联轴器结构、失效形式及故障特性

发布时间：2020-12-23

1、联轴器结构
　　联轴器主要用于两根轴或轴与其它回转零件相连接的连接件，通过联轴器使它们一起旋转，联轴器在其中起着传递转矩和运动的作用。风力发电机组中齿轮箱输出轴和发电机输入轴与联轴器一起转动，从而完成风能转向机械能，机械能向电能的转化。
　　联轴器的种类繁多，一般情况下根据两轴之间的相对位置以及相对位移的不同情况，可将联轴器分为刚性以及挠性联轴器两类。而挠性联轴器又被可分为：无弹性元件、金属弹性元件以及非金属弹性元件联轴器。挠性联轴器适宜用于位移量比较大，转速变化比较频繁，被连接的两轴轴线的对中性要求不太高的场合，同时还起的缓冲和减振的作用。
　　2、联轴器失效形式
　　联轴器的故障形式主要表现为以下几种：
　　(1)齿面磨损严重；
　　(2)齿圈产生较大的轴向位移量；
　　(3)发生断齿现象；
　　(4)对口螺栓折断。
　　3、联轴器的故障特性
　　对于“爪”数较少的联轴器而言，轴的横向刚度在一个周期的旋转内会发生数次变化(四爪式的通常为四次或八次，六爪式通常为六次或十二次)。从而导致它会存在明显的“时变刚度”，这种情况会造成联轴器疲劳，另外导致齿轮在啮合过程中出现脉动冲击，给齿轮的运行带来隐患。这时频谱中会出现以联轴器爪数为倍数的轴的频率。例如对于四爪式联轴器而言，转轴呈现出的刚度变化为四次，在该轴转过45度时刚度，而外力对准联轴器的对角线时轴的刚度，这使得该柔性轴每旋转一周期内会发生四次或八次幅度较大的横向振动，而该横向振动势必会引起它所支撑的小齿轮平面内发生四次或八次偏扭，进而使得齿隙变化四次或八次，造成它与大齿轮的啮合同样出现四组或八组冲击。对于六爪式联轴器而言，它通常具有六阶或十二阶的时变刚度。
　　此外，联轴器一旦发生故障往往从它的联轴节处开始，一旦产生损伤就会导致轴每转动一圈振动两次。从而使得轴的刚度也随之发生同样的变化，“二变刚度”则由此而来。