聯(lián)軸器的機構(gòu)運轉(zhuǎn)情況及渦流損耗

發(fā)布時間：2019-05-31

聯(lián)軸器是一種廣泛應(yīng)用的機械傳動基礎(chǔ)部件，用它來連接兩軸并使它們一同旋轉(zhuǎn)，以傳遞運動和動力。有時也可以作為一種裝置用來防止被聯(lián)接件承受過大的載荷，起到過載保護的作用。聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝的誤差、承載后的變形、運行后的磨損、以及溫度變化的影響，于乍往存在著某種程度的相對位移與偏斜。這種情況會使機構(gòu)運轉(zhuǎn)時，在軸、聯(lián)軸器、軸承等部位引起附加載荷，導(dǎo)致工作情況惡化。因此，聯(lián)軸器在結(jié)構(gòu)上一般都采取了各種不同的措施，使聯(lián)軸器具有補償各種偏移量的能力。

為適應(yīng)不同的需求，聯(lián)軸器的種類和型式多樣，使用范圍非常廣泛，在冶金礦山、交通運輸中聯(lián)軸器在轎車的應(yīng)用)、工程機械、航天航空、船舶機械、輕工紡織等眾多行業(yè)都有大量的應(yīng)用，并在小斷地改進與創(chuàng)新。

就聯(lián)軸器種類；若按補償兩軸相對位移能力的不同可分為：剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器；剛性聯(lián)軸器按能否允許兩軸有相對位移又可分為：固定式聯(lián)軸器和可移式聯(lián)軸器；撓性聯(lián)軸器按其彈性元件的不同可分為金屬彈簧聯(lián)軸器和非金屬彈簧聯(lián)軸器；若按結(jié)構(gòu)可分為套筒聯(lián)軸器、鏈條聯(lián)軸器、輪胎聯(lián)軸器等等。

萬向聯(lián)軸器又稱萬向節(jié)，屬于剛性可移式聯(lián)軸器，用于連接軸線相交或平行或交錯的兩軸，以傳遞運動和動力。這種聯(lián)軸器能夠在兩軸軸線夾角(可達(dá)35°一47°。RCRCR交錯軸等角速萬向聯(lián)軸器甚至可以達(dá)到90°)發(fā)生變化時，所連接的兩軸連續(xù)回轉(zhuǎn)，地傳遞扭矩。同帶傳動、鏈傳動等傳動機構(gòu)相比，它所傳遞的扭矩范圍較大(大的可達(dá)數(shù)萬千牛頓·米，小的只有幾牛頓·米，甚至小)，且傳遞緊湊，傳動效率一般較高，維修保養(yǎng)也比較方便，具有其它機構(gòu)的明顯優(yōu)點廠。因此一經(jīng)發(fā)明備受關(guān)注。

到目前為止，萬向聯(lián)軸器已發(fā)展為種類多樣、型式繁多的產(chǎn)品系列。它的應(yīng)用廣泛，在交通運輸機械、冶金機械、農(nóng)業(yè)機械、紡織機械、石油機械、重型機械、輕工機械以及機械中都有大量的應(yīng)用。

在萬向聯(lián)軸器現(xiàn)有的眾多種類中，若按其兩軸線相互位置狀態(tài)的可變性可分為：定心、式(指兩軸線保持相交的狀態(tài))和非定心式(指兩軸線的空間狀態(tài)可以發(fā)生變化)；若按其轉(zhuǎn)速特征可分為：非等角速型、準(zhǔn)等角速型和等角速型；(由于準(zhǔn)等速型可以有條件的等同于等速型，所以有的分類方法只分為非等速型和等速型。)若按結(jié)構(gòu)特征可分為：十字軸式、球籠式、球叉式等；若按傳遞扭矩的大小可分為：重型、中型、輕型、和小型。重型萬向聯(lián)軸器常用于冶金機械、石油機械、工程機械、交通運輸機械等；小型萬向聯(lián)軸器(十字軸萬向聯(lián)軸器僅同火柴棒一般大小)主要是傳遞運動，一般用于機械(如在指令控制儀中用于傳遞分秒級的運動)。

對一臺確定的聯(lián)軸器裝置，其外轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、磁極對數(shù)，尺寸已確定，那么隔離套的直徑、軸向長度以及場量的角頻率也就確定了。因此這里主要分析隔離套的電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率及厚度對磁場和渦流損耗的影響。

(1)隔離套的電導(dǎo)率γ越大，厚度ε值越大，那么隔離套的電阻就越小，隔離套的渦流也越大，此時渦流對磁場的影響則較大。另一方面，如隔離套厚度增大，它與內(nèi)外轉(zhuǎn)子的間隙將減小，則聯(lián)軸器的加工精度要求高，這種的加工往往很難以滿足，通常不得不通過增大內(nèi)外轉(zhuǎn)子間的間隙來解決，而這將導(dǎo)致氣隙磁阻增大，氣隙磁場減小。

(2)不同材料的磁導(dǎo)率相差可高達(dá)數(shù)千倍，如采用高磁導(dǎo)率材料作為隔離套的材料時，外轉(zhuǎn)子永磁體發(fā)出的磁通大部分將直接由隔離套返回到外轉(zhuǎn)子，而聯(lián)軸器內(nèi)轉(zhuǎn)子表面獲得的磁通則較少，這種現(xiàn)象在電磁學(xué)上被稱為磁屏蔽。隔離套的磁導(dǎo)率越大，則磁屏蔽越嚴(yán)重，內(nèi)轉(zhuǎn)子表面獲得的磁場就越小。

(3)渦聯(lián)軸器的渦流損耗Pwo與隔離套的厚度ε之間存在一種指數(shù)關(guān)系，即隔離套的厚度ε值越大，渦流損耗越大。當(dāng)電導(dǎo)率γ增大，式右邊的大分式的值增大，而式較右端括號中的值由于電導(dǎo)率γ增大，其值隨k1值變大而增大，因此電導(dǎo)率γ增大，聯(lián)軸器的渦流損耗增加。