聯軸器結構、失效形式及故障特性

發布時間：2020-12-23

1、聯軸器結構
　　聯軸器主要用于兩根軸或軸與其它回轉零件相連接的連接件，通過聯軸器使它們一起旋轉，聯軸器在其中起著傳遞轉矩和運動的作用。風力發電機組中齒輪箱輸出軸和發電機輸入軸與聯軸器一起轉動，從而完成風能轉向機械能，機械能向電能的轉化。
　　聯軸器的種類繁多，一般情況下根據兩軸之間的相對位置以及相對位移的不同情況，可將聯軸器分為剛性以及撓性聯軸器兩類。而撓性聯軸器又被可分為：無彈性元件、金屬彈性元件以及非金屬彈性元件聯軸器。撓性聯軸器適宜用于位移量比較大，轉速變化比較頻繁，被連接的兩軸軸線的對中性要求不太高的場合，同時還起的緩沖和減振的作用。
　　2、聯軸器失效形式
　　聯軸器的故障形式主要表現為以下幾種：
　　(1)齒面磨損嚴重；
　　(2)齒圈產生較大的軸向位移量；
　　(3)發生斷齒現象；
　　(4)對口螺栓折斷。
　　3、聯軸器的故障特性
　　對于“爪”數較少的聯軸器而言，軸的橫向剛度在一個周期的旋轉內會發生數次變化(四爪式的通常為四次或八次，六爪式通常為六次或十二次)。從而導致它會存在明顯的“時變剛度”，這種情況會造成聯軸器疲勞，另外導致齒輪在嚙合過程中出現脈動沖擊，給齒輪的運行帶來隱患。這時頻譜中會出現以聯軸器爪數為倍數的軸的頻率。例如對于四爪式聯軸器而言，轉軸呈現出的剛度變化為四次，在該軸轉過45度時剛度，而外力對準聯軸器的對角線時軸的剛度，這使得該柔性軸每旋轉一周期內會發生四次或八次幅度較大的橫向振動，而該橫向振動勢必會引起它所支撐的小齒輪平面內發生四次或八次偏扭，進而使得齒隙變化四次或八次，造成它與大齒輪的嚙合同樣出現四組或八組沖擊。對于六爪式聯軸器而言，它通常具有六階或十二階的時變剛度。
　　此外，聯軸器一旦發生故障往往從它的聯軸節處開始，一旦產生損傷就會導致軸每轉動一圈振動兩次。從而使得軸的剛度也隨之發生同樣的變化，“二變剛度”則由此而來。