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    联轴器失效原因分析

    发布日期:2016-01-24 发布者:鑫程联轴器

    在正常条件下运转的联轴器,一般都具有较长的使用寿命,如果过早损坏,往在是相联部件工作不正常所致,产生各种不正常现象,最终导致失效的主要原因大致可归纳为下列几个方面。

        (一)设计和选用上的原因

        通常联轴器是按计算扭矩进行设计或选用的。由于计算扭矩是取一定的工作情况系数对理论扭矩进行修正来确定的,而工作情况系数的数值需要在一定的理论计算和实验测定的墓础上才能精确确定。为了确定各种联轴器在各种工作条件下的工作情况系数,就需要作大量的工作,这住住是比较困难的。一般是根据一定的使用和实践经验,提出一些工作情况系数的数据范围,供设计和选用时取用。因此,针对每一种联轴器联接的特定工作条件,按推荐的数据范围确定的工作情况系数的数值,不一定精确反映实际工作状况而带有一定的近似性。特别是对那些载荷变化比较复杂的机械,如果联轴器传递的实际扭矩超过按一定的工作情况系数计算确定的计算扭矩时,联轴器就会因过载而损坏。此外,对于有些系列化的标准联轴器,标准中规定的许用扭矩,没有明确指出与他相应的工作转速,这时也会因转速不同而造成实际传递扭矩与计算扭矩不同,这是因为有些联轴器在不同转速下所能传递的扭矩并不相同。例如滑块联轴器在高转速下运转时,由于受离心力的影响,它所能传递的扭矩远小于低速时所能传递的扭矩。又如某些可移式联轴器在低速下运转时,由于不能形成油膜,淘滑条件较差,它所能传递的扭妞反而低于高速时所能传递的扭矩。    设计传动系统时,对某些联抽器;如果不能消除或精确计算确定运转时所产生的附加载符的影响.也会造成轴或轴承过载而损坏。对于多数联轴器,如两轴存在相时径向位移,都会引起一定数的附加径向载荷,其值随径向位移增天而增大。有些联轴器还随扭矩的增大而增大。轴向附加载荷主要发生在一些橡胶联抽器中,例如轮胎式联轴器,橡胶套筒联轴器等。此外,齿轮联轴器也会产生较大的附加轴向载荷。用于联接动载荷很大的机组,例如往复式机械,齿轮轧机等的联轴器,由于这透些机组动载荷的峰值有时高达正常载荷的4、5倍。如果事失变有掌握载荷变化的规律,或者未经扭振方面的详细分析计算,也有可能因对动载荷估计不足而导致联轴器过载而损坏。

        (二)制造、安装和调整方面的原因

        制造质量低劣有时是造成联轴器过早损坏的主要原因,例如某些剪切型橡胶联轴器,其橡胶弹性元件与金属件表面的粘结强度不足时,会引起橡胶弹性元件撕脱而使联轴器损坏。

        对大多数联轴器,没有按照规定要求安装并经仔细调整,以致两轴相对位移超出联轴器的许用值,这往往是造成联轴器早期失效的最主要原因。联轴器联接两轴相对位移超过规定的许用值。不论那一种联轴器,都将引起联轴器工作性能的显著恶化,影响整个传动系统的工作质量,并危及其他机件的工作可靠性。例如径向位移过大,除联轴器本身外,同时还将使轴和轴承承受很大的附加径向载荷;角位移过大,不仅引起密封元件加速磨损,导致密封失效,发生漏油,同时也使联轴器可移元件本身的磨损加剧,还有可能发生振动,噪声等不良现象。对于有轴向恢复力的联轴器,如果轴向位移太大  (这种现象主要是在工作过程中出现的),由此产生的附加轴向载荷还将影响轴承的使用寿命。

        调整时,有时会发生两轴相对位移超过联轴器的许用相对位移量的现象,除了调整工具和调整技术水平等原因外,发生这一现象的另一主要原因往往在于对可移式联轴器性能片面理解或误解,即把有补偿两轴相对位移的联轴器,误解为可以随便安装,不必精确控制联接两轴的相对位移。也有可能片面地认为只要安装时两轴相对位移符合规定要求,联轴器就能正常运转,而忽视了某些机组在运转过程还会有附加的两轴相对位移,尤其是温升较高的机组。

        联轴器装拆时如果采用不符合操作规程的方法,也会引起联轴器损坏。例如猛打猛敲铸铁轮毂,或采用过紧的配合,以致在装配时就产生微小裂纹,随后在运转过程,由于工作载荷作用使裂纹逐渐扩大而破裂。联轴器与轴采用过松的配合以及在高速下因没有用螺钉等固定或固紧力不足,在运转过程也会发生轮毂与键松动,擦伤孔壁而损坏。

    (三)维护方面的原因

      对于有些联轴器(例如可移式联轴器),缺乏良好的维护,常是导致过早损坏的主要原因。这类联轴器工作时多数需要保持良好的润滑条件,例如齿轮联釉器,链条联轴器,滑块联轴器,蛇形弹簧联轴器等。润滑油膜对联轴器的工作性能和联轴器的可动元件的使用寿命影响很大。如果润滑条件不好,油量不足或油的品质过差,不能形成润滑油膜,将导致可动金属元件之间直接接触,引起擦伤、磨损或胶合、降低联轴器的补偿性能,从而使轴和轴承上的附加载荷和噪声增大。由此可见,保持良好的润滑状态,无论对于改善联轴器的工作性能还是对于延长联轴器使用寿命都具有十分重要的意义。发生润滑不良住往是由于缺乏定期检查、忽视润滑和密封的作用、没有及时更换已损坏的密封件和更换已经老化而失去润滑性能的润滑油等原因造成的。

    一些不需润滑的联轴器,如果传动系统有较大动载荷,尤其是伴有振动时,应注意定期检查,是否有联接件发生松脱等现象,以防由此而引起的联轴器损坏。

        (四)环境方面的原因

        工作环境恶劣是影响联轴器使用寿命的又一个原因。联轴器在有腐蚀和磨料的环境中工作时,润滑剂可能失效,并浸蚀金属,容易引起可移式刚性联轴器中可动元件磨损而早期损坏,或者引起弹性联轴器中橡胶元件变质。如橡胶联轴器的橡胶元件经常受热水、盐水冲刷或受日光照射,则橡胶元件易损坏,影响其使用寿命。温度过高,橡胶元件易老化、软化;温度过低(零下15℃左右)又会引起橡胶脆裂。即使当温度变化尚未危及橡胶的上述性质时,但却影响橡胶的机械性能,随着温度的降低,橡胶的弹性也趋向减弱,引起传动系统刚度增加,改变系统的固有须率,以致在常温下不会发生振动的联轴器,在低温下有可能发生振动。此外,例如有机溶剂等化学物质,对橡胶联轴器的橡胶元件的使用寿命都有不同程度的影响。