轮胎联轴器的类型功能和联轴器失效分析

轮胎联轴器是由刚性传力件构成，各联接件之间不能相对运动，因此不具备补偿两轴线相对偏移的能力，只适用于被联接两轴在安装时能严格对中，工作时不产生两轴相对偏移的场合，凸缘联轴器无弹性元件，不具备减振和缓冲功能，一般只适宜用于载荷平稳并无冲击振动的工况条件。

轮胎联轴器过去亦称之为固定式轮胎联轴器，包括凸缘联轴器、径向键凸缘联轴器、旷行轴联轴器、夹壳联轴器、套筒联轴器等。轮胎联轴器一般结构简单，制造成本较低。选用轮胎联轴器时应尽量减小被联接两轴轴线对中的误差，为了减少附加载荷对联轴器的影响，应尽量减小联轴器和轴承之间的距离。凸缘联轴器(亦称法兰联轴器)是利用螺栓联接两凸缘(法兰)盘式半联轴。

轮胎联轴器有两种主要的结构形式：

1、靠铰制孔用螺栓来实现两轴对中和靠螺栓杆承受挤压与剪切来传递转矩；

2、靠一个半联轴器上的凸肩与另一个半联轴器上的凹槽相配合而对中。连接两个半联轴器的螺栓可以采用B级的普通螺栓，转矩靠两个半联轴器结合面的摩擦力矩来传递。轮胎联轴器的材料可用灰铸铁或碳钢，重载时或圆周速度大于30米/秒时应用铸钢或锻钢。

由于联袖器能在运转时，自动切断轴的联接，因此某些轮胎联轴器的功能与离合器相同。刚性轮胎联轴器只能用来联接两根严格共轴线的轴。而挠性轮胎联轴器，由于结构上的设计，因而还有多方面的功能。如：

1、补偿由于制造和安装误差造成所联接两轴的轴向位移，径向位移和角位移，避免轴端产生过大的附加载荷(鳖劲力)。

2、缓和减速机工作时轴上的扭转冲击。

3、改变轴系的共振转速，例如当冲击吸收功相同时。以扭矩为基准的扭转角越大(即刚度小)，冲击扭矩越小。共振转速越低。此外，轮胎联轴器的惯性矩也影响轴的共振转速。

4、减轻轴的扭转振动。不过，这只有采用具有较大外阻尼(增大摩擦阻尼)的结构或较大内阻尼的材料(如橡胶、塑料等)做轮胎联轴器的中间传力件时，才能实现。当机器受到意外的过载时，往往会造成传动装置或其他机件的损坏。如果在传轴系中采用轮胎联轴器，利用联袖器中联接元件的破断、分离或打滑，使传动的力流中断或限制力流的传递，就能起到保护作用。

轮胎联轴器是用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中，有些轮胎联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

联轴器失效分析

1、损坏情况

联轴器在使用过程中均出现过柱销断裂、中间部分磨损严重，弹簧销中的弹簧钢丝中间部分磨损、弹簧销散落，主、从动半联轴器上弹簧销孔磨损严重，主动端半联轴器上的柱销孔已磨成椭圆形并伴随有表而压溃等现象。

2、失效分析

根据联轴器的结构和工作原理，失效情况进行了分析，认为造成联轴器失效的主要原因有：

(1)销孔失效

由于设备的主、从动轴不对中及弹簧销与半联轴器的销孔之间采用间隙配合，导致孔中心与弹簧销中心不一致，0为联轴器的中心，0，为孔的中心，OZ为弹簧销的中心。弹簧销以孔中心0，为圆心作平移运动，其频率为联轴器的旋转频率，长期运行产生微动磨损，使得销孔之间的间隙变大，对中精度变低，相对速度变大，磨损越来越厉害，从而导致联轴器销孔因过度磨损而失效。

(2)弹簧销、柱销失效

在产品设计时，过多地强调了联轴器对设备的保护功能、对不对中的补偿能力和冲击的作用。正常工作时弹簧销的挠度为1.0mm左右，当在带载起动和运行过程中有冲击时，由于其刚度不足使得弹簧销产生较大变形。因柱销与主动端半联轴器上的柱销过孔间直径差为3.0mm，当弹簧销挠度过大超过1.5mm后，引起柱销与过孔表而接触，导致主要负荷集中在柱销上，且由于接触应力过大致使柱销磨损。当磨损达到程度后，柱销因无法承受过大应力而断裂。柱销失效后，全部负荷集中作用在弹簧销上，使得其挠度加大，同时又由于弹簧销内钢丝无序排列，在杯套内表而与钢丝间产生间隙，造成销孔、弹簧钢丝磨损及弹簧销中的连杆与杯套脱开，终导致弹簧销散架。

(3)销孔表而压溃

原设计希望通过减小杯套长度来增大补偿不对中的能力。但却造成了销孔表而接触应力过大。从而使销孔表而产生压溃。

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