電機(jī)聯(lián)軸器找正的方法及標(biāo)準(zhǔn)
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- 電機(jī)聯(lián)軸器找正的方法及標(biāo)準(zhǔn)一、聯(lián)軸器
1、什么是聯(lián)軸器：
聯(lián)軸器屬于機(jī)械通用零部件范疇，用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接，是機(jī)械產(chǎn)品軸系傳動最常用的聯(lián)接部件。20世紀(jì)后期國內(nèi)外聯(lián)軸器產(chǎn)品發(fā)展很快，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時如何從品種甚多、性能各異的各種聯(lián)軸器中選用能滿足機(jī)器要求的聯(lián)軸器，對多數(shù)設(shè)計(jì)人員來講，始終是一個困擾的問題。常用聯(lián)軸器有膜片聯(lián)軸器 鼓形齒式聯(lián)軸器，萬向聯(lián)軸器，安全聯(lián)軸器，彈性聯(lián)軸器及蛇形彈簧聯(lián)軸器。
2、聯(lián)軸器工作原理及用途
（1）聯(lián)軸器功能
用來把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時兩軸不能分離，只有機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。
（2）聯(lián)軸器的類型
聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差，承載后的變形以及溫度變化的影響等，會引起兩軸相對位置的變化，往往不能保證嚴(yán)格的對中。根據(jù)聯(lián)軸器有無彈性元件、對各種相對位移有無補(bǔ)償能力，即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接功能以及聯(lián)軸器的用途等，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器，撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的主要類型、特點(diǎn)及其在作用類別 在傳動系統(tǒng)中的作用 備注
剛性聯(lián)軸器：只能傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，不具備其他功能 包括凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。
撓性聯(lián)軸器：無彈性元件的撓性聯(lián)軸器，不僅能傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，而且具有不同程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能 包括齒式聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器、鏈條聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器等。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，能傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩；具有不同程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能；還具有不同程度的減振、緩沖作用，改善傳動系統(tǒng)的工作性能,包括各種非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器和金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器，各種彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)不同，差異較大，在傳動系統(tǒng)中的作用亦不盡相同.
二、電機(jī)聯(lián)軸器找正方法
聯(lián)軸器的找正是電動機(jī)安裝的重要工作之一.找正的目的是在電動機(jī)工作時使主動軸和從動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),對高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器尤其重要。
兩軸絕對準(zhǔn)確的對中是難以達(dá)到的,對連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器要求始終保持準(zhǔn)確的對中就更困難.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中的原因.因此,在設(shè)計(jì)機(jī)器時規(guī)定兩軸中心有一個允許偏差值,這也是安裝聯(lián)軸器時所需要的.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，安裝時愈容易達(dá)到要求。但是從安裝質(zhì)量角度講，兩軸中心線偏差愈小，對中愈精確，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況愈好，使用壽命愈長。所以，不能把聯(lián)軸器安裝時兩軸對中的允許偏差看成是安裝者草率施工所留的余量。
1．電機(jī)聯(lián)軸器找正時兩軸偏移情況的分析
電機(jī)安裝時，聯(lián)軸器在軸向和徑向會出現(xiàn)偏差或傾斜，可能出現(xiàn)四種情況，如圖1所示。
圖1電機(jī)聯(lián)軸器找正時可能遇到的四種情況
根據(jù)圖1所示對主動軸和從動軸相對位置的分析見表1。
表1電機(jī)聯(lián)軸器偏移的分析
2.測量方法
安裝電機(jī)時，一般是在電機(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。通過測量與計(jì)算，分析偏差情況，調(diào)整電動機(jī)軸中心位置以達(dá)到主動軸與從動軸既同心，又平行。
聯(lián)軸器找正的方法有多種，常用的方法如下：
（1）簡單的測量方法如圖2所示。用角尺和塞尺測量聯(lián)軸器外圓各方位上 的徑向偏差，用塞尺測量兩半聯(lián)軸器端面間的軸向間隙偏差，通過分析 和調(diào)整，達(dá)到兩軸對中。這種方法操作簡單，但精度不高，對中誤差較大。只適用于電機(jī)轉(zhuǎn)速較低，對中要求不高的聯(lián)軸器的安裝測量。
圖2 角尺和塞尺的測量方法
（2）用中心卡及塞尺的測量方法找正用的中心卡（又稱對輪卡）結(jié)構(gòu)形式 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，常見的結(jié)構(gòu)圖3 所示。中心卡沒有統(tǒng)一規(guī)格，考慮測量和裝卡的要求由鉗工自行制作。
圖3常見對輪卡型式
（a）用鋼帶固定在聯(lián)軸器上的可調(diào)節(jié)雙測點(diǎn)對輪卡
（b）測量軸用的不可調(diào)節(jié)的雙測點(diǎn)對輪卡
（c）測量齒式聯(lián)軸器的可調(diào)節(jié)雙測點(diǎn)對輪卡
（d）用螺釘直接固定在聯(lián)軸器上的可調(diào)節(jié)雙測點(diǎn)對輪卡
（e）有平滑圓柱表面聯(lián)軸器用的可調(diào)節(jié)單測點(diǎn)對輪卡
（f）有平滑圓柱表面聯(lián)軸器用的可調(diào)節(jié)雙點(diǎn)對輪卡
利用中心卡及塞尺可以同時測量聯(lián)軸器的徑向間隙及軸向間隙，這種方法操作簡單，測量精度較高，利用測量的間隙值可以通過計(jì)算求出調(diào)整量，故較為適用。
（3）百分表測量法把專用的夾具（對輪卡）或磁力表座裝在作基準(zhǔn)的（常是裝在電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的）半聯(lián)軸器上，用百分表測量聯(lián)軸器的徑向間隙和軸向間隙的偏差值。此方法使聯(lián)軸器找正的測量精度大大提高，常用的百分表測量方法有四種。
A雙表測量法(又稱一點(diǎn)測量法) :
用兩塊百分表分別測量聯(lián)軸器外圓和端面同一方向上的偏差值,故又稱一點(diǎn)測量法,即在測量某個方位上的徑向讀數(shù)的同時,測量出同一方位上的軸向讀數(shù).具體做法是:先用角尺對吊裝就位準(zhǔn)備調(diào)整的電機(jī)上的聯(lián)軸器做初步測量與調(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電動機(jī)側(cè)半聯(lián)軸器的外圓及端面，如圖所示。
測量時，先測0°方位的徑向讀數(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)軸器同時轉(zhuǎn)動，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，必須與原零位讀數(shù)一致，否則需找出原因并排除之。常見的原因是軸竄動或地腳螺栓松動，測量的讀數(shù)必須符合下列條件才屬正確，即
a1+a3=a2+a4；s1+s3=s2+s4
通過對測量數(shù)值的分析計(jì)算，確定兩軸在空間的相對位置，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)是對有軸向竄動的聯(lián)軸器，在盤車時其端面的軸向度數(shù)會產(chǎn)生誤差。因此，這種測量方法適用于由滾動軸承支撐的轉(zhuǎn)軸，軸向竄動比較小的中，小型機(jī)器。
�。拢頊y量法（又稱兩點(diǎn)測量法）
三表測量法與兩表測量法不同之出是在與軸中心等距離處對稱布置兩塊百分表，在測量一個方位上徑向讀數(shù)和軸向讀數(shù)的同時，在相對的一個方位上測其軸向讀數(shù)，即同時測量相對兩方位上的軸向讀數(shù)，可以消除軸在盤車時竄動對軸向讀數(shù)的影響，其測量記錄圖如圖所示，三表測量法示意圖如下：
根據(jù)測量結(jié)果，�。啊恪保福啊愫停保福啊恪啊銉蓚�測量方位上軸向讀數(shù)的平均值，即
ｓ１＝（ｓ１＇＋ｓ１＇＇）／２�。螅常剑ǎ螅常В螅常ВВ�
�。梗啊恪玻罚啊愫停玻罚啊恪梗啊銉蓚�測量方位上軸向讀數(shù)的平均值，即
ｓ２＝（ｓ２＇＋ｓ２＇＇）／２�。螅矗剑ǎ螅矗В螅矗ВВ�
ｓ１，ｓ２，ｓ３，ｓ４四個平均值作為各方位計(jì)算用的軸向讀數(shù)，與ａ１，ａ２，ａ３，ａ４四個徑向讀數(shù)記入同一個記錄圖中，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．這種測量方法精度很高，適用于需要精確對中的精密或高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器，如汽輪機(jī)，離心式壓縮機(jī)等．相比之下，三表測量法比兩表測量法在操作與計(jì)算上稍繁雜一些．
C.單表法
它是近年來國外應(yīng)用日益廣泛的一種聯(lián)軸器找正方法。這種方法只測定聯(lián)軸器輪轂外圓的徑向讀數(shù)，不測量端面的軸向讀數(shù)，測量操作時僅用一個百分表，故稱單表法。其安裝，測量示意圖如圖8
此種方法用一塊百分表就能判斷兩軸的相對位置并可計(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。用此方法測量時，需要特制一個找正用表架，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，不允許有松動現(xiàn)象。圖8便是兩軸端距離較大時找正用表架的結(jié)構(gòu)示意圖。
單表測量的操作方法是，在兩個半聯(lián)軸器的輪轂外圓面上各作相隔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，然后將表盤對到“0”位，按軸運(yùn)轉(zhuǎn)方向盤動“B”聯(lián)軸器，分別測得“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)測幾次。為了避免“A”聯(lián)軸器外圓面與軸不同心給測量帶來誤差，可同時盤動“B”與“A”聯(lián)軸器。然后再將百分表架設(shè)在“A”聯(lián)軸器上，以同樣方法測得“B”聯(lián)軸器上1b，2b，3b，4b的讀數(shù)（其中1b=0）。
測出偏差值后，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位置的各種情況，如表2，表3所示。
表2垂直方向兩軸相對位置分析
表3水平方向兩軸相對位置分析
圖中假設(shè)“B”軸向上平移，使Ob’與Oa’相重合，此時3b=0，而3a的讀數(shù)則變?yōu)?ac，由于3ac=3a+3b（代數(shù)和），這時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）。水平方向的偏差分析與垂直方向相同。
2．調(diào)整方法
測量完聯(lián)軸器的對中情況之后，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，可通過計(jì)算或作圖求得各支點(diǎn)的調(diào)整量。測量方法不同，計(jì)算方法也不同。
�。�1）兩表測量法，三表測量法及五表測量法
兩表，三表及五表測量都可得出同一方位上的徑向讀數(shù)和軸向讀數(shù)，若測點(diǎn)位置及調(diào)整支點(diǎn)的位置如圖10所示（請注意測量軸向讀數(shù)百分表的指向），可用下式進(jìn)行計(jì)算：
H1=L1*（s1-s3）/D + （a1-a3）/2-----------------（1—9）
H2=（L1+L2）*（ s1-s3）/D + （a1-a3）/2----------（1—10）
式中H1 ，H2---------支點(diǎn)1和支點(diǎn)2的調(diào)整量，（正值時為加墊負(fù)值時減墊），mm；
s1，s3及a1，a3-------分別為0°和180°方位測得軸向和徑向百分表讀數(shù)，ｍｍ；
D---------------------------聯(lián)軸器的計(jì)算直徑(百分表觸點(diǎn),即測點(diǎn)到聯(lián)軸器中心點(diǎn)的距離),ｍｍ；
L1--------------------------支點(diǎn)1到聯(lián)軸器測量平面間的距離，mm；
L2--------------------------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)整量時的幾點(diǎn)說明：
1）式中s1，s3，a1，a3是用百分表測的讀數(shù)，應(yīng)包含正負(fù)號一起代入計(jì)算公式。
2）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，前項(xiàng)為正值，此時聯(lián)軸器的軸向間隙呈形狀，稱為“上張口”；S1－s3＜0時，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，后項(xiàng)為正值，此時被測的半聯(lián)軸器中心（電動機(jī)軸中心）比基準(zhǔn)的半聯(lián)軸器中心（從動軸中心）偏低，當(dāng)a1－a3＜0時，被測的半聯(lián)軸器中心偏高，
3）電動機(jī)安裝時，通常以電動機(jī)轉(zhuǎn)軸（從動軸）做基準(zhǔn)，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)軸（主動軸）。電機(jī)低座四個支點(diǎn)于兩側(cè)對稱布置，調(diào)整時，對稱的兩支點(diǎn)所加（或減）墊片厚度應(yīng)相等。
4）若安裝百分表的夾具（對輪卡）結(jié)構(gòu)不同，測量軸向間隙的百分表觸點(diǎn)指向原動機(jī)（觸點(diǎn)與被測半聯(lián)軸器靠結(jié)合面一側(cè)的端面接觸）時，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時為“上張口”，s3－s1＜0時為“下張口”。
5）電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)工況下因熱膨脹會引起軸中心位置變化，聯(lián)軸器找正的任務(wù)時把軸中心線調(diào)整到設(shè)計(jì)要求的冷態(tài)（安裝時的狀態(tài)）軸中心位置，使電機(jī)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。有的直接給定電機(jī)冷態(tài)找正時的讀數(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)找正時的讀數(shù)值。在安裝大型機(jī)組時，有的給出各類電機(jī)在不同工況下的經(jīng)驗(yàn)圖表，通過查表或計(jì)算找出冷態(tài)找正時的讀數(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)。總之，對于安裝者來說，要考慮電動機(jī)從冷態(tài)到熱態(tài)支點(diǎn)處軸中心位置的變化，在工作中保證電機(jī)能處于理想的對中狀態(tài)。
6）在水平方向上調(diào)整聯(lián)軸器的偏差時，不需要加減墊片，通常也不計(jì)算。操作時利用頂絲和百分表，邊測量，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，各支點(diǎn)的移動量可通過計(jì)算或作圖求出。
隨科技的發(fā)展，現(xiàn)在有了激光對中儀，也已經(jīng)非常普及了。相對于其它的找正方式，它具有快捷，簡單，準(zhǔn)確性高的優(yōu)勢，由其對于大型機(jī)組，更為明顯。它由幾部分組成：激光發(fā)射器，激光接收器，控制液晶屏，這三者之間的連接數(shù)據(jù)線，專用的鏈條式（或磁力表坐）卡具（用來把激光發(fā)射和接收器固定在聯(lián)軸器上）。在把激光發(fā)射器和激光接收器固定在聯(lián)軸器上之后，再將連線和控制屏接到一起，選擇找正模式，按提示輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，一般有激光發(fā)射器的回轉(zhuǎn)直徑，激光發(fā)射器和激光接收器之間的距離，調(diào)整機(jī)各支腳到接收器的距離。一般只須盤車180°即可，之后各腳的加減墊片數(shù)據(jù)和水平方向移動調(diào)整數(shù)據(jù)將由控制液晶屏顯示出來。一般經(jīng)過兩次調(diào)整即可完成。
無論用那種方法求調(diào)整量，復(fù)查測量時仍可能產(chǎn)生一定的誤差。聯(lián)軸器找正與調(diào)整需要反復(fù)進(jìn)行多次，最終將誤差限制在允許的范圍內(nèi)。
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