梅花聯軸器是一種應用很普遍的聯軸器,也叫爪式聯軸器,在液壓開孔鉆進行帶壓開孔作業時的液壓工作泵站中會使用它進行動力的傳遞。它是由車削,銑削,和拉削等機加工方法加工而成,再經過處理以后,來保證足夠的機械強度。中間是彈性體,彈性體一般都是由工程塑料或橡膠組成。聯軸器的壽命也就是彈性體的壽命。
由于彈性體是由高減震橡膠、膜片型、狹縫型、梅花型等組成,一般彈性體的壽命為10年。而其中的高減震橡膠老化會相對快一些,不能適應高溫高油的生產環境,因此,在生產或帶壓開孔工程施工中要多注意觀察,及時更換。由于彈性體具有緩沖,減振的作用,所以在有強烈振動的場合下使用較多。彈性體的性能極限溫度,決定了聯軸器的使用溫度,一般為-35至+80度。下面重點介紹常用的梅花聯軸器:
1.帶壓開孔施工中所用的液壓工作泵站的梅花聯軸器梅花塊是壓嵌到爪型面內,這保證了梅花聯軸器的零背隙特性。爪上的曲面結構能夠將扭矩集中到梅花塊葉瓣的中間位置,這旨在提高彈性材料的功效。曲面造型使得梅花塊爪和轂上的爪接觸更加充分,使得兩個轂之間保持合適的間隙,保證了電氣絕緣性和角度偏差承受能力。曲面爪型聯軸器是具有失效安全運轉特性的聯軸器,當梅花塊失效時,轂上的爪能夠直接相互接觸以傳遞動力,避免動力突失的狀況。
梅花彈性件由高級聚氨酯材料制造,能夠吸收沖擊負載,減少對電機及其它敏感部件的沖擊,梅花塊上的凸點使輪轂間有足夠的間隙,從而保證梅花聯軸器的電絕緣特性,并使聯軸器有足夠的角度偏差糾偏能力。彈性塊是損耗件,但替換非常方便且成本比較低,更為重要的是,在更換彈性塊之后,聯軸器性能如初。
2.梅花聯軸器具有很好的平衡性能和適用于高轉速應用(最高轉速可達30000轉/分鐘),但不能處理很大的偏差,尤其是軸向偏差。較大的偏心和偏角會產生比其他伺服聯軸器大的軸承負荷。另一個值的關注的問題是梅花聯軸器的失效問題。一旦梅花彈性間隔體損壞或失效,扭矩傳遞并不會中斷,同時兩軸套的金屬爪嚙合在一起繼續傳遞扭矩,這很可能會導致系統出現問題。根據實際應用選擇合適的梅花彈性間隔體材料是本聯軸器的一大優勢,有些自動化設備公司可提供各種彈性材料的梅花間隔體,不同的硬度和溫度承受力,讓客戶選擇合適的材料滿足實際應用的性能標準。
3.聯軸器的選型方法
1.首先根據機械特性的要求,如有無齒隙、抗扭剛度高低、振動沖擊力吸收等等,選擇合適的聯軸器型式。
2.由驅動機械(如電機)動力 [KW,HP] 及聯軸器使用回轉數 [N] 求得聯軸器承受的轉矩 [TA]
TA(Kg.m)=973.5×KW/N(rpm)=716.2×HP/N(rpm)或 TA(N·m)=9550×KW/N(r/min)
3.由被正系數表中查得負載條件系數 K1 ,運轉時間系數 K2 ,起動停止頻度系數 K3 ,周圍環境溫度系數K4 ,求得補正扭力 [TD] 。
TD=TA · K1 · K2 · K3 · K4
4.選用聯軸器的常用轉矩必須大于被正轉矩。
5.聯軸器所能承受的最大扭力必須大于原動側及被動側雙方所產生的最大扭力。
6.確定孔徑范圍是否適用。
7.除了以上的選定步驟外,對于振動頻率亦須檢討。即轉矩變動的頻率與軸的固有振動數避免造成共振的現象產生。