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金属膜片联轴器轴承设计选型

发布者:鑫程机械  发布日期:2018-03-21

关节轴承设计选型

选择金属膜盘联轴器使用的关节轴承,必须考虑安装尺寸和轴向极限承载能力,以及膜盘在不发生疲劳失效条件下,允许关节轴承磨损产生的间隙(即额定使用寿命)。国内外并没有成熟案例可以借鉴,只能参考在普通应用环境下关节轴承研究成果。

对关节轴承的安装尺寸和轴向极限承载能力,各厂商均有详细说明。但对于使用寿命,由于关节轴承的摩擦学理论还不成熟,各厂商的评价标准和计算方法也各不相同,SKF、INA 等都有关节轴承的磨损寿命影响因素很多,但是其磨损率主要取决于轴承承受的当量动载荷 P和球面滑动线速度 v。通常要求关节轴承的 PV 值不能超过 400 MPa·m/s,但随着材料的耐热、耐磨性能的提高,部分厂家生产的关节轴承许用 PV 值甚至可以达到 1600 MPa·m/s。

对金属膜盘联轴器使用环境下关节轴承的PV 值进行计算分析。关节轴承的运动轨迹如图 4 所示。从图中可见,所选取的关节轴承球面半径为 12.5 mm。

联轴器受 10 kN 轴向载荷时关节轴承应力如图 5 所示。从图中可见,对联轴器施加轴向载荷 10 kN 时,关节轴承球面接触位置的应力为 677 MPa。金属膜盘联轴器用关节轴承的工作环境属于高速旋转和高速摆动、轴向重载和径向无载的状态。其寿命主要受限于关节轴承的磨损寿命(主要表现为轴向磨损间隙过大)。分别通过低速摆动轴向加载试验、高速摆动轴向轻载试验及发动机真实工况下磨损试验,对关节轴承的磨损量进行了测量统计,获取了相关试验数据,为后续金属膜盘联轴器用关节轴承的设计验证提供了数据基础。


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