聯軸器膜片結構強度分析研究同起重機檢驗危險因素控制

　　<一>、聯軸器膜片結構強度分析研究

　　梅花彈性聯軸器所聯接的兩軸，由于制造和安裝誤差、承載變形、熱變形以及機座下沉等原因，軸線間會產生的軸向、角向、徑向偏移。這將在軸、軸承和聯軸器上引起附加載荷，使船舶推進軸系工作條件惡化。而聯軸器的使用可以減弱附加載荷所產生的影響，船舶推進軸系工作條件。

　　聯軸器在船舶推進軸系中應用廣泛，特別用于高速快艇推進軸系，其中膜片是聯軸器的關鍵部件，為了滿足船舶高速軸系的運行要求，對膜片進行應力分析和強度計算。

　　1聯軸器的結構

　　聯軸器是一種全金屬干式撓性聯軸器，主要由左右半聯軸器、膜片組和連接螺栓等零部件組成。其中，膜片組由數量的不銹鋼涂層膜片疊合而成，并通過螺栓交替固定于主動端與從動端。為了獲得好的補償性能，常采用中間軸，其兩端各有一組膜片組組成雙膜片式聯軸器，分別與主從動軸聯接。其工作原理為：轉矩從左半聯軸器輸入，經主動螺栓傳輸至膜片組，膜片組再通過從動螺栓將轉矩傳至中間軸，同樣轉矩通過另一端的膜片組、螺栓及右半聯軸器輸出。

　　聯軸器能通過膜片的撓性來吸收或軸線間的三向偏移，船舶推進軸系的工作條件。它具有傳遞扭矩大、結構簡單、拆裝方便、工作、不需潤滑等優點。

　　2膜片的應力分析

　　膜片組是聯軸器的主要彈性元件。膜片組在運轉過程中承受拉伸、擠壓、剪切等復合力，處于復雜的受力狀態，并由此來傳遞轉矩和運動，同時吸收振動和補償偏差。

　　由于聯軸器中其他零件的剛度比膜片大得多，且膜片受力情況較為復雜，故這里只研究膜片的應力分析。為了簡化計算，不考慮各膜片間微小的相對運動產生的表面剪力，即將所有膜片視為一個整體。膜片承受的載荷有以下幾種：

　　2.1膜片承受的轉矩

　　聯軸器傳遞轉矩時，轉矩是通過主動螺栓利用膜片元件帶動從動螺栓，轉矩在膜片中產生的沿螺栓分布圓切線方向的拉壓力。扭矩使膜片產生的拉伸或壓縮應力隨工況而變化，但運行工況時，可看作不變應力。

　　2.2膜片承受的離心應力

　　聯軸器通常是安裝在高速傳動軸上，高轉速機械的離心慣性力在結構應力計算中重要。由螺栓、墊圈等的質量產生的離心慣性力和由膜片組自身質量產生的離心慣性力方向均沿徑向向外，使膜片組受到離心拉應力。膜片承受的離心應力隨轉速而有較大變化，但運行工況時，也可看作不變應力。

　　2.3膜片組的強迫位移

　　雖然聯軸器工作時，膜片組件傳遞的扭矩很大，但是實踐證明：聯軸器的主要失效不是由膜片組件的傳扭能力不足引起，而是膜片所受交變循環復合應力所致。而這種復合應力多是由聯軸器所聯接的兩軸不對中產生的附加載荷引起的。

　　2.3.1聯軸器的軸向偏移

　　聯軸器的軸向偏移K，受聯軸器的規格以及螺栓數量影響，聯軸器規格越大，所能承受的軸向偏移越大。軸向偏移會對膜片產生很大的應力，因此，為聯軸器使用壽命的，要求安裝時膜片之間盡可能緊密，膜片盡可能平整。同時，由于熱脹冷縮而導致的設備軸向偏差考慮進去。對于雙膜片式聯軸器，聯軸器軸向偏移經過中間體兩邊的膜片組平均后，膜片組的軸向偏移為聯軸器軸向偏移的一半。

　　2.3.2聯軸器的角向偏移

　　軸線角向的安裝誤差，使膜片沿軸線方向發生周期性彎曲變形，它是決定膜片疲勞壽命的主要因素。聯軸器角向偏移，較大的角向偏移將使膜片組承受很大的附加彎矩。對于雙膜片式聯軸器，膜片組的角向偏移是聯軸器的角向偏移的一半。

　　設備使用初期為每季潤滑一次，以后可根據油的清潔程度半年到一年換一次，隨著使用季節和環境的不同，選用油料也有所不同。夏季或高溫環境下可選用某些工業齒輪油，冬季低于-20℃選用某些冷凍機油。聯軸器每月添加一次，工作溫度在-20~50℃，冬季用1-2號鋰基潤滑脂，夏季用3號鋰基潤滑脂，但二者不能混合使用；工作溫度高于50℃，用鋰基潤滑脂，冬季用1號，夏季用3號；工作溫度低于-20℃，用1或2號特種潤滑脂。

　　<二>、起重機檢驗中危險因素的控制對策

　　在很多工業企業中，起重機已經成為自動化機械生產的一種標準設備，在生產中扮演著越來越重要的角色，減少了工作人員工作的強度，提升工作效率的同時好的了作業的性。但是鼓型齒式聯軸器需要注意的是，起重機為生產帶來了便利的同時也存在很多隱形的危險因素，并且在生產過程中不斷暴露出來，給人們的生命造成嚴重威脅。

　　1、注意起重機內部檢驗過程中的控制

　　因為起重機設備的性，在對其進行檢驗過程中必然存在的危險因素，需要做好相關的控制工作，較大限度的性。在實際檢驗過程中，檢驗人員要先在穿戴好相應的防護物品基礎上對周圍的環境進行觀察，判斷是否存在不因素。準備通過斜梯進入內部檢驗時要注意腳下是否有臺階，是否，檢查頭頂有沒有充足的空間。選擇從側端進入則要檢查需要經過的通道，查看物品堆放合不合理，檢驗工作有沒有足夠的空間，檢驗過程的性。當檢驗工作人員進入到內部時要保持與外部人員的聯系與溝通，在確定斷電后才能夠進入內部檢驗。

　　對司機室的檢驗要統一進行，只有在前一項檢驗內容確認回應后再開啟下一項檢查內容。具體的檢驗過程要嚴格按照相關的操作程序開展，按照空載實驗、額定荷載實驗的流程進行，實現標準化的流程管理模式，一旦在這個過程中發現任何問題都需要馬上找原因解決問題。

　　2、針對危險因素做好預防與工作

　　為了較大限度的降低各種危險因素對起重機檢驗工作的影響，需要有針對性的做好相應的危險與預防工作。在具體檢驗過程中，可以合理配置制動器或者其他工藝技術的形式將危險因素進行處理，當遇到危險因素無法時，就需要做好相應的預防工作，合理配置相應的設備與技術來降低事故發生的幾率，釗一對危險因素進行故障技術設計，提升起重機對危險因素的自動規避能力。

　　3、做好對起重機零部件的檢驗工作

　　檢驗工作開始之前，需要針對起重機的架橋進行檢驗，在檢驗工作中能夠正常工作，提供保護。

　　在對卷筒等旋轉作業的設備進行檢驗之前需要將設備的電源切斷，避免設備運行對檢驗人員造成傷害。檢驗橋架上方的空載設備過程中，檢驗人員要注意自己所站的位置，避免發生墜落現象。同時要觀察小車的運行情況，避免發生碰撞。這些都是在對起重機設備檢驗過程中需要注意的細節問題，關系到人員的，需要充分注意。

　　隨著起重機在很多企業的推廣與應用，要想充分發揮起重機在生產過程中的作用，需要對其中可能存在的危險因素進行識別，有針對性的采取措施進行風險控制，定期對起重機開展檢驗工作。在起重機檢驗過程中，是一要素，需要檢驗工作人員樹立足夠的意識，嚴格按照相關規定與流程進行檢驗，做好相應的防護措施，并且對于檢驗出來的危險因素要提出改進措施，發揮檢驗工作的作用，實現起重機正常的運行作業。