【壓縮機網(wǎng)】摘要:分析壓縮機用膜片脹緊套聯(lián)軸器鎖不緊的各種可能原因,并提出切實(shí)可行的解決方案。
文/無(wú)錫創(chuàng )明傳動(dòng)工程有限公司 陳軻
1、引言
膜片聯(lián)軸器廣泛應用于電機驅動(dòng)的泵、風(fēng)機、壓縮機等應用環(huán)境,膜片聯(lián)軸器應用范圍廣泛。具有以下優(yōu)點(diǎn):無(wú)潤滑、傳遞效率高、補償能力好。
在制冷壓縮機行業(yè),用戶(hù)通常喜歡使用脹緊套形式的膜片聯(lián)軸器,脹緊套形式聯(lián)軸器以其安裝拆卸方便、安裝時(shí)無(wú)需加熱等優(yōu)點(diǎn)受到用戶(hù)青睞。
近期收到用戶(hù)反饋,膜片脹緊套聯(lián)軸器螺脹緊套側無(wú)法抱緊壓縮機軸,導致安裝盤(pán)在軸上滑動(dòng),產(chǎn)生安全隱患。
為了解決此類(lèi)問(wèn)題,我司讓用戶(hù)退回失效的安裝盤(pán)和脹緊套共計2套。分析失效原因并找到合適的解決辦法。
2、聯(lián)軸器脹緊套問(wèn)題分析
膜片脹緊套聯(lián)軸器,結構如圖1所示,包含件1~件9,件2為脹緊套,件3為與脹緊套配合的安裝盤(pán),件1為連接件2與件3的緊固件。
收到用戶(hù)寄回膜片聯(lián)軸器脹緊套側,見(jiàn)下圖2和圖3。
測量安裝盤(pán)內孔孔徑,結果見(jiàn)圖4和圖5。
安裝盤(pán)1和2內孔孔徑公差均為+0.036~+0.071mm,安裝盤(pán)2在多次裝拆后內孔尺寸已經(jīng)不在公差范圍內,安裝盤(pán)1多次拆裝后尺寸仍在公差范圍之內。
脹套裝上后,安裝盤(pán)內孔孔徑受到脹套的壓縮,孔徑變小,查閱《機械設計手冊》聯(lián)接與緊固可知,受包容件收縮量計算如下(此處僅計算脹套1和安裝盤(pán)1為例):
E為彈性模量,合金鋼取值2.02~2.1×105/MPa
d為結合面直徑,數值為124.375mm
d1為被包容件內徑,數值100mm
d2為包容件外徑,數值168mm
p為傳遞載荷所需的最小壓強
T為傳遞扭矩,取值5000Nm
μ為結合面摩擦因素,取值0.13
ι為結合面長(cháng)度,數值為24mm
將計算結果p代入第一個(gè)公式可得:
因此計算出脹套1和安裝盤(pán)1裝配完成后,安裝盤(pán)1內徑將減少0.056mm。
將脹緊套裝上,注意安裝的時(shí)候,脹緊套和安裝盤(pán)錐面涂潤滑脂,螺栓必須對稱(chēng)擰緊,不能按順序擰緊,否則脹緊套會(huì )變形,導致安裝套無(wú)法安裝到理論預設的位置。再次測量安裝盤(pán)內孔孔徑,結果見(jiàn)圖6和圖7。
測量數據可知,脹套1安裝后,安裝盤(pán)1內孔直徑收縮量為:
100.041-99.985=0.056mm
該實(shí)際數值與理論數值完全吻合。
脹套2安裝后,安裝盤(pán)2內孔直徑收縮量為:85.026-84.996=0.03mm
經(jīng)過(guò)理論計算和實(shí)驗數據驗證,對于安裝盤(pán)1和脹緊套1可以得出以下結論:
1、脹緊套安裝后,安裝盤(pán)內孔徑明顯縮小,安裝盤(pán)內徑實(shí)際收縮值與計算值相符。
2、當壓縮機軸孔徑公差為常規k6或h6時(shí),安裝完脹緊套之后,安裝盤(pán)內徑與壓縮機軸直徑仍有一定過(guò)盈量,會(huì )有較好的抱緊能力。
3、當壓縮機軸徑實(shí)際加工數值小于99.985mm的時(shí)候,該脹緊套鎖緊后與壓縮機軸為間隙配合,此時(shí)安裝盤(pán)將無(wú)法抱緊壓縮機軸。
根據上述結論,分析本次安裝盤(pán)無(wú)法抱緊壓縮機軸的可能原因如下:
1、壓縮機軸實(shí)際尺寸太小,脹緊套鎖緊后,安裝盤(pán)與壓縮機軸為間隙配合。壓縮機軸徑按公差上差和下查加工將會(huì )有很大的影響,100mm孔徑,6級公差,公差帶為0.035mm,脹緊套壓縮后孔徑減少0.056mm。極限情況下,按上差和下查加工降會(huì )導致安裝盤(pán)和壓縮機軸的配合為過(guò)盈配合變?yōu)殚g隙配合。
2、當脹緊套鎖緊后安裝盤(pán)與壓縮機軸為小過(guò)盈配合時(shí),安裝盤(pán)抱緊段與壓縮機軸為線(xiàn)接觸,并不能提供很好的抱緊能力。
3 解決方案
將脹緊套抱緊方式更改為鍵槽上方增加緊定螺釘,結構如圖8所示。通過(guò)擰緊緊固螺釘,使安裝盤(pán)固定在軸上,避免安裝盤(pán)在壓縮機軸上軸向竄動(dòng)。
4、結論
脹套膜片聯(lián)軸器雖然拆裝方便,但是失效時(shí)有發(fā)生。按本文的解決方案,軸孔配合依然為間隙配合,可以滿(mǎn)足原膜片脹緊套聯(lián)軸器拆裝方便的優(yōu)點(diǎn)。
另外,本文的解決辦法結構形式簡(jiǎn)單,只有兩種零件,膜片脹緊套聯(lián)軸器有三種零件,且無(wú)需加工錐面,生產(chǎn)成本大大降低。
參考文獻
[1]GB/T 5371-2004極限與配合 過(guò)盈配合的計算和選用
來(lái)源:本站原創(chuàng )
文/無(wú)錫創(chuàng )明傳動(dòng)工程有限公司 陳軻
1、引言
膜片聯(lián)軸器廣泛應用于電機驅動(dòng)的泵、風(fēng)機、壓縮機等應用環(huán)境,膜片聯(lián)軸器應用范圍廣泛。具有以下優(yōu)點(diǎn):無(wú)潤滑、傳遞效率高、補償能力好。
在制冷壓縮機行業(yè),用戶(hù)通常喜歡使用脹緊套形式的膜片聯(lián)軸器,脹緊套形式聯(lián)軸器以其安裝拆卸方便、安裝時(shí)無(wú)需加熱等優(yōu)點(diǎn)受到用戶(hù)青睞。
近期收到用戶(hù)反饋,膜片脹緊套聯(lián)軸器螺脹緊套側無(wú)法抱緊壓縮機軸,導致安裝盤(pán)在軸上滑動(dòng),產(chǎn)生安全隱患。
為了解決此類(lèi)問(wèn)題,我司讓用戶(hù)退回失效的安裝盤(pán)和脹緊套共計2套。分析失效原因并找到合適的解決辦法。
2、聯(lián)軸器脹緊套問(wèn)題分析
膜片脹緊套聯(lián)軸器,結構如圖1所示,包含件1~件9,件2為脹緊套,件3為與脹緊套配合的安裝盤(pán),件1為連接件2與件3的緊固件。

收到用戶(hù)寄回膜片聯(lián)軸器脹緊套側,見(jiàn)下圖2和圖3。

測量安裝盤(pán)內孔孔徑,結果見(jiàn)圖4和圖5。

安裝盤(pán)1和2內孔孔徑公差均為+0.036~+0.071mm,安裝盤(pán)2在多次裝拆后內孔尺寸已經(jīng)不在公差范圍內,安裝盤(pán)1多次拆裝后尺寸仍在公差范圍之內。
脹套裝上后,安裝盤(pán)內孔孔徑受到脹套的壓縮,孔徑變小,查閱《機械設計手冊》聯(lián)接與緊固可知,受包容件收縮量計算如下(此處僅計算脹套1和安裝盤(pán)1為例):

E為彈性模量,合金鋼取值2.02~2.1×105/MPa
d為結合面直徑,數值為124.375mm
d1為被包容件內徑,數值100mm
d2為包容件外徑,數值168mm
p為傳遞載荷所需的最小壓強

T為傳遞扭矩,取值5000Nm
μ為結合面摩擦因素,取值0.13
ι為結合面長(cháng)度,數值為24mm
將計算結果p代入第一個(gè)公式可得:

因此計算出脹套1和安裝盤(pán)1裝配完成后,安裝盤(pán)1內徑將減少0.056mm。
將脹緊套裝上,注意安裝的時(shí)候,脹緊套和安裝盤(pán)錐面涂潤滑脂,螺栓必須對稱(chēng)擰緊,不能按順序擰緊,否則脹緊套會(huì )變形,導致安裝套無(wú)法安裝到理論預設的位置。再次測量安裝盤(pán)內孔孔徑,結果見(jiàn)圖6和圖7。
測量數據可知,脹套1安裝后,安裝盤(pán)1內孔直徑收縮量為:
100.041-99.985=0.056mm
該實(shí)際數值與理論數值完全吻合。
脹套2安裝后,安裝盤(pán)2內孔直徑收縮量為:85.026-84.996=0.03mm

經(jīng)過(guò)理論計算和實(shí)驗數據驗證,對于安裝盤(pán)1和脹緊套1可以得出以下結論:
1、脹緊套安裝后,安裝盤(pán)內孔徑明顯縮小,安裝盤(pán)內徑實(shí)際收縮值與計算值相符。
2、當壓縮機軸孔徑公差為常規k6或h6時(shí),安裝完脹緊套之后,安裝盤(pán)內徑與壓縮機軸直徑仍有一定過(guò)盈量,會(huì )有較好的抱緊能力。
3、當壓縮機軸徑實(shí)際加工數值小于99.985mm的時(shí)候,該脹緊套鎖緊后與壓縮機軸為間隙配合,此時(shí)安裝盤(pán)將無(wú)法抱緊壓縮機軸。
根據上述結論,分析本次安裝盤(pán)無(wú)法抱緊壓縮機軸的可能原因如下:
1、壓縮機軸實(shí)際尺寸太小,脹緊套鎖緊后,安裝盤(pán)與壓縮機軸為間隙配合。壓縮機軸徑按公差上差和下查加工將會(huì )有很大的影響,100mm孔徑,6級公差,公差帶為0.035mm,脹緊套壓縮后孔徑減少0.056mm。極限情況下,按上差和下查加工降會(huì )導致安裝盤(pán)和壓縮機軸的配合為過(guò)盈配合變?yōu)殚g隙配合。
2、當脹緊套鎖緊后安裝盤(pán)與壓縮機軸為小過(guò)盈配合時(shí),安裝盤(pán)抱緊段與壓縮機軸為線(xiàn)接觸,并不能提供很好的抱緊能力。
3 解決方案
將脹緊套抱緊方式更改為鍵槽上方增加緊定螺釘,結構如圖8所示。通過(guò)擰緊緊固螺釘,使安裝盤(pán)固定在軸上,避免安裝盤(pán)在壓縮機軸上軸向竄動(dòng)。

4、結論
脹套膜片聯(lián)軸器雖然拆裝方便,但是失效時(shí)有發(fā)生。按本文的解決方案,軸孔配合依然為間隙配合,可以滿(mǎn)足原膜片脹緊套聯(lián)軸器拆裝方便的優(yōu)點(diǎn)。
另外,本文的解決辦法結構形式簡(jiǎn)單,只有兩種零件,膜片脹緊套聯(lián)軸器有三種零件,且無(wú)需加工錐面,生產(chǎn)成本大大降低。
參考文獻
[1]GB/T 5371-2004極限與配合 過(guò)盈配合的計算和選用

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