輪胎聯軸器的類型功能和聯軸器失效分析

輪胎聯軸器是由剛性傳力件構成，各聯接件之間不能相對運動，因此不具備補償兩軸線相對偏移的能力，只適用于被聯接兩軸在安裝時能嚴格對中，工作時不產生兩軸相對偏移的場合，凸緣聯軸器無彈性元件，不具備減振和緩沖功能，一般只適宜用于載荷平穩并無沖擊振動的工況條件。

輪胎聯軸器過去亦稱之為固定式輪胎聯軸器，包括凸緣聯軸器、徑向鍵凸緣聯軸器、曠行軸聯軸器、夾殼聯軸器、套筒聯軸器等。輪胎聯軸器一般結構簡單，制造成本較低。選用輪胎聯軸器時應盡量減小被聯接兩軸軸線對中的誤差，為了減少附加載荷對聯軸器的影響，應盡量減小聯軸器和軸承之間的距離。凸緣聯軸器(亦稱法蘭聯軸器)是利用螺栓聯接兩凸緣(法蘭)盤式半聯軸。

輪胎聯軸器有兩種主要的結構形式：

1、靠鉸制孔用螺栓來實現兩軸對中和靠螺栓桿承受擠壓與剪切來傳遞轉矩；

2、靠一個半聯軸器上的凸肩與另一個半聯軸器上的凹槽相配合而對中。連接兩個半聯軸器的螺栓可以采用B級的普通螺栓，轉矩靠兩個半聯軸器結合面的摩擦力矩來傳遞。輪胎聯軸器的材料可用灰鑄鐵或碳鋼，重載時或圓周速度大于30米/秒時應用鑄鋼或鍛鋼。

由于聯袖器能在運轉時，自動切斷軸的聯接，因此某些輪胎聯軸器的功能與離合器相同。剛性輪胎聯軸器只能用來聯接兩根嚴格共軸線的軸。而撓性輪胎聯軸器，由于結構上的設計，因而還有多方面的功能。如：

1、補償由于制造和安裝誤差造成所聯接兩軸的軸向位移，徑向位移和角位移，避免軸端產生過大的附加載荷(鱉勁力)。

2、緩和減速機工作時軸上的扭轉沖擊。

3、改變軸系的共振轉速，例如當沖擊吸收功相同時。以扭矩為基準的扭轉角越大(即剛度小)，沖擊扭矩越小。共振轉速越低。此外，輪胎聯軸器的慣性矩也影響軸的共振轉速。

4、減輕軸的扭轉振動。不過，這只有采用具有較大外阻尼(增大摩擦阻尼)的結構或較大內阻尼的材料(如橡膠、塑料等)做輪胎聯軸器的中間傳力件時，才能實現。當機器受到意外的過載時，往往會造成傳動裝置或其他機件的損壞。如果在傳軸系中采用輪胎聯軸器，利用聯袖器中聯接元件的破斷、分離或打滑，使傳動的力流中斷或限制力流的傳遞，就能起到保護作用。

輪胎聯軸器是用來聯接不同機構中的兩根軸(主動軸和從動軸)使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件。在高速重載的動力傳動中，有些輪胎聯軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態性能的作用。

聯軸器失效分析

1、損壞情況

聯軸器在使用過程中均出現過柱銷斷裂、中間部分磨損嚴重，彈簧銷中的彈簧鋼絲中間部分磨損、彈簧銷散落，主、從動半聯軸器上彈簧銷孔磨損嚴重，主動端半聯軸器上的柱銷孔已磨成橢圓形并伴隨有表而壓潰等現象。

2、失效分析

根據聯軸器的結構和工作原理，失效情況進行了分析，認為造成聯軸器失效的主要原因有：

(1)銷孔失效

由于設備的主、從動軸不對中及彈簧銷與半聯軸器的銷孔之間采用間隙配合，導致孔中心與彈簧銷中心不一致，0為聯軸器的中心，0，為孔的中心，OZ為彈簧銷的中心。彈簧銷以孔中心0，為圓心作平移運動，其頻率為聯軸器的旋轉頻率，長期運行產生微動磨損，使得銷孔之間的間隙變大，對中精度變低，相對速度變大，磨損越來越厲害，從而導致聯軸器銷孔因過度磨損而失效。

(2)彈簧銷、柱銷失效

在產品設計時，過多地強調了聯軸器對設備的保護功能、對不對中的補償能力和沖擊的作用。正常工作時彈簧銷的撓度為1.0mm左右，當在帶載起動和運行過程中有沖擊時，由于其剛度不足使得彈簧銷產生較大變形。因柱銷與主動端半聯軸器上的柱銷過孔間直徑差為3.0mm，當彈簧銷撓度過大超過1.5mm后，引起柱銷與過孔表而接觸，導致主要負荷集中在柱銷上，且由于接觸應力過大致使柱銷磨損。當磨損達到程度后，柱銷因無法承受過大應力而斷裂。柱銷失效后，全部負荷集中作用在彈簧銷上，使得其撓度加大，同時又由于彈簧銷內鋼絲無序排列，在杯套內表而與鋼絲間產生間隙，造成銷孔、彈簧鋼絲磨損及彈簧銷中的連桿與杯套脫開，終導致彈簧銷散架。

(3)銷孔表而壓潰

原設計希望通過減小杯套長度來增大補償不對中的能力。但卻造成了銷孔表而接觸應力過大。從而使銷孔表而產生壓潰。

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