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脹緊聯(lián)結套(簡稱脹套),是當今國際上廣泛用于重型載荷下機械聯(lián)結的一種先進基礎部件,在輪和軸的聯(lián)結中,它是靠擰緊高強度螺栓使包容面間生產的壓力和摩擦力實現負載傳送的一種無鍵聯(lián)結裝置。

適用高載荷場合

特別適用于交變扭矩

典型的應用:飛輪,皮帶鼓

扭矩系

安裝1個脹緊套 1XT

安裝2個脹緊套 1.9XT

安裝3個脹緊套 2.7XT

安裝4個脹緊套 3.6XT

脹緊套是一種無鍵聯(lián)結裝置,其原理和用途是通過高強度拉力螺栓的作用,在內環(huán)與軸之間、外環(huán)與輪轂之間產生巨大抱緊力,以實現機件與軸的無鍵聯(lián)結。當承受負荷時,靠脹套與機件、軸的結合壓力及相伴產生的摩擦力傳遞轉矩、軸向力或二者的復合載荷。脹套聯(lián)接主要有以下優(yōu)點:對中精度高;安裝/調整/拆卸方便;強度高,聯(lián)結穩(wěn)定可靠;在超載時可以保護設備不受損壞,尤其適用于傳遞重型負荷。廣泛應用于重型機械、風力發(fā)電、包裝機械、印刷機械、數控機床、自動化設備等領域。

選擇脹套應滿足:

A、傳遞扭距:Mt≥M

B、承受軸向力:Ft≥Fx

C、傳遞力:Ft≥F2X+(Md/2X10-3)2

D、承受徑向力:Pt≥Fr/d1X103

式中:

M￣需傳遞的扭矩,KN·m;

Fx￣需承受的軸向力,KN;

Ft￣需承受徑向力,KN;

Mt￣脹套的額定扭矩,KN·m;

Ft￣脹套的額定軸向力;KN;

d、|￣脹套的內徑和內環(huán)寬度,mm;

Pt￣脹套與軸結合面上的壓力,N∕mm2

隨著新能源的開發(fā),風力發(fā)電在國內被廣泛地推廣,成為一個新興的行業(yè)。 脹緊套作為風機上一個重要部件而廣泛配套于風機的增減速機及偏航減速機上。

優(yōu)點

1、使用脹套使主機零件制造和安裝簡單。安裝脹套的軸和孔的加工不像過盈配合那樣要求高精度的制造公差。脹套安裝時無須加熱、冷卻或加壓設備,只須將螺栓按要求的力矩擰緊即可。且調整方便,可以將輪轂在軸上方便地調整到所需位置。脹套也可以用來聯(lián)結焊接性差的零件。

2、脹套的使用壽命長,強度高。脹套依靠摩擦傳動,對被聯(lián)結件沒有鍵槽削弱,也無相對運動,工作中不會產生磨損。

3、脹套在超載時,將失去聯(lián)結作用,可以保護設備不受損害。

4、脹套聯(lián)結可以承受多重負載,其結構可以做成多種式樣。根據安裝負載大小,還可以多個脹套串聯(lián)使用。

5、脹套拆卸方便,且具有良好的互換性。由于脹套能把較大配合間隙的軸轂結合起來,拆卸時將螺栓擰松,即可使被聯(lián)結件容易拆開。脹緊時,接觸面緊密億貼合不銹蝕,也便于拆開。

脹緊套由于在工作中長期傳遞大扭矩,容易造成金屬的疲勞變形,使得脹緊套與緊固件之間產生疲勞磨損,同時由于燒結機一般比較龐大,導致修復產生一定難度。針對此類問題,可應用高分子復合材料進行現場修復,對部位的配合關系,和設備的運行狀態(tài)、磨損情況一般有部件對應關系修復和模具修復工藝。

修復主要分為以下幾個步驟:首先對軸頸磨損部位、齒輪內孔進行表面處理,做到干凈、干燥、粗糙,并露出金屬原色,軸徑表面涂抹高分子金屬修復材料2211F,用直尺刮平,固化;齒輪內孔表面處理,并涂抹高分子金屬修復材料,將磨損痕跡磨平,固化;材料加熱固化后,將材料表面打磨平整,用脹套內圈作為模具將軸徑表面修復處配合尺寸,并打磨腳邊,然后測量修復后的尺寸;最后將脹套內外圈涂抹高分子金屬修復材料,進行總裝配。

彈性漲套聯(lián)接是一種較新的脹緊聯(lián)接方式,由于其具有結構簡單、定心精度高、傳遞轉矩大、夾緊可靠、裝拆方便等特點,被廣泛應用于齒輪加工中。

在齒輪的加工過程中,由于傳統(tǒng)的經驗設計法設計彈性漲套時缺少真實的彈性漲套應力和漲量的關系,導致實際使用時彈性漲套廢品率高,且使用壽命短。針對這一現狀,采用ANSYS有限元軟件,定性地分析了彈性漲套強度與漲量的關系,并提出3種方案對原漲套進行改進。實例分析表明:彈性漲套應力和漲量都隨著本體位移的增加而增大,建議實際加工中只需將芯軸拉伸0.15mm即可實現漲套脹緊并保證了漲套安全。此時,漲套的安全系數為1.50,漲套最大漲量為0.032mm,這為彈性漲套設計和實際操作提供了可靠的理論依據。