膜片联轴器热装时轴孔需要过度严密协作:

膜片联轴器的设备有键联接和涨紧套联接,也能够分为冷装和热装之分,需要进行热装的联轴器公差需要过度严密协作。

;膜片联轴器的设备有键联接和涨紧套联接,也能够分为冷装和热装之分,需要进行热装的联轴器公差需要过度严密协作。关于轴孔协作首要分为三种:是过渡协作:孔与轴设备时,可能有空地或过盈的协作。如下图所示,孔的公差带与铀的公差带相互交叠;第二种是空地协作:孔与轴设备时,有空地(包括小空地等于零)的协作。第三种是过盈协作:孔与轴设备时有过盈(包括小过盈等于零的协作)。在机械加工和制造过程中,二个或二个以上零件的协作情况大略可分为滑动协作、过渡协作和紧协作等许多等级,

;联轴器轴孔过盈协作属於紧协作中的一种,也就是说相配对的轴径(键宽)要大於孔径(键槽),有必要选用格外东西揉捏进入,或运用热涨冷缩的特性,将孔(键槽)加热,趁孔径拓展,灵敏套到轴上,待冷却缩短后二个零件就紧紧协作成一体了。过盈多少,在加工图纸上都有具体阐明。假设碰到有些零件不能采用加热,也可将轴(键)放在干冰里冷却,作用相同。首要是对轴孔公差的协作较为严厉,孔的松情况和紧情况都会影响联轴器设备。

(本段关键词:联轴器,公差,键槽,空地,二个)

有补片的膜片联轴器创新设计与分析:

膜片联轴器的易损部件为膜片组件。膜片组件的使用寿命决定了联轴器的使用寿命和工作效率。国内生产的膜片联轴器无论在外观质量还是在使用寿命等各方面都与国外产品有一定的差

膜片联轴器的易损部件为膜片组件。膜片组件的使用寿命决定了联轴器的使用寿命和工作效率。国内生产的膜片联轴器无论在外观质量还是在使用寿命等各方面都与国外产品有一定的差距。为此,研究人员对膜片联轴器进行了研究,但其中一部分成果仅为理论研究成果,未对膜片组件的结构提出更佳解决方案,另一些成果仅对某种特殊结构膜片(如圆形膜片)进行探讨,或者是仅对单片膜片进行分析,由此得出的结论普适性不强。从实际损坏的膜片组及理论分析飊可知,膜片组件的损坏主要出现在膜片组铰接点附近。这是因为,当动力机械与工作机械之间存在角度位移、轴向位移时,连接动力机械与工作机械的膜片联轴器中的膜片组会产生附加应力。当膜片联轴器处于高速运转或反复正反转状态时,膜片组承受着交变应力的作用,易发生疲劳破坏。为了具体分析膜片组损坏原因,延长膜片联轴器的使用寿命,以束腰形膜片为例,先基于理论确定膜片组的结构,再利用对膜片组进行强度分析,并对传统膜片组和有补片膜片组进行分析比对。

基于理论的膜片组结构设计

问题模型中的技术矛盾指当技术系统的某一个特性或参数得到改善的同时,导致另一个特性或参数发生恶化而产生的矛盾。理论将导致技术矛盾的因素总结成个通用工程参数,建立了矛盾矩阵表,提供了个解决技术矛盾的创新原理。表为矛盾矩阵表(部分),它将个工程参数与条创新原理建立了对应关系,很好地解决了设计过程中选择创新原理的难题。矩阵中,行描述的工程参数为冲突中恶化的一方,列则表示改善的一方,行列交叉处的数字为解决该矛盾所推荐,本文只涉及灰色框中的原理

根据膜片联轴器的结构及膜片实际损坏情况,确定改进参数为强度,恶化参数为应力或压力。表中对应的创新原理分别为预先作用原理、局部质量原理、机械振动原理、复合材料原理,采用这些创新原理都有可能解决本文问题。由于膜片组件的损坏主要出现在膜片组铰接点附近,故选用局部质量原理来设计与分析膜片组的构成。

局部质量原理具有以下含义:将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的;让物体的不同部分各具不同的功能;让物体的各部分处于执行各自功能的状态。参考文献,所给出的研究结果和局部质量原理具有的含义,确定采用;将物体、环境或外部作用的均匀结构变为不均匀的;方式,设计出了如图所示的膜片组结构。

图有补片的膜片组结构

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强度分析

膜片是膜片联轴器的主要部件。根据工况条件,膜片常选用、、等材质。数片膜片叠加组装在一起,传递扭矩时允许传动轴有一定的轴向位移、角度位移,能补偿动力机械和工作机械的安装误差,提高机组工作的

可靠性。

用片厚度为的膜片和数片大小不等的补片组成膜片组。膜片及补片材料为,材料密度,弹性模量,泊松比,屈服强度;。膜片组的轴向位移为,膜片组承受的载荷为;。用软件构建膜片组几何模型,用集成于软件中的分析膜片组的应力及疲劳强度。

应力准则基于理论。该理论认为,当应力等于应力极限时,延性材料开始在某位置屈服。图所示为在同样工况条件下,基于应力准则进行的应力分析结果。表列出了无补片和有补片结构的膜片组应力。

图不同结构膜片组件的应力比较

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表有无补片时的应力值

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从表中有无补片情况下的应力比较结果可以看出:在同样工况条件下,无补片和有补片结构的膜片组应力别;补片数量对应力大小有影响,补片能够起到减小局部(膜片组铰接点附近)应力的作用。

图显示了膜片组中应力点。从结果可以看出,应力出现在外层膜片上铰接点附近。这说明增加补片,不影响应力点出现。

图不同结构膜片组件的应力点

图显示了膜片中应力大于等于域,图显示了膜片中应力大于等于域。从图、图可以看出:膜片域出现在膜片上铰接点域易发生破坏,图所示为现场收集到的部分损坏膜片组件,可见实际膜片组件的损坏部位也在铰接点附近;增添补片,能减小膜片域;补片数量域大小有影响。

图膜片联轴器中膜片组件的损坏实例

膜片联轴器作为动力机械和工作机械之间的连接设备,工作条件复杂多变。当动力机械、工作机械存在制造和安装误差,或者动力机械、工作机械工作过程中存在较大振动时,动力机械轴线和工作机械轴线之间会产生相对偏移,这会在联轴器上引起附加载荷,从而使膜片组产生轴向位移或角度位移。随着动力机械和工作机械反复启动、正反转,膜片联轴器承受着交变应力作用,膜片损坏形式为疲劳破坏。这里以前面的应力分析为基础,分析膜片的疲劳状态,循环次数设定为。图图所示为有无补片膜片组的疲劳强度分析情况。

图不同结构膜片组件的损坏因子

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线性累积损伤理论假设许多应力周期造成的总体损坏等于各个应力周期造成损坏的总和。假设构件在应力水平作用下,经受次循环,则总的损坏因子为

式中,为交变载荷的应力水平级数;为在下造成失效所需的周期数。

损坏因子代表耗用的结构寿命比率。当损坏因子达到时构件就会发生疲劳失效。

图所示为不同结构膜片组件的损坏因子。从图看出,无补片、片补片的膜片域损坏因子均大于域存在疲劳破坏的可能,而片补片膜片组的损坏因子小于。

图不同结构膜片组件的疲劳寿命

图所示为不同结构膜片组件的生命周期。从图可以看出:无补片和有补片膜片组的生命周期有差别,增加补片能够延长生命周期;补片数量对生命周期长短有影响。

图显示了膜片中安全系数小于等于域。从图可以看出:膜片易在铰接点附近或膜片内孔边缘处发生疲劳破坏;增添补片,能减小膜片中的低域;补片数量对安全系数的大小有影响。

图不同结构膜片组域

(安全系数小于等于域)

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从分析结果可以看出,同样工况条件下,有补片的膜片组结构的抗疲劳性能明显优于无补片的膜片组结构的抗疲劳性能,说明增加补片能够起到抵抗疲劳破坏的作用。

结论

(域集中在膜片上的铰接孔边缘附近域也是安全系域,域易发生破坏。()在工况和膜片数量相同的情况下,增添补片能有效地减小膜片组中的应力,提高膜片组的抗疲劳性能。()补片数量对膜片组中的应力大小和抗疲劳性能有影响。

(本段关键词:膜片,联轴器,应力,结构,组件)

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