淺談彈性柱銷聯軸器的材料應用
彈性柱銷聯軸器是利用若干非金屬彈性材料制成的柱銷,置于兩半聯軸器凸緣孔中,通過柱銷實現兩半聯軸器聯接,該聯軸器結構簡單,容易制造,裝拆換彈性元件比較方便,不用移動兩聯軸器。彈性柱銷聯軸器彈性元件(柱銷)的材料一般選用尼龍6,有微量補償兩軸線偏移能力,彈性件工作時受剪切,工作性差,僅適用于要求很低的中速傳動軸系,不適用于作性要求較不錯的工況,例如起重機械的提升機構的傳動軸系不能選用,不宜用于低速承重及具有強烈沖擊和振動大的傳動軸系,對于徑向和角向偏移大的工況以及安裝精度較低的傳動軸系亦不應選用,屬淘汰品種。彈性柱銷聯軸器軸中的柱銷在工作時處于剪切和擠壓狀態,其強度條件就是計算彈性柱銷橫截面上的剪切強度和柱銷與銷孔壁的擠壓強度。
彈性柱銷聯軸器是由尼龍柱銷穿到聯軸器法蘭盤上的銷軸孔中,與半聯軸器相互撮合發生傳遞轉矩。但是銷軸孔需要進行調質處理,因為傳遞時間過長,會到時柱銷軸孔發生擴大,公差變大,導致聯軸器軸孔受力不均勻,因此,在聯軸器加工成型后需要對銷軸孔進行調質蘸火處理要求。加熱是熱處理的重要工序之一。金屬熱處理的加熱方法很多,之前是采用木炭和煤作為熱源,進而應用液體和氣體燃料。電的應用使加熱易于控制,且無環境污染。利用這些熱源可以直接加熱,也可以通過熔融的鹽或金屬,以至浮動粒子進行間接加熱。
柱銷聯軸器是屬于彈性聯軸器的一種,其主要靠靠背銷佩戴彈性膠圈靠彈性體傳遞扭矩。彈性體材質的好壞對聯軸器傳遞扭矩及聯軸器的使用壽命有很大的影響。一般彈性體的材質分為聚氨酯和聚鹿及黑橡膠三種的,應用較為普遍的材質是聚氨酯的,顏色是黃色的。主要是考慮到成本較低,不怕溫度高等優點普遍深受客戶喜愛。而黑橡膠材質主要是應用于轉速較低,且扭矩大,而不怕溫度低的情況下使用此彈性體較為適當。
由于彈性柱銷聯軸器具有的彈性元件,彈性元件能夠產生大彈性變形和阻尼作用,因此彈性聯軸器除了能補償兩軸的相對位移外,還能引起緩沖和吸振的作用。機械傳動過程中,傳動軸系傳遞的載荷常常會發生變化,引起載荷的變化原因不一,如電機轉速不穩定、工作機的載荷不穩定和軸系中由于轉動部件不平衡產生的離心力引起的動載荷都可能引起載荷的變化。載荷的變化很多時候體現為周期載荷、沖擊載荷和無規律變化的載荷,而彈性聯軸器能夠適應載荷的波動,具有緩沖和減振的能力,主要與彈性聯軸器的剛度和阻尼有關。
雖然彈性聯軸器一般都具有緩沖和吸振功能,但具有某值剛度的彈性聯軸器,并不是在任意的變扭矩作用下都能產生減振的效果,有時反而會引起增加烈的振動。因此,只有聯軸器的剛度與整個傳動軸系的其他參數和載荷協調時,才能產生減振的效果。對于某一己定的傳動軸系,轉動慣量和固有頻率能夠得,如果己知所傳扭矩的變化規律,如振幅和頻率等,就能建立其軸系在扭轉振動的微分方程,對該方程求解,即可得所需聯軸器剛度。為了便于求解運動微分方程,需要對傳動軸系中聯軸器的主動和從動兩側的轉動慣量和剛度力學模型進行簡化。通常比較典型的是簡化為兩個等效的圓盤,配置在聯軸器的兩側。