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起重机联轴器的种类及安全使用
(一)联轴器的种类
联轴器是用来连接各机构传动轴并传递运动和扭矩的。联轴器的种类很多,根据其内部是否包含有弹性元件,分为刚性和弹性两大类。仅起连接作用、不能补偿被连接的两根轴之间的径向或轴向位移的联轴器,称为刚性联轴器;允许被连接的两根轴之间有一定的径向或轴向位移的联轴器,称为弹性联轴器。
起重机在工作中,由于受到力的作用,变形是必然的,特别是桥架的变形,对大车运行机构影响较大。为保证在主梁产生变形的情况下,仍然保证起重机各运动机构有较好的运转性能,同时也为了补偿制造和安装过程中不可避免的误差,起重机配件广泛采用具有补偿作用的联轴器,如十字联轴器、齿轮联轴器、弹性柱销联轴器等,刚性联轴器只在极少情况下采用。
(1) 十字联轴器 十字联轴器主要用于减速器低速轴端与车轮或卷筒之间的连接。十字联轴器中间圆盘的凸肩与半体圆盘凹槽的侧面间隙不应大于2mm。所连接的轴的径向位移不应超过0.3mm。十字联轴器各相对滑动面应定期润滑。
十字联轴器的优点是结构简单,制造方便,能传递较大的扭矩;缺点是补偿量小,要求安装精度较高。
(2) 齿轮联轴器 齿轮联轴器是起重机各运动机构应用最多的补偿式联轴器。它有全齿联轴器和半齿联轴器之分。由两个内齿圈与外齿圈的半体组成的联轴器为全齿联轴器,由一个内外齿圈的半体与一个凸缘半体组成的联轴器为半齿联轴器,如下图2所示。齿轮联轴器是起重机各运行机构中使用最多的弹性联轴器。

齿轮联轴器的优点是外形尺寸小,传递扭矩大,允许被连接的轴之间有较大的偏移量,对安装精度要求较低,工作可靠;缺点是制造工艺复杂,成本较高。
(3) 弹性柱销联轴器 弹性柱销联轴器有橡胶圈柱销联轴器和尼龙圈柱销联轴器等,其基本结构是相同的,所不同的仅是柱销上弹性圈的材质。下图是弹性柱销联轴器的结构图。

起重机上使用的柱销联轴器大都是带有制动轮的。为了保证轴向倾斜和径向位移的补偿作用,在安装时,两半联轴器之间应留有3~5mm的间隙。这种联轴器在没有径向位移时,允许轴心线有不大于400的偏角;在没有轴心线偏角的情况下,允许有不大于0.2mm的径向位移。
弹性柱销联轴器的优点是结构简单,能缓冲减振,不需要润滑;缺点是传递扭矩小,弹性圈易磨损,寿命低。为此采用尼龙弹性圈比橡胶弹性圈要好,可大大提高使用寿命,且制造简单,维修、更换容易。
(二) 联轴器的安全使用
联轴器是各运动机构的中间连接部件,它对各运动机构的正常运转有直接影响,因此,使用时必须注意:
①联轴器不允许有超过规定的轴心线歪斜和径向位移,以免影响其传动性能。
②联轴器的螺栓不得有松动,缺损。
③齿轮联轴器和十字联轴器要定期润滑,一般2~3个月加润滑脂一次,以免轮齿剧烈磨损,造成严重后果。
④齿轮联轴器齿宽接触长度不得小于70%;其轴向窜动量不得大于5mm.
⑤联轴器不允许有裂纹存在,如有裂纹则需更换(可用小锤敲击,根据声音判断)。
⑥联轴器的键应配合紧密,不得松动。
⑦齿轮联轴器的齿厚磨损,对起升机构超过原齿厚的15%时,对运行机构超过25%时应报废,有断齿时也应报废。
柱销联轴器的弹性圈,齿轮联轴器的密封圈,如有损坏老化,要注意及时更换。

三爪联轴器,水泵联轴器膜片联轴器结构
   膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引起膜片和轴套之间的反冲。有一些生产商提供两个膜片的,也有提供三个膜片的,中间有一个或两个刚性元件,两边再连在轴套上。单膜片联轴器和双膜片联轴器的不同之处是处理各种偏差能力的不同,鉴于其需要膜片能复杂的弯曲,所以单膜片联轴器不太适应偏心。而双膜片联轴器可以同时曲向不同的方向,以此来补偿偏心。
膜片联轴器的特点
   膜片联轴器这种特性有点像波纹管联轴器,实际上联轴器传递扭矩的方式都差不多。膜片本身很薄,所以当相对位移荷载产生时它很容易弯曲,因此可以承受高达1.5度的偏差,同时在伺服系统中产生较低的轴承负荷。膜片联轴器常用于伺服系统中,膜片具有很好的扭矩刚性,但稍逊于波纹管联轴器。另一方面,膜片联轴器非常精巧,如果在使用中误用或没有正确安装则很容易损坏。所以保证偏差在联轴器的正常运转的承受范围之内是非常必要的。选择适合的联轴器是用好联轴器的关键一步,在设计阶段就得考虑选用什么类型的联轴器了。   联轴器与齿式联轴器相比,没有相对滑动,不需要润滑、密封,无噪声,基本不用维修,制造方便,可部分代替齿式联轴器。膜片联轴器在国际上工业发达国家应用已很普通,在我国已制订机械行业标准,最近已修订为新的行业标准:JB/T 9147-1999(代替ZB/T J19022-90) 联轴器各转矩间的关系。
膜片联轴器的正确选择
   膜片联轴器的正确选择:   1、 膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引起膜片和轴套之间的反冲。有一些生产 商提供两个膜片的,也有提供三个膜片的,中间有一个或两个刚性元件,两边再连在轴套上。   2、 膜片联轴器这种特性有点像波纹管联轴器,实际上联轴器传递扭矩的方式都差不多。膜片本身很薄,所以当相对位移荷载产生时它 很容易弯曲,因此可以承受高达1.5度的偏差,同时在伺服系统中产生较低的轴承负荷。   3、 膜片联轴器常用于伺服系统中,膜片具有很好的扭矩刚性,但稍逊于波纹管联轴器。   4、 另一方面,膜片联轴器非常精巧,如果在使用中误用或没有正确安装则很容易损坏。所以保证偏差在联轴器的正常运转的承受范围之 内是非常必要的。   5、根据轴径调整型号:   初步选定的轴承联轴器联接尺寸,即轴孔直径d和轴孔长度L,应符合主、从动端轴径的要求,否则还要根据轴径d调整联轴器的规格。   主、从动端轴径不相同是普通现象,当转矩、转速相同,主、从动端轴径不相同时,应按大轴径选择联轴器型号。新设计的传动系统中, 应选择符合GBT3852中规定的七种轴孔型式,推荐采用J1型轴孔型式,以提高通用性和互换性,轴孔长度按i轴承联轴器产品标准的规定。
膜片联轴器的应用
   广泛用于各种机械装置的轴系传动,如水泵(尤其是大功率、化工泵)、风机、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空(直升飞机)、舰艇高速动力传动系统、汽轮机、活塞式动力机械传动系统、履带式车辆,以及发电机组高速、大功率机械传动系统,经动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。

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