梅花形彈性聯軸器的匹配跟彈性聯軸器中的設計加工

{一}、梅花形彈性聯軸器的匹配

彈性套柱銷聯軸器廣泛應用于汽車、機械等行業，因為梅花形彈性聯軸器在傳遞扭矩的過程中只受到擠壓力，而不受到旋轉件通常所受的扭矩，在使用過程中不易磨損，使用壽命大幅提高。本文結合實際開發經驗，對梅花形彈性聯軸器的選型、計算校核、安裝調整等方面進行了分析，提供了詳細的技術支撐。

1梅花形彈性聯軸器結構簡介

梅花形彈性元件2裝在兩個形狀相同的半聯軸器1，3的凸爪之間，以實現兩半聯軸器的連接，通過凸爪與彈性元件之間的擠壓傳遞動力，彈性元件的彈性變形可補償兩軸相對偏移，實現減振緩沖。由分析可知梅花形橡膠體花瓣只受到壓力，而不再承受彎矩，能承受大的負荷，可靠性好。

2梅花形聯軸器選型1溫度影響溫度過低、過高對聯軸器的彈性元件的影響都是不利的，考慮到非金屬彈性元件材料的強度受溫度影響較為明顯，所以在進行聯軸器校核時要考慮環境溫度對其產生的影響。

2沖擊載荷的影響在傳動軸系中，由于動力機帶動負載啟動、突然制動和平穩運行時突遭沖擊，均會出現沖擊載荷，嚴重的沖擊載荷會使聯軸器因瞬時過載而失效。

3啟動頻率的影響啟動時會產生附加載荷，在聯軸器選型時應考慮啟動頻率對強度的影響。

聯軸器對中及調整彈性聯軸器所連接的兩軸的準確對中，可使整個傳動系運行平穩，不會產生異常振動、噪聲和異常摩損，也不會產生不正常的附加載荷，這對確保系統可靠的運行，提高聯軸器使用壽命，尤其對高速回轉軸系，具有十分重要的意義。

該方法是通過測量兩旋轉軸末端或靠背輪正面(正面讀數即軸向讀數)和旋轉中心(徑向讀數)的不同，來確定兩個相臨轉動軸的不對中度。

角度偏差是由靠背輪正面讀數(軸向讀數)來確定，徑向位移偏差由靠背輪邊緣讀數(徑向讀數)來確定。可以使用百分表架固定在一個軸上在水平和垂直方向上四點打表測量，測量時盡量使兩個轉動軸同時轉動。

梅花形彈性聯軸器選型匹配和安裝調整涉及面很廣，本文主要考慮對聯軸器正常使用影響較大的不利因素，并進行了分析論證和研究。重要的是本文給出了大量經驗數據。

(1)比較的總結了影響梅花形彈性聯軸器使用的因素，并論述了各因素的推導方法；(2)給出了對中和調整的方法。

{二}、彈性聯軸器中的設計加工

由于設計、加工、裝配等的需要，一個完整的旋轉機械轉子系統通常是由兩個甚至三個以上的轉子連接而成。航空發動機結構十分復雜，是一種典型的旋轉機械，航空發動機上的轉子間連接多采用套齒花鍵結構。在設計聯軸器時先要確保能夠可靠地傳遞如扭矩、軸向力、徑向力等負荷，其次是應考慮被連接兩軸在不共軸時也能夠可靠工作，三是保證所有零件均能可靠地定中心和周向定位，具有良好的平衡性，并且拆裝方便。

在渦輪螺槳發動機中，兩端分別制有套齒花鍵的彈性軸連接發動機輸出的動力軸和減速器的主動齒輪軸；在航空發動機零部件的臺架試驗中，常采用兩端分別制有套齒花鍵的彈性軸連接動力輸出和試驗件轉子；在航空渦輪軸發動機整機臺架試驗中，也是采用這種形式連接發動機動力輸出軸和功率吸收裝置，起著傳遞功率的作用。這種連接結構允許被連接兩軸因剛性不足，加工誤差，裝配不善或有較大負荷作用以致二者同心度受影響時，發動機、減速器、動力裝置或者功率吸收裝置仍能可靠工作，因此常稱為彈性聯軸器。梅花形聯軸器中的彈性軸一般是細長的空心軸，具有良好的彈性，在傳遞功率的同時，還能夠減弱減速器(增速箱)齒輪工作時角速度變化引起的扭轉振動，避免引起轉子的振動，在轉子負荷突然改變時也能夠起到緩沖的作用，以保護減速器或者動力輸出裝置。

除傳遞功率外，角度補償是彈性聯軸器的另一重要功能，也是較能反映彈性聯軸器特點的功能。通過彈性聯軸器的角度補償作用能夠實現發動機與減速器、動力裝置或者功率吸收裝置之間的振動隔離。實現角度補償的關鍵結構是彈性聯軸器中的花鍵連接，通常的花鍵連接分為松動連接和緊度連接兩種，如果花鍵連接為松動連接，從理論上講，這種連接類似于鉸接形式，僅能傳遞扭矩而不能傳遞彎矩。在結構上一般是通過彈性軸兩端花鍵連接的嚙合側隙和安裝時確定的軸向位移量來實現這種松動連接，而且局限于被連接兩軸僅有小的相對彎轉變形的情況，松動連接可以補償被連接兩軸因制造、安裝以及承載變形與溫度變化等因素引起的徑向、角向和軸向位移。緊度連接的聯軸器通常稱為剛性聯軸器，如發動機中的壓氣機和渦輪轉子的連接以及盤與軸間的連接等，緊度連接也常用于套齒安裝齒輪或其它零件，一般不用在彈性聯軸器中。

松動連接和緊度連接在軸系彎曲動力特性計算中的模化有較大的不同。對于松動連接，正常工作狀態下的花鍵連接一般可簡化為“鉸接”式的計算模型，但由于實際工作的花鍵連接往往遭遇到存在較大相對彎轉變形的連接軸系，這時的花鍵連接便由原來的“鉸接”轉變為柔性連接。這樣，花鍵連接便成為一種非線性剛性的連接，其段剛性為零，而二段剛性一般需要通過試驗確定。采用了松動連接這種花鍵連接形式的彈性聯軸器在結構上保證連接軸系間只存在小的相對彎轉變形，當然也可以通過采用膜片(盤)、鼓形花鍵等結構使得允許的相對彎轉變形大。對于緊度花鍵連接，一般可直接簡化為柔性連接，其連接剛度與所用的緊度和結構尺寸等有關。

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