旋轉(zhuǎn)機(jī)械的聯(lián)軸器找正公式定理

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械的聯(lián)軸器找正聯(lián)軸器的找正是機(jī)器安裝的重要工作之一.找正的目的是在機(jī)器在工作時(shí)使主動(dòng)軸和從動(dòng)軸兩軸中心線在同一直線上.找正的精度關(guān) 系到機(jī)器是否能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器尤其重要.兩軸絕對(duì)準(zhǔn)確的對(duì)中是難以達(dá)到的，對(duì)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器要求始終 保持準(zhǔn)確的對(duì)中就更困難.各零部件的不均勻熱膨脹，軸的撓曲，軸承 的不均勻磨損，機(jī)器產(chǎn)生的位移及基礎(chǔ)的不均勻下沉等，都是造成不 易保持軸對(duì)中的原因.因此,在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)規(guī)定兩軸中心有一個(gè)允許 偏差值,這也是安裝聯(lián)軸器時(shí)所需要的.從裝配角度講，只要能保證聯(lián) 軸器安全可靠地傳遞扭矩，兩軸中心允許的偏差值愈大，安裝時(shí)愈容 易達(dá)到要求。但是從安裝質(zhì)量角度講，兩軸中

2、心線偏差愈小，對(duì)中愈 精確，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況愈好，使用壽命愈長(zhǎng)。所以，不能把聯(lián)軸器安 裝時(shí)兩軸對(duì)中的允許偏差看成是安裝者草率施工所留的余量。1.聯(lián)軸器找正時(shí)兩軸偏移情況的分析機(jī)器安裝時(shí)，聯(lián)軸器在軸向和徑向會(huì)出現(xiàn)偏差或傾斜，可能出現(xiàn) 四種情況，如圖1所示。圖1聯(lián)軸器找正時(shí)可能遇到的四種情況訂1*1 彳12s3A £（亂）-.111 zal * 2 :Ae3(b)嗎2e3alEl2s3r (d)根據(jù)圖1所示對(duì)主動(dòng)軸和從動(dòng)軸相對(duì)位置的分析見(jiàn)表1。表1聯(lián)軸器偏移的分析abCd*SL1 且3a 1 £l3al/a3兩軸同心兩軸不同心兩軸同心兩軸不同心sl=s331=s3S坪呂3eI托3

3、兩軸平行兩軸平行兩軸不平行兩軸不平行2.測(cè)量方法安裝機(jī)器時(shí)，一般是在主機(jī)中心位置固定并調(diào)整完水平之后， 再 進(jìn)行聯(lián)軸器的找正。通過(guò)測(cè)量與計(jì)算，分析偏差情況，調(diào)整原動(dòng)機(jī)軸 中心位置以達(dá)到主動(dòng)軸與從動(dòng)軸既同心，又平行。聯(lián)軸器找正的方法有多種，常用的方法如下:(1) 簡(jiǎn)單的測(cè)量方法如圖2所示。用角尺和塞尺測(cè)量聯(lián)軸器外圓各方位上的徑向偏差，用塞尺測(cè)量?jī)砂肼?lián)軸器端面間的軸向間隙偏 差，通過(guò)分析和調(diào)整，達(dá)到兩軸對(duì)中。這種方法操作簡(jiǎn)單，但精度不 高，對(duì)中誤差較大。只適用于機(jī)器轉(zhuǎn)速較低，對(duì)中要求不高的聯(lián)軸器 的安裝測(cè)量。圖2角尺和塞尺的測(cè)量方法(2) 用中心卡及塞尺的測(cè)量方法找正用的中心卡(又稱對(duì)輪卡)結(jié)構(gòu)形

4、式有多種，根據(jù)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)，尺寸選擇適用的中心卡，常見(jiàn) 的結(jié)構(gòu)圖3所示。中心卡沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)格，考慮測(cè)量和裝卡的要求由 鉗工自行制作圖3常見(jiàn)對(duì)輪卡型式EsI !Cd)IEm TTCf).用鋼帶固定在聯(lián)軸器上的可調(diào)節(jié)雙測(cè)點(diǎn)對(duì)輪卡 測(cè)量軸用的不可調(diào)節(jié)的雙測(cè)點(diǎn)對(duì)輪卡 測(cè)量齒式聯(lián)軸器的可調(diào)節(jié)雙測(cè)點(diǎn)對(duì)輪卡 用螺釘直接固定在聯(lián)軸器上的可調(diào)節(jié)雙測(cè)點(diǎn)對(duì)輪卡 有平滑圓柱表面聯(lián)軸器用的可調(diào)節(jié)單測(cè)點(diǎn)對(duì)輪卡 有平滑圓柱表面聯(lián)軸器用的可調(diào)節(jié)雙點(diǎn)對(duì)輪卡利用中心卡及塞尺可以同時(shí)測(cè)量聯(lián)舟軸器的徑向間隙及軸向間 隙，這種方法操作簡(jiǎn)單，測(cè)量精度較高，利用測(cè)量的間隙值可以通過(guò) 計(jì)算求出調(diào)整量，故較為適用。（3）百分表測(cè)量法把專用的夾具

5、（對(duì)輪卡）或磁力表座裝在作基準(zhǔn)的（常是裝在主機(jī)轉(zhuǎn)軸上的）半聯(lián)軸器上，用百分表測(cè)量聯(lián)軸器 的徑向間隙和軸向間隙的偏差值。此方法使聯(lián)軸器找正的測(cè)量精度大 大提高，常用的百分表測(cè)量方法有四種。A雙表測(cè)量法（又稱一點(diǎn)測(cè)量法）:用兩塊百分表分別測(cè)量聯(lián)軸器外圓和端面同一方向上的偏差值 故又稱一點(diǎn)測(cè)量法，即在測(cè)量某個(gè)方位上的徑向讀數(shù)的同時(shí)，測(cè)量出 同一方位上的軸向讀數(shù).具體做法是：先用角尺對(duì)吊裝就位準(zhǔn)備調(diào)整 的機(jī)器上的聯(lián)軸器做初步測(cè)量與調(diào)整。然后在作基準(zhǔn)的主機(jī)側(cè)半聯(lián)軸 器上裝上專用夾具及百分表，使百分表的觸頭指向原動(dòng)機(jī)側(cè)半聯(lián)軸器 的外圓及端面，如圖所示。雙表測(cè)量法示意 圖測(cè)量時(shí)，先測(cè)0°方位的徑向

6、讀數(shù)a1及軸向讀數(shù)S1。為了分析 計(jì)算方便，常把a(bǔ)1和s1調(diào)整為零，然后兩半聯(lián)軸器同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，每轉(zhuǎn) 90°讀一次表中數(shù)值，并把讀數(shù)值填到記錄圖中。圓外記錄徑向讀數(shù) a1，a2, a3, a4,圓內(nèi)記錄軸向讀數(shù)s1，s2，s3，s4，當(dāng)百分表轉(zhuǎn) 回到零位時(shí)，必須與原零位讀數(shù)一致，否則需找出原因并排除之。常 見(jiàn)的原因是軸竄動(dòng)或地腳螺栓松動(dòng)，測(cè)量的讀數(shù)必須符合下列條件才 屬正確，即 a1+a3=a2+a4 s1+s3=s2+s4通過(guò)對(duì)測(cè)量數(shù)值的分析計(jì)算，確定兩軸在空間的相對(duì)位置，然后 按計(jì)算結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。這種方法應(yīng)用比較廣泛，可滿足一般機(jī)器的安裝精度要求。主要 缺點(diǎn)是對(duì)有軸向竄動(dòng)的聯(lián)軸器，在

7、盤車時(shí)其端面的軸向度數(shù)會(huì)產(chǎn)生誤 差。因此，這種測(cè)量方法適用于由滾動(dòng)軸承支撐的轉(zhuǎn)軸，軸向竄動(dòng)比 較小的中，小型機(jī)器。B.三表測(cè)量法（又稱兩點(diǎn)測(cè)量法）三表測(cè)量法與兩表測(cè)量法不同之出是在與軸中心等距離處對(duì)稱 布置兩塊百分表，在測(cè)量一個(gè)方位上徑向讀數(shù)和軸向讀數(shù)的同時(shí)， 在 相對(duì)的一個(gè)方位上測(cè)其軸向讀數(shù)，即同時(shí)測(cè)量相對(duì)兩方位上的軸向讀數(shù)，可以消除軸在盤車時(shí)竄動(dòng)對(duì)軸向讀數(shù)的影響，其測(cè)量記錄圖如圖 所示，三表測(cè)量法示意圖如下:0-130al 、90-270180-0270-90s4ayLl三表測(cè)量法記錄圖根據(jù)測(cè)量結(jié)果，取0o180° 和軸向讀數(shù)的平均值，即S l=(sl +S 1)/2S 3=(s

8、3" +S 3)/2取9 0°270OO和2 7 0°90OO的平均值，即" 三表測(cè)量法示 意醫(yī)Kt電機(jī)K180°0°兩個(gè)測(cè)量方位上兩個(gè)測(cè)量方位上軸向讀數(shù)S 2=(s2 +S 2)/2s4=(s4 / + s4/)/2S I,s2,s3,s4四個(gè)平均值作為各方位計(jì)算用的軸向讀數(shù),與al,a2,a3,a4四個(gè)徑向讀數(shù)記入同一個(gè)記錄圖中，按此 圖中的數(shù)據(jù)分析聯(lián)軸器的偏移情況， 并進(jìn)行計(jì)算和調(diào)整.這種測(cè)量方法精度很咼，適用于需要精確對(duì)中的精密或咼速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，如汽輪 機(jī)，離心式壓縮機(jī)等.相比之下，三表測(cè)量法比兩表測(cè)量法在操作與 計(jì)算上稍繁雜

9、一些.C.五表測(cè)量法（又稱四點(diǎn)測(cè)量法）在測(cè)量一個(gè)方位上的徑向讀數(shù)的同時(shí)，測(cè)出 0° ,90 ° ,180 ° ,270 °四個(gè)方位上的軸向讀數(shù)，并取其同一方位上的四個(gè)軸向讀數(shù)的平均值作為分析與計(jì)算用的軸向讀數(shù)，與同一方位的 徑向讀數(shù)合起來(lái)分析聯(lián)軸器的偏移情況，這種方法與三表法應(yīng)用特點(diǎn) 相同.D.單表法它是近年來(lái)國(guó)外應(yīng)用日益廣泛的一種聯(lián)軸器找正方法。這種方法 只測(cè)定聯(lián)軸器輪轂外圓的徑向讀數(shù)， 不測(cè)量端面的軸向讀數(shù)，測(cè)量操作時(shí)僅用一個(gè)百分表，故稱單表法。其安裝，測(cè)量示意圖如圖8軸 半聯(lián)軸器單表找正示意圖3-百 分表 觸頭4-百分表此種方法用一塊百分表就能判斷

10、兩軸的相對(duì)位置并可計(jì)算出軸向和徑向的偏差值。也可以根據(jù)百分表上的讀數(shù)用圖解法求得調(diào)整量。用此方法測(cè)量時(shí)，需要特制一個(gè)找正用表架，其尺寸，結(jié)構(gòu)由兩半聯(lián)軸器間的軸向距離及輪轂尺寸大小而定。表架自身質(zhì)量要小，并有足夠的剛度。表架及百分表均要求固緊，不允許有松動(dòng)現(xiàn)象。圖8便是兩軸端距離較大時(shí)找正用表架的結(jié)構(gòu)示意圖。單表測(cè)量的操作方法是，在兩個(gè)半聯(lián)軸器的輪轂外圓面上各作相疋，隔90°的四等分標(biāo)志點(diǎn)1a, 2a, 3a, 4a與1b, 2b, 3b, 4b。先在“ B'聯(lián)軸器上架設(shè)百分表，使百分表的觸頭接觸在“ A”聯(lián)軸器的外圓面上的1a點(diǎn)處，然后將表盤對(duì)到“ 0”位，按軸運(yùn)轉(zhuǎn)方向盤動(dòng)“

11、 B”聯(lián)軸器，分別測(cè)得“ A”聯(lián)軸器上的1a, 2a, 3a, 4a的讀數(shù)（其中1a=0）,為準(zhǔn)確可靠可復(fù)測(cè)幾次。為了避免“ A”聯(lián)軸器外圓面與軸不同心給 測(cè)量帶來(lái)誤差，可同時(shí)盤動(dòng)“ B”與“A”聯(lián)軸器。然后再將百分表架 設(shè)在“A”聯(lián)軸器上，以同樣方法測(cè)得“ B”聯(lián)軸器上1b, 2b, 3b,1b=0）。A不0屮叫10才'W1=1 !=056八'3b/2-3ac/2偏斧值分析示恿圖測(cè)出偏差值后，利用上圖所示的偏差分析示意圖分析方法， 可得 出“A”與“B”兩半聯(lián)軸器在垂直方向和水平方向兩軸空間相對(duì)位 置的各種情況，如表2，表3所示。表2垂直方向兩軸相對(duì)位置分析序3救值弘數(shù)值3牡

12、戰(zhàn)值兩軸空m位置13a < 0Mb > 03ac £0A 一B23a > 03b03ac 0A -B23a < 03b、03ac0A B43注、03b < 03ac、0A -B3a > 0北> 03ac ' 0A B右3»<0* 03ac 乙 0A -B73a < 0> 03ac 0A ItE8扯03b< 03ac 0A =1 L E03a 03b 033c V 0AB103 a = 03b> 03ac > 0A -Jk dR 3ac=3a+3b 和）表3水平方向兩軸相對(duì)位置分析序2莢tf

13、l比數(shù)值20匚數(shù)值兩軸粕對(duì)位羞12a <0羽匸V 0A LV022a、0< 02 sc V 0盤B3站C 0、0Zac0A04冶> 0Zt/ 4 0n 0AB52心02ac0AES餉y 0< 0乙 01 "V-V B7觸0< 02ac 0A汨二ie2a < 0D2ac 0i >CV B92a - 2b D2ac °札、/B102a 02t/、0Sac > 0AB2a =2a-4a; 2b'=2h-4b; 2ac=2a+2bC代數(shù)和）圖中假設(shè)“ B”軸向上平移，使Ob與oa相重合，此時(shí)3b=0, 而3a的讀數(shù)則變?yōu)?ac

14、，由于3ac=3a+3b （代數(shù)和），這時(shí)Oa與Oa '的垂直距離也就是兩軸在垂直方向的偏差值3ac/2。因此, 只要測(cè)得3a與3b的數(shù)值，可以求得3ac的數(shù)值（要注意讀數(shù)的正負(fù) 號(hào)）。水平方向的偏差分析與垂直方向相同。3.調(diào)整方法測(cè)量完聯(lián)軸器的對(duì)中情況之后，根據(jù)記錄圖上的讀數(shù)值可分析出 兩軸空間相對(duì)位置情況。按偏差值作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。為使調(diào)整工作迅速, 準(zhǔn)確進(jìn)行，可通過(guò)計(jì)算或作圖求得各支點(diǎn)的調(diào)整量。測(cè)量方法不同, 計(jì)算方法也不同。（1）兩表測(cè)量法，三表測(cè)量法及五表測(cè)量法兩表，三表及五表測(cè)量都可得出同一方位上的徑向讀數(shù)和軸向讀 數(shù)，若測(cè)點(diǎn)位置及調(diào)整支點(diǎn)的位置如圖 10所示（請(qǐng)注意測(cè)量軸向讀

15、 數(shù)百分表的指向），可用下式進(jìn)行計(jì)算:(19)(1 10)H1=L1*( s1-s3)/D +( a1-a3)12H2= (L1+L2) * ( s1-s3 ) /D +(a1-a3) /2式中H1，H2支點(diǎn)1和支點(diǎn)2的調(diào)整量，（正值時(shí)為加墊負(fù)值時(shí)減墊），mms1，s3 及 a1，a3分別為0°和180°方位測(cè)得軸向和徑向百分表讀數(shù)，mm;聯(lián)軸器的計(jì)算直徑（百分表觸點(diǎn)，即測(cè)點(diǎn)到聯(lián)軸器中心點(diǎn)的距離),mm;L1支點(diǎn)1到聯(lián)軸器測(cè)量平面間的距離,mmL2支點(diǎn)1與支點(diǎn)2之間的距離，mm應(yīng)用上式計(jì)算調(diào)整量時(shí)的幾點(diǎn)說(shuō)明: 式中s1, s3, a1, a3是用百分表測(cè)的讀數(shù)，應(yīng)包含正負(fù)號(hào)

16、 起代入計(jì)算公式。 H的計(jì)算值是由兩項(xiàng)組成，前項(xiàng) L （s1 S3） /D中，L與D不 可能出現(xiàn)負(fù)值，所以此項(xiàng)的正負(fù)決定于（s1 S3）。S1 s3 > 0時(shí),前項(xiàng)為正值，此時(shí)聯(lián)軸器的軸向間隙呈形狀，稱為“上張口”；S1 s3v 0時(shí)，前項(xiàng)為負(fù)值，聯(lián)軸器的間隙呈形狀，稱為“下張口”。當(dāng)a1 a3>0時(shí)，后項(xiàng)為正值，此時(shí)被測(cè)的半聯(lián)軸器中心（主動(dòng)軸中心）比基準(zhǔn)的半聯(lián)軸器中心（從動(dòng)軸中心）偏低，當(dāng)a1 a3< 0時(shí), 被測(cè)的半聯(lián)軸器中心偏高, 機(jī)器安裝時(shí)，通常以主機(jī)轉(zhuǎn)軸（從動(dòng)軸）做基準(zhǔn)，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn) 軸（主動(dòng)軸）。電機(jī)低座四個(gè)支點(diǎn)于兩側(cè)對(duì)稱布置，調(diào)整時(shí)，對(duì)稱的 兩支點(diǎn)所加（或減）墊片

17、厚度應(yīng)相等。 若安裝百分表的夾具（對(duì)輪卡）結(jié)構(gòu)不同，測(cè)量軸向間隙的百 分表觸點(diǎn)指向原動(dòng)機(jī)（觸點(diǎn)與被測(cè)半聯(lián)軸器靠結(jié)合面一側(cè)的端面接 觸）時(shí)，百分表的讀數(shù)值大小恰與聯(lián)軸器間實(shí)際軸向間隙方向相反, 所以H值的公式前項(xiàng)s1 S3應(yīng)改為S3 s1，即S3 s1 >0時(shí)為“上張口”，s3 s1< 0時(shí)為“下張口”。機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)工況下因熱膨脹會(huì)引起軸中心位置變化,聯(lián)軸器找正的任務(wù)時(shí)把軸中心線調(diào)整到設(shè)計(jì)要求的冷態(tài) （安裝時(shí)的狀態(tài)）軸中 心位置，使機(jī)器在熱態(tài)（運(yùn)轉(zhuǎn)工況下）達(dá)到兩軸中心線一致（既同心, 又平行）的技術(shù)要求。安裝機(jī)器時(shí)各支點(diǎn)溫升的數(shù)據(jù)可以從制造廠的 安裝說(shuō)明書中得到；有的直接給定機(jī)器冷態(tài)找

18、正時(shí)的讀數(shù)值； 也有的 給定各支點(diǎn)的溫升數(shù)據(jù)，由圖解法求出冷態(tài)找正時(shí)的讀數(shù)值。 在安裝 大型機(jī)組時(shí)，有的給出各類機(jī)器在不同工況下的經(jīng)驗(yàn)圖表， 通過(guò)查表 或計(jì)算找出冷態(tài)找正時(shí)的讀數(shù)值。經(jīng)驗(yàn)豐富的安裝人員還可從實(shí)踐中 得出一些經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)?？傊瑢?duì)于安裝者來(lái)說(shuō)，要考慮機(jī)器從冷態(tài)到熱 態(tài)支點(diǎn)處軸中心位置的變化，在工作中保證機(jī)器能處于理想的對(duì)中狀 態(tài)。在水平方向上調(diào)整聯(lián)軸器的偏差時(shí)， 不需要加減墊片，通常也 不計(jì)算。操作時(shí)利用頂絲和百分表，邊測(cè)量，便調(diào)整，達(dá)到要求的精 度為止。一些大型的，重要的機(jī)組在調(diào)整水平偏差時(shí)，各支點(diǎn)的移動(dòng) 量可通過(guò)計(jì)算或作圖求出。（2）單表測(cè)量時(shí)計(jì)算調(diào)整量的方法計(jì)算前，后兩支點(diǎn)的調(diào)

19、整量如下圖所示。以“B”軸作基準(zhǔn)軸，調(diào)整“A”軸時(shí)應(yīng)先測(cè)定X, Y, Z之值（圖（a），若以Sy與Sz分別 表示前后支點(diǎn)的調(diào)整量，從圖（b）可推導(dǎo)出:計(jì)算兩支點(diǎn)調(diào)整量示意圖(1-11)(1-12)/ Oa Oa G s / eO F由于 GO =XFO 二YGO =3ac/2(忽略 Oa Ob ) 所以 EF=Y/XX 3ac/2S y=EF+3b/2二Y/XX 3ac/2+3b/2 同理可得HI二Z/X X 3ac/2S z=HI+3b/2=Z/X X 3ac/2+3b/2幾點(diǎn)說(shuō)明: Sy及Sz為正值，則要求增加墊片厚度；若為負(fù)值，則減少墊 片厚度. 上式為垂直方向調(diào)整的計(jì)算.若水平方向計(jì)算調(diào)整量可用同樣 原理,只是調(diào)整量為支點(diǎn)的左右移動(dòng)量，而不需增減墊片厚. 上述方法是將兩軸中心線調(diào)成一條直線（冷態(tài)聯(lián)軸器對(duì)中）,然 后根據(jù)各轉(zhuǎn)軸支點(diǎn)處的熱膨脹量大小撤去相應(yīng)厚度的墊片，以達(dá)到冷 態(tài)找正的要求.為此，首先根據(jù)3a,3b及3ac的數(shù)值判斷兩軸之間的空 間位置,再進(jìn)行計(jì)算.調(diào)整工作必須分成兩步走：先將兩轉(zhuǎn)軸中心線調(diào) 成一條直線，再按熱膨脹量大小在支點(diǎn)處撤去相應(yīng)厚度的墊片。單表測(cè)量法在實(shí)際操作中可以在兩個(gè)半聯(lián)軸器上