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梅花聯(lián)軸器的使用特點和運用結構優(yōu)化

發(fā)布時間：2019-04-09 05:35:14 作者：天碩聯(lián)軸器 瀏覽：1209

梅花聯(lián)軸器具有很好的平衡性能和適用于高轉速應用（*高轉速可達30000轉/分鐘）
，但不能處理很大的偏差
，尤其是軸向偏差
。較大的偏心和偏角會產生比其他伺服聯(lián)軸器大的軸承負荷
。另一個值的關注的問題是梅花聯(lián)軸器的失效問題
。一旦梅花彈性間隔體損壞或失效
，扭矩傳遞并不會中斷
，同時兩軸套的金屬爪嚙合在一起繼續(xù)傳遞扭矩
，這很可能會導致系統(tǒng)出現(xiàn)問題
。根據(jù)實際應用選擇合適的梅花彈性間隔體材料是本聯(lián)軸器的一大優(yōu)勢，有些自動化設備公司可提供各種彈性材料的梅花間隔體
，不同的硬度和溫度承受力
，讓客戶選擇合適的材料滿足實際應用的性能標準。
梅花型聯(lián)軸器主要有兩種類型
，一種是傳統(tǒng)的直爪型的
，另一種是曲面（內凹）爪型的零間隙。傳統(tǒng)的直爪型梅花聯(lián)軸器不適合用在精度很高的伺服傳動應用中
。零間隙爪型梅花聯(lián)軸器是在直爪型的基礎上演變而來的
，但不同的是其設計能適合伺服系統(tǒng)的應用，常用于聯(lián)接伺服電機
、步進電機和滾珠絲桿
。曲面是為了減少彈性梅花間隔體的變形和限制高速運轉時向心力對它的影響。零間隙爪型聯(lián)軸器由兩個金屬軸套（通常采用鋁合金材質
，也可以提供不銹鋼材質）和一個梅花彈性間隔體結合而成
。梅花彈性間隔體有多個葉片分支，像滑塊聯(lián)軸器一樣，它也是通過壓擠來使梅花彈性間隔體和兩邊的軸套吻合
，并以此保證了其零間隙性能
。與滑塊聯(lián)軸器不同的是，梅花聯(lián)軸器是通過壓擠傳動的而滑塊聯(lián)軸器是通過剪力傳動的
。在使用零間隙爪型聯(lián)軸器時
，使用者一定要注意不能超過生產商給出的彈性元件的*大承受能力（保證零間隙的前提下），否則梅花彈性間隔體將會被壓扁變形失去彈性
，預加負荷消失
，導致失去零間隙的性能，還可能在發(fā)生嚴重的問題后使用者才會發(fā)現(xiàn)
。
梅花聯(lián)軸器具有以下特點：
（1）梅花聯(lián)軸器工作穩(wěn)定可靠
，具有良好的減振、緩沖和電絕緣性能
。
（2）結構簡單
，徑向尺寸小，重量輕
，轉動慣量小
，適用于中高速場合。
（3）具有較大的軸向
、徑向和角向補償能力
。
（4）高強度聚氨酯彈性元件耐磨耐油，承載能力大
，使用壽命長
，安全可靠。
（5）聯(lián)軸器無需潤滑
，維護工作量少
，可連續(xù)長期運行。
梅花型彈性聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機構中的兩根軸(主動軸和從動軸)并使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件
。常用的聯(lián)軸器在使用過程中
，存在緩沖性能差、不能補償軸向和角向偏差
、與軸脫開困難等問題
。針對上述問題，設計開發(fā)了一種新型無鍵式聯(lián)軸器
，并用有限元技術進行了應力分析和結構優(yōu)化
。主要研究內容如下：
1、針對鍵槽聯(lián)接中存在與軸脫開不方便及應力集中的缺陷
，設計了依靠螺栓進行預緊的錐面無鍵聯(lián)接結構
；針對緩沖減震性能差
、不能補償軸向和角向偏差的問題，設計了利用金屬膜片組來吸震
，和利用中間節(jié)進行緩沖的結構。
2
、利用ANSYS軟件分析了錐面無鍵聯(lián)接中所需的預緊力
，及預緊力與傳遞*大扭矩之間的關系，得到了扭轉過程中襯套中產生的*大應力值及所產生的部位
；并進一步分析了不同的預緊錐度和厚度對扭矩傳遞帶來的影響
。根據(jù)有限元分析結果，對預緊結構進行了優(yōu)化設計
，提出了合理的襯套預緊錐度和襯套厚度
。
3、對聯(lián)軸器膜片在不同工況下了內受力情況進行了有限元分析
，研究了軸向偏差和角向偏差對*大應力帶來的影響
；得到了膜片在工作過程中產生的*大應力及產生的部位，校核了膜片的強度
，進一步得到了應力達到材料的屈服極限時
，膜片所承受的軸向和角向偏差。
4
、利用ANSYS中的疲勞分析模塊
，針對給定受力情況，對膜片進行了疲勞壽命估算
，預測了膜片的使用壽命
，研究了角向偏差對疲勞壽命帶來的影響。