膜片聯(lián)軸器失效故障分析

發(fā)布時(shí)間：2019-07-11

聯(lián)軸器是將驅(qū)動(dòng)部分和從動(dòng)機(jī)構(gòu)連接起來(lái)一同旋轉(zhuǎn)并傳遞能量和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械部件。聯(lián)軸器可以分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器，剛性聯(lián)軸器通常用于低速重載的概況下，其主要作用是傳遞較大的功率；而彈性聯(lián)軸器主要用于高速轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，它利用彈性元件或特定結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)整和補(bǔ)償由于制造、安裝以及溫度變化而造成的不對(duì)中，同時(shí)一般彈性聯(lián)軸器都具有隔振的功能。

膜片聯(lián)軸器具有無(wú)需潤(rùn)滑，使用壽命長(zhǎng)，以及大的補(bǔ)償能力。它通過(guò)撓性鋼片傳遞轉(zhuǎn)矩，具有角向、軸向、徑向位移補(bǔ)償能力以及減震作用。膜片裝拆方便，無(wú)需潤(rùn)滑，可理想地應(yīng)用于各種工況條件。膜片聯(lián)軸器因具有優(yōu)點(diǎn)性能而受到工程機(jī)械和延壓機(jī)械的青睞，膜片聯(lián)軸器盡管，但由于各種原因也會(huì)造成失效甚至報(bào)廢，故研究其失效原因具有重要意義。膜片損壞是聯(lián)軸器失效的較主要形式，損壞的膜片環(huán)。故障樹(shù)分析法是工程中常見(jiàn)且實(shí)用的系統(tǒng)性門(mén)分析方法，該方法簡(jiǎn)明、直觀、靈活，適用于膜片聯(lián)軸器失效分析。作者將根據(jù)工程實(shí)際中膜片聯(lián)軸器具體失效形式利用此分析法對(duì)膜片聯(lián)軸器失效機(jī)理進(jìn)行分析。

聯(lián)軸器兩側(cè)和系統(tǒng)兩端軸承處的不對(duì)中量對(duì)系統(tǒng)支承靜特性的影響很大，不對(duì)中使得膜片聯(lián)軸器的隔振效果變差，不對(duì)中量使系統(tǒng)的穩(wěn)定性有惡化趨勢(shì)，進(jìn)而影響膜片聯(lián)軸器的使用壽命。所以安裝膜片聯(lián)軸器前需要對(duì)中找正，常見(jiàn)有三種找正方法：?jiǎn)伪矸ㄟm用于冷態(tài)時(shí)各軸相對(duì)的位置處于傾斜狀態(tài)，且兩半聯(lián)軸器間的距離較長(zhǎng)、聯(lián)軸器直徑較小的機(jī)組找正；雙表法適用于機(jī)械設(shè)備各軸冷態(tài)時(shí)呈水平狀態(tài)機(jī)組的找正對(duì)中，這時(shí)用雙表法找正較為便利，但要注意找正過(guò)程中使軸緊靠一端，以軸向竄動(dòng)對(duì)找正讀數(shù)帶來(lái)的影響，我們?cè)谕ㄓ玫臋C(jī)泵、風(fēng)機(jī)等設(shè)備的安裝過(guò)各中，多采用雙表法進(jìn)行找正對(duì)中；三表法找正適用于多段機(jī)組、各軸冷態(tài)呈水平位置時(shí)的找正對(duì)中，采用三表法能夠兩軸向相對(duì)竄動(dòng)的影響，可獲得較高的找正精度。在往復(fù)壓縮機(jī)組、低轉(zhuǎn)帶的大型離心機(jī)組等的找正對(duì)中均采用此種方法進(jìn)行找正。

膜片是膜片撓性聯(lián)軸器的關(guān)鍵元件，由于軸線間偏移、傳遞轉(zhuǎn)矩、承受離心力，膜片工作時(shí)處于復(fù)雜的受力狀態(tài)。其疲勞壽命決定了膜片聯(lián)軸器的正常使用壽命。兩端聯(lián)接孔端拉伸斷裂和膜片受壓失穩(wěn)彎曲變形是膜片損壞常見(jiàn)的表現(xiàn)形式，故其失效的概率對(duì)膜片聯(lián)軸器的整體失效概率影響很大，所以在工程實(shí)際中我們要定期對(duì)膜片進(jìn)行檢查和維修，以其傳動(dòng)性能穩(wěn)定。束腰形膜片形狀合理、應(yīng)力水平低，相同參數(shù)下，計(jì)算出的壽命要比圓環(huán)形膜片長(zhǎng)得多，并且在聯(lián)軸器上引起的附加載荷小，故可以采用束腰形膜片聯(lián)軸器。的膜片結(jié)構(gòu)和疊片層數(shù)使膜片聯(lián)軸器的使用壽命較長(zhǎng)，滿足機(jī)組大修期內(nèi)不損壞的要求。

螺栓根部的退刀槽因加工質(zhì)量差造成應(yīng)力集中，加上材料內(nèi)部有夾雜物，同時(shí)在疊層膜片聯(lián)軸器安裝上有問(wèn)題及機(jī)組其他部件(如風(fēng)機(jī)葉片和齒輪箱)也有損壞等各種因素的存在，疊層膜片聯(lián)軸器螺栓組使用于頻繁起動(dòng)的大載荷工作狀態(tài)，一旦有超過(guò)該螺栓所能承受的工作應(yīng)力就會(huì)引起疲勞而發(fā)生斷裂，較終導(dǎo)致疊層膜片聯(lián)軸器損壞。措施有：①疊層膜片聯(lián)軸器設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)螺栓退刀槽的加工質(zhì)量給予足夠重視，嚴(yán)格控制螺栓材料的冶金質(zhì)量和熱處理工藝，以提高螺栓的疲勞強(qiáng)度；②疊層膜片聯(lián)軸器的安裝，要嚴(yán)格控制安裝精度，減小兩半聯(lián)軸節(jié)之間的角偏差、徑向偏差和軸向壓縮或拉伸，嚴(yán)格控制聯(lián)軸器的動(dòng)平衡精度，減小振動(dòng)，從而減小螺栓組所受的交變循環(huán)應(yīng)力，要控制安裝螺栓的預(yù)緊力在規(guī)定范圍內(nèi)；③在聯(lián)軸器工作現(xiàn)場(chǎng)，要安裝振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置，出現(xiàn)異常及時(shí)警報(bào)，避免產(chǎn)生短期過(guò)載，防止危害進(jìn)一步擴(kuò)大。