梅花联轴器是一种应用很普遍的联轴器,也叫爪式联轴器,在液压开孔钻进行带压开孔作业时的液压工作泵站中会使用它进行动力的传递。它是由车削,铣削,和拉削等机加工方法加工而成,再经过处理以后,来保证足够的机械强度。中间是弹性体,弹性体一般都是由工程塑料或橡胶组成。联轴器的寿命也就是弹性体的寿命。
由于弹性体是由高减震橡胶、膜片型、狭缝型、梅花型等组成,一般弹性体的寿命为10年。而其中的高减震橡胶老化会相对快一些,不能适应高温高油的生产环境,因此,在生产或带压开孔工程施工中要多注意观察,及时更换。由于弹性体具有缓冲,减振的作用,所以在有强烈振动的场合下使用较多。弹性体的性能极限温度,决定了联轴器的使用温度,一般为-35至+80度。下面重点介绍常用的梅花联轴器:
1.带压开孔施工中所用的液压工作泵站的梅花联轴器梅花块是压嵌到爪型面内,这保证了梅花联轴器的零背隙特性。爪上的曲面结构能够将扭矩集中到梅花块叶瓣的中间位置,这旨在提高弹性材料的功效。曲面造型使得梅花块爪和毂上的爪接触更加充分,使得两个毂之间保持合适的间隙,保证了电气绝缘性和角度偏差承受能力。曲面爪型联轴器是具有失效安全运转特性的联轴器,当梅花块失效时,毂上的爪能够直接相互接触以传递动力,避免动力突失的状况。
梅花弹性件由高级聚氨酯材料制造,能够吸收冲击负载,减少对电机及其它敏感部件的冲击,梅花块上的凸点使轮毂间有足够的间隙,从而保证梅花联轴器的电绝缘特性,并使联轴器有足够的角度偏差纠偏能力。弹性块是损耗件,但替换非常方便且成本比较低,更为重要的是,在更换弹性块之后,联轴器性能如初。
2.梅花联轴器具有很好的平衡性能和适用于高转速应用(最高转速可达30000转/分钟),但不能处理很大的偏差,尤其是轴向偏差。较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梅花联轴器的失效问题。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。根据实际应用选择合适的梅花弹性间隔体材料是本联轴器的一大优势,有些自动化设备公司可提供各种弹性材料的梅花间隔体,不同的硬度和温度承受力,让客户选择合适的材料满足实际应用的性能标准。
3.联轴器的选型方法
1.首先根据机械特性的要求,如有无齿隙、抗扭刚度高低、振动冲击力吸收等等,选择合适的联轴器型式。
2.由驱动机械(如电机)动力 [KW,HP] 及联轴器使用回转数 [N] 求得联轴器承受的转矩 [TA]
TA(Kg.m)=973.5×KW/N(rpm)=716.2×HP/N(rpm)或 TA(N·m)=9550×KW/N(r/min)
3.由被正系数表中查得负载条件系数 K1 ,运转时间系数 K2 ,起动停止频度系数 K3 ,周围环境温度系数K4 ,求得补正扭力 [TD] 。
TD=TA · K1 · K2 · K3 · K4
4.选用联轴器的常用转矩必须大于被正转矩。
5.联轴器所能承受的最大扭力必须大于原动侧及被动侧双方所产生的最大扭力。
6.确定孔径范围是否适用。
7.除了以上的选定步骤外,对于振动频率亦须检讨。即转矩变动的频率与轴的固有振动数避免造成共振的现象产生。