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联轴器不对中出现的故障和不同情况下的性能

2022-09-08 16:37:40

在旋转机械中,不对中是仅次于不平衡的较常见的故障之一,联轴器不对中引起的附加作用力和力矩会诱发轴系的其它伴随故障,同时其它故障引起的轴系振动超标同样会引起不对中故障。不恰当的安装,转子的初始弯曲和热变形,非对称激励等使得轴系间不可能对中。因此研讨不对中的产生机理和其对转子振动响应的影响,对于轴系的安装调整、故障诊断、等均具有重要意义。

由于不对中故障引起的轴系振动响应特征较容易识别和调整,而建立较为准确和普适的联轴器不对中的动力学模型困难,所以对轴系不对中机理的研讨却并不充足。尽管如此,在对轴系不对中问题的研讨上仍然有一些富有意义的研讨成果。综述了不对中故障的机理、特征及对轴系稳定性的影响,总结不对中故障特征;法兰梅花联轴器不对中转子系统的建模和分析方法;齿式联轴器不对中的建模及对轴系振动的影响,通过实验研讨了各种不对中状态下轴系振动响应的特征。联轴器不对中转子的不平衡响应,并指出不对中会引起高倍频响应;不对中转子系统的振动特征,指出除不对称外,转子裂纹和刚度不对称等也会产生工频的振动响应,并提出全息频谱方法可以用于不对中故障的诊断;平行不对中和偏角不对中所引起的附加力和力矩模型,建立了不对中转子系统的有限元模型,分析并指出不对中附加力和力矩的作用位置对转子系统的弯曲模态和振动响应有很大影响;联轴器不对中转子一轴承系统在跨越系统临界转速时的瞬态响应,并指出联轴器不对中对系统临界转速的影响可以忽略;联轴器不对中的建模,不对中对转子系统一阶临界转速和稳定性的影响,并讨论了不对中的诊断识别方法。

综上所述,对于不对中转子系统的绝大部分的研讨均局限于线性范围内,没有考虑滑动轴承引起的非线性效应,且只关注于转子系统在若干关键转速下的振动响应特征,转子系统在升速过程中的全局频率响应特征很少被关注。本文建立了多盘转子一滑动轴承的集聚质量模型,联轴器不对中引起的附加作用力和力矩被看作是作用于轴系上的外部激励,并考虑了非线性油膜力的影响。比较分析了在考虑联轴器不对中前后系统的振动响应特征和稳定性,分析了在升速过程中系统的频率响应特征,运动的分岔和周期特性。

联轴器不对中影响下滑动轴承支撑的多盘转子的非线性动力响应特征及稳定性,联轴器不对中所引起的附加力和力矩被看作是转子一轴承系统的外部激励,比较分析了在考虑不对中影响前后,转子一轴承系统在升速过程中的频率响应特征、运动周期性及稳定性。

联轴器使用过程中由于制造精度、安装误差、工作时轴的变形、轴承的磨损,以及支座的下沉等原因,被联轴器联接的两轴轴线常不可避免地存在相应的不同轴,即两轴轴线存在相对位移。当存在相对位移时,采用固定式刚性联轴器会引起附加载荷。为了避免这种现象,应采用可移式刚性联轴器或者弹性联轴器??梢剖礁招粤崞?,依靠联接元件间的相对可移性来补偿被联接两轴安装时的对中误差,以及工作时的相对位移。但由于联接元件间的相对滑动时的摩擦,难免存在相应的附加载荷,其大小与相对滑动的联接元件的结构、制造精度、相对位移及滑动速度的大小以及润滑情况等有关。当两轴轴线位移过大时,附加载荷明显加大,将加剧联接元件的磨损。选用可移式刚性联轴器时,应充足考虑其对轴线位移的补偿范围,并应注意确定其润滑良好等问题。

弹性联轴器依靠联轴器中弹性元件的弹性变形补偿所联接两轴的相对位移。与可移式刚性联轴器相比,弹性联轴器具有高扭矩刚性、好用性、顺时针和逆时针回转特性全部相同、零回转间隙、免维护、抗油和不易腐蚀性等特点?;谏鲜鲇诺?,弹性联轴器被加普遍地使用。

目前,对于弹性联轴器的研讨主要包括以下两个方面:一方面是用于重型设备,如船舶、风电机组等大功率的应用环境,对联轴器的强度、刚度和寿命有很高的要求,所以其研讨方向主要是联轴器内部的应力分布、强度、刚度与疲劳分析,以及相关的优化设计。另一方面是用于细致传动、伺服传动以及轴角检测装置的联轴器,对联轴器的传动精度有很高的要求。联轴器连接的两根轴一般情况下都存在安装误差,细致的弹性联轴器从原理和结构上应能大限度减小由安装误差引起的转角误差,所以如何减小转角误差就是细致联轴器所要研讨的重要课题。

弹性联轴器是联轴器常见的一种,很多人在选择联轴器的时候,都会去挑选弹性联轴器,弹性联轴器结构简单,零件数量少,径向尺寸比小,无需润滑,弹性元件受压承能力较不错,除了双法兰型梅花形弹性联轴器外,我们在替换易损件梅花形弹性件时,均需轴向移动半联轴器,否则会造成替换失败,位置会造成偏移,联轴器弹性联轴器虽然是小物件,但是有大功能。

弹性联轴器结构形式多,适用范围广,材质选择多样。是弹性联轴器里常选多的型号之一。弹性联轴器常用的材质有灰铁,铸钢和铝合金材质。弹性联轴器结构简单、无需润滑、方便维修、便于检查、免维护,可连续长期运行。聚氨酯弹性元件抗磨不怕油,承载能力大,使用寿命不错。工作稳定,具有良好的减振、缓冲和电气绝缘性能。具有大的轴向、径向和角向补偿能力。结构简单,径向尺寸小,重量轻,转动惯量小,适用于中场合。

分析不同情况下的弹性联轴器性能

1、有足够的强度和使用寿命。

2、缓冲性:对于经常负载起动或工作载荷变化的场合,联轴器中需具有起缓冲、减振作用的弹性元件,以?;ぴ凸ぷ骰偈芑虿皇芩鹕?。

3、结构简单,装拆、维护方便。

4、可移性:联轴器的可移性是指补偿两回转构件相对位移的能力。被连接构件间的制造和安装误差、运转中的温度变化和受载变形等因素,都对可移性提出了要求??梢菩阅懿钩セ蛴捎诨刈辜涞南喽晕灰圃斐傻闹?、轴承、联轴器及其他零部件之间的附加载荷。

安装前应检查原动机和工作机两轴是否同心,两轴表面是否有包装纸和碰伤。弹性联轴器两个半联轴节内孔是否有杂物,内孔棱边是否有碰伤、如有应将轴、半联轴节清理干净,碰伤用细锉处理好。然后检查两个半联轴节的内孔直径和长度是否同原动机、工作机的直径和轴伸长度尺寸相符。一般选型时,让原动机和工作机端半联轴节长度小于其轴伸长度10—30mm为好。

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