“联轴器”的热处理和承载能力

“联轴器”的热处理和承载能力

联轴器的热处理包括回火，正火，调质，高频，氮化等工艺，不同工艺的性能不同，不同联轴器的不同热处理重要。热处理工艺一方面是起改变材料内部组织结构，以材料基础强度的，比如，圆钢，铸铁，铸钢的正火或回火等，调质处理则是制造过程的中间热处理，是提升材料整体疲劳强度的重要热处理工艺，而高频与氮化处理则是提升材料表面接触强度的热处理。

联轴器动平衡精度指标是根据不同联轴器类型有不同标准规定的。这种联轴器的制造是要联轴器厂家尽量采用锻件材料（配以相应热处理）整体加工，来避免采用铸钢材料内部组织（气孔，砂眼）缺陷产生的离心力偏离作用。

联轴器动平衡指标是可以在动平衡试验机上进行检测并且配重解决的，比如，对于大型中间轴式鼓形齿式联轴器的整体动平衡试验等等。但是，产生联轴器动平衡精度误差的关键原因是联轴器制造精度的高低，比如，材料类型选择（锻件材料与铸造材料不同），联轴器配件（柱销，连接螺栓，膜片）与联轴器母体接触精度的高低，联轴器连接各部的接触精度的提升是提升联轴器动平衡精度的措施，比如，XL星形弹性联轴器的弹性垫与两半联轴器的接触状态不同，在中，运转时产生的离心力状态就是不同的（反映在产生噪声及两端传动轴的平稳状态不同）。

在涡轮螺桨发动机中，两端分别制有套齿花键的弹性轴连接发动机输出的动力轴和减速器的主动齿轮轴；在航空发动机零部件的台架试验中，常采用两端分别制有套齿花键的弹性轴连接动力输出和试验件转子；在航空涡轮轴发动机整机台架试验中，也是采用这种形式连接发动机动力输出轴和功率吸收装置，起着传递功率的作用。这种连接结构允许被连接两轴因刚性不足，加工误差，装配不善或有大负荷作用以致二者同心度受影响时，发动机、减速器、动力装置或者功率吸收装置仍能工作，因此常称为弹性联轴器。星形弹性联轴器中的弹性轴一般是细长的空心轴，具有良好的弹性，在传递功率的同时，还能够减弱减速器(增速箱)齿轮工作时角速度变化引起的扭转振动，避免引起转子的振动，在转子负荷突然改变时也能够起到缓冲的作用，以保护减速器或者动力输出装置。

除传递功率外，角度补偿是弹性联轴器的另一重要功能，也是较能反映弹性联轴器特点的功能。通过弹性联轴器的角度补偿作用能够实现发动机与减速器、动力装置或者功率吸收装置之间的振动隔离。实现角度补偿的关键结构是弹性联轴器中的花键连接，通常的花键连接分为松动连接和紧度连接两种，如果花键连接为松动连接，从理论上讲，这种连接类似于铰接形式，仅能传递扭矩而不能传递弯矩。在结构上一般是通过弹性轴两端花键连接的啮合侧隙和安装时确定的轴向位移量来实现这种松动连接，而且局限于被连接两轴少有小的相对弯转变形的情况，松动连接可以补偿被连接两轴因制造、安装以及承载变形与温度变化等因素引起的径向、角向和轴向位移。紧度连接的联轴器通常称为刚性联轴器，如发动机中的压气机和涡轮转子的连接以及盘与轴间的连接等，紧度连接也常用于套齿安装齿轮或其它零件，一般不用在弹性联轴器中。

松动连接和紧度连接在轴系弯曲动力特性计算中的模化有大的不同。对于松动连接，正常工作状态下的花键连接一般可简化为“铰接”式的计算模型，但由于实际工作的花键连接往往遭遇到存在大相对弯转变形的连接轴系，这时的花键连接便由原来的“铰接”转变为柔性连接。这样，花键连接便成为一种非线性刚性的连接，其段刚性为零，而二段刚性一般需要通过试验确定。采用了松动连接这种花键连接形式的弹性联轴器在结构上确定连接轴系间只存在小的相对弯转变形，当然也可以通过采用膜片(盘)、鼓形花键等结构使得允许的相对弯转变形大。对于紧度花键连接，一般可直接简化为柔性连接，其连接刚度与所用的紧度和结构尺寸等有关。

联轴器的承载能力重要体现：

1、联轴器扭向弹性、吸收震动、免维护，设计紧凑，低惯量。

2、联轴器梅花瓣的横截面通常为圆形，这样能提升载荷在工作面上分布的均匀性，能传递大的转矩，但弹性稍有降低。亦可制成矩形或扇形。联轴器工作时，梅花瓣受挤压，只有半数梅花瓣承载工作。

3、弹性件一般采用聚酯型聚氨酯（硬度代号a），或铸造型尼龙（硬度代号b），前者承载能力低于后者。半联轴器及法兰连接材料为45钢或ZG70-500，在化工行业，为了，常用本酚醛树脂制作半联轴器。

4、联轴器的结构简单，零件数少，径向尺寸小，无需润滑；弹性元件受压承载能力较不错。除双法兰型联轴器外，替换易损件梅花形弹性件时，均需轴向移动半联轴器。这种联轴器对两轴相对偏移有相应的补偿能力。

5、联轴器具有铸造材料和钢材料两种结构形式。钢材料较适合高载荷的驱动单元，如轧钢机、升降机、花键轴套等。扭矩范围：5Nm--35000Nm。

联轴器具有很好的平衡性能和适用于高转速应用（转速可达30000转/分钟），但不能处理很大的偏差，是轴向偏差。大的偏心和偏角会产生比其他伺服联轴器大的轴承负荷。另一个值的关注的问题是联轴器的失效问题。一旦梅花弹性间隔体损坏或失效，扭矩传递并不会中断，同时两轴套的金属爪啮合在一起继续传递扭矩，这很可能会导致系统出现问题。

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