a. 主动端的激振
b. 从动端的激振
式中:C—联轴器动态扭转刚度。
4.4.4 轴偏移引起的载荷
当轴向偏移在联轴器上仅产生静载荷时,径向和角向位移产生交变载荷,此交变载荷与频率系数有关,为此交变转矩应按下列条件:
△X≥△XmaxKt ………………………………(12)
△Y≥△YmaxKtKt ………………………………(13)
△a≥△amaxKtKf ………………………………(14)
式中:△X—联轴器许用轴向补偿量;
△Y—联轴器许用径向补偿量;
△a—联轴器许用角向补偿量;
△Xmax—轴系最大轴向补偿量;
△Ymax—轴系最大径向补偿量;
△amax—轴系最大角向补偿量;
轴偏移而产生的恢复力和转矩,是联轴器轴向刚度CX、径向刚度CY和扭转刚度C的函数。这些力和转矩增加了邻近部件(轴、轴承)的载荷。
轴向恢复力 FX=△XmaxCX ………………………………(15)
径向恢复力 FY=△YmaxCY ………………………………(16)
角度方向恢复力矩 Fa=△amaxC ………………………………(17)
式中:CY—径向动态刚度;
CX—轴向动态刚度;
C—角向动态刚度。
4.4.5 选用示例
例1:动力机为电动机,均匀载荷情况下弹性联轴器选用示例。
1.已知动力机参数
a. 160M型三相交流电动机,功率PW=11kW,转速n=1450r/min;
c. 转子转动惯量JA=0.0736kg·m2;
d. 起动次数Z=150次/h;
e. 环境温度t=40℃
f.主动端冲击转矩即起动转矩TAS=2TA=145N·m。
2. 已知工作机参数
a. 负载平均转矩TL=68N·m。
b. 负载转动惯量JL=0.0883kg·m2;
3.选用带天然橡胶弹性元件联轴器,载荷均匀时,计算转矩TA应满足式(4)的要求:
TA≥TLKt=68×1.1=75N·m
4.初选GB 4323中TL5型Ta=125N·m弹性套柱销联轴器,弹性套为天然橡胶。
最大转矩Tmax=2Tn=250N·m;
半联轴器转动惯量J1=J2=0.015kg·m2;
起动系数KZ(由表4查得)=1.3;
温度系数Kt(同表5查得)=1.1;
冲击系数KAS=1.8;
冲击载荷时主动端的冲击转矩应满足式(5)的要求:TAmax≥TASKAJKASKtKZ
=14.5×0.54×1.8×1.3×1.1
=202N·m<250 N·m
主动端冲击转矩小于弹性性联轴器的最大转矩,故安全,可以选用。
选定联轴器时,还应校核在给定况条件下许用偏移量。
例2:动力机为柴油机,周期性交变载荷情况下弹性联轴器选用示例。
1.已知动力机参数
a. 4缸四冲程直列式柴油相,功率PW=28kW,转速n=1500r/min;
c. 第二谐周期性交变转矩TA2=±536N·m;
d. 起动次数Z≤60次/h;
e. 环境温度t=40℃;
f. 发动机转动惯量JA=2.36kg·m2。
2.已知工作机参数
a. 负载平均转矩TL=148N·m;
b. 负载转动惯量J=1.01kg·m2。
3.选用带天然橡胶弹性元件联轴器,载荷均匀时,计算转矩TA应满足式(4)的要求:
TA≥TLKt=148×1.1=162N·m。
4.初选GB 4323中TL6型Tn=250N·m弹性套柱销联轴器,弹性套为天然橡胶。
最大转矩Tmax=2Tn=500N·m;
交变疲劳转矩TK=±100N·m;
动态扭转刚度C=2900N·m/rad;
放大系数KV=6;
转动惯量J1=0.0294kg·m2;
J2=0.00785kg·m2;
起动系数(由表4查得)KZ=1;
温度系数(由表5查得)Kt=1.1;
考虑共振转速时应满足式(8)的要求:TAmax≥TA2KAJKVKKt
=536×0.298×6×1×1.1
=1055N·m
由以上计算可见,初选TL6型联轴器偏小,应选取大两规格的TL8型,Tn=710N·m,其主要参数:
最大转矩Tmax=2Tn=1420N·m;
交变疲劳转矩TK=±150N·m;
动态扭转刚度C=5500N·m/rad;
放大系数KV=6;
转动惯量J1=0.053kg·m2;
J2=0.0236kg·m2;
以上所有计算得转矩值均在联轴器允许转矩值范围内,故安全,可以选用。对选定的弹性联轴器应按给工况校核其许用偏移量。