船用 “彈性聯軸器”的優化改進設計

杜世法，張洪博，張樹桐

(1.渤海船舶職業學院，遼寧葫蘆島 125000;2.天津新港船舶重工有限責任公司，天津 300456)

船用 “彈性聯軸器”的優化改進設計

杜世法1，張洪博2，張樹桐2

(1.渤海船舶職業學院，遼寧葫蘆島 125000;2.天津新港船舶重工有限責任公司，天津 300456)

原始的彈性聯軸器在使用中，經常發生彈性橡膠件快速磨損，導致彈性橡膠件需經常更換。文章介紹了一種新型“彈、剛性聯軸器”，在“彈性聯軸器”的基礎上進行了優化設計，使其既具有“彈性聯軸器”的裝配簡單特點又具有“剛性聯軸器”的耐磨性。通過改善原始彈性聯軸器的受力情況和結構的變化，使“彈、剛性聯軸器”便于維修。

制動輪;聯軸器;連接銷釘;連接壓盤;過渡套;彈性膠圈

“彈、剛性聯軸器”是基于原始“帶制動輪彈性柱銷聯軸器”(標準號為GB 4323－1984)(以下簡稱原始聯軸器)之上研制的。使用中，原始聯軸器發現有以下問題:①彈性膠圈經常損壞;②彈性膠圈的連接孔出現鴨蛋圓;③連接銷釘經常松動;④與銷釘配合連接的錐形孔出現變形。當以上問題同時出現的時候，此聯軸器就必須整體更換。而“彈、剛性聯軸器”的使用，使以上的4個問題得到很大程度的改善。特別是高空作業和人員不便達到的地方，使用此“彈、剛性聯軸器”就方便多了。

1 原始聯軸器簡述

原始聯軸器出現以上問題的原因很簡單:因“帶制動輪彈性柱銷聯軸器”是一種帶剎車轂子的聯軸器，當吊重物時，經常依靠剎車使重物懸在空中的某一位置，此時會造成彈性膠圈與連接孔的撞擊和擠壓，也會造成彈性膠圈與連接銷釘的撞擊和擠壓。這種撞擊和擠壓使得彈性膠圈的外徑表面磨損嚴重，外徑尺寸逐漸變小;內徑表面也同樣磨損嚴重，內孔尺寸逐漸變大。彈性膠圈失去正常的工作功能，嚴重時就會脫落。一般情況下聯軸器的連接銷釘是6個，當某個連接銷釘上的彈性膠圈壞損脫落后，就會使聯軸器少一個傳力點，那么剩下的5個連接銷釘上的彈性膠圈受力就會增大，壞損的速率就會加快，如果不及時更換彈性膠圈，最終將導致6個連接銷釘上的彈性膠圈全部脫落，如果不能及時發現膠圈脫落，連接銷釘將與聯軸器本體產生剛性撞擊，久而久之，連接銷釘出現彎曲，與連接銷釘連接的錐孔出現變形，連接銷釘出現松動。最終造成聯軸器不能正常使用。

2 彈、剛性聯軸器簡述

根據目前“帶制動輪彈性柱銷聯軸器”使用出現的問題，經過思考和現場的調研，對現在使用的“帶制動輪彈性柱銷聯軸器”進行改造，吸取剛性聯軸器和彈性聯軸器的優點，研制出新型的“彈、剛性組合聯軸器”。該新型“彈、剛性組合聯軸器”在結構上進行了如下的改動。

1)原始聯軸器的彈性膠圈與其連接孔是直接接觸，現改為在二者之間增設一個過渡套，為保證耐磨，過渡套材質選用65Mn。如長期使用使過渡套出現磨損的話，也只需將其更換即可，不會使彈性膠圈連接孔出現鴨蛋圓，不會導致聯軸器整體更換。

2)改善受力情況，原始聯軸器連接銷釘是懸臂式、單支撐點受力，現改為雙支撐點受力，可改善連接銷釘的錐孔受力情況，使錐孔不易變形，從而使聯軸器維持長時間的正常使用。

3)原連接銷釘的結構是:一端為錐體形式，另一端為凸緣形式，現改為兩端均為錐體形式。

4)為實現剛性連接，需增設一個連接壓盤。在連接壓盤上開設錐孔和連接螺栓的光孔，錐孔與銷釘錐體相配，光孔用于連接固定螺栓。

3 彈、剛性聯軸器技術方案

3.1 結構說明(參考圖1)

本裝置有7組零件組成，制動輪 (剎車轂)1個、聯軸節1個、連接壓盤1個、過渡套6個、連接銷釘6個、彈性膠圈6組、緊固螺栓6個。

本裝置上有6個連接銷釘，每個銷釘的兩端均為錐體形式 (錐度1∶10)，其中一端帶有螺紋(M12)，另一端不帶螺紋，銷釘直徑為D15。在聯軸節上開有6個錐孔 (錐度1∶10)，將銷釘帶有螺紋的一端的錐體與聯軸節錐孔配合安裝，并用螺母鎖緊固定。制動輪本體上開有6個D38的孔和6個M12的螺孔。D38的孔用來安裝過渡套和彈性膠圈，M12的螺孔用來固定連接壓盤用。D15連接銷釘在D38孔中穿過，在銷釘與孔內壁之間放置過渡套，過渡套與D38的孔為小間隙配合，過渡套的壁厚為3 mm，其內徑為D32 mm。同樣D15連接銷釘也在過渡套的孔中穿過，且銷釘與過渡套內壁之間仍有較大的間隙空間，用來安裝彈性膠圈，膠圈的厚度為8 mm，每個過渡套的孔中可放置4個膠圈，膠圈外徑過渡套內孔為小間隙配合，內徑與連接銷釘稍緊的過渡配合。連接壓盤上開有6個錐孔、6個D13的光孔，安裝連接壓盤時要將6個錐孔與6個連接銷釘錐體套裝在一起，為使連接壓盤與連接銷釘形成緊密配合，需用6個M12的螺釘通過D13的光孔并旋入制動輪本體的螺孔中緊固。

通過上述結構分析可知，聯軸器的剛性是指:連接銷釘的一端與聯軸節錐孔緊密配合，并用螺母緊固，連接銷釘的另一端與連接壓盤的錐孔緊密配合，并用螺釘通過連接壓盤的光孔旋入制動輪本體的螺孔中將連接壓盤固緊，使連接銷釘兩端受壓力而處于平衡狀態，從而使得聯軸節、連接銷釘、連接壓盤、制動輪本體形成一個剛性整體。聯軸器的彈性是指:將彈性橡膠圈套裝在連接銷釘上，并置于制動輪本體D38的孔中。為了使得聯軸器經久耐用且維修方便，在制動輪本體D38的內孔表面與彈性橡膠圈之間放置一個過渡套，起到代磨件的作用，隨著天長日久的磨損只需更換過渡套即可，從而保護了聯軸器的整體。為使維修時連接壓盤拆卸方便，在連接壓盤上還設有2個M12的頂絲孔。

圖1 彈、鋼性聯軸器結構示意圖

3.2 操作說明

1)將聯軸節、制動輪本體分別安裝在各自的軸上。

2)將聯軸節和制動輪本體對中找正。

3)找正后，使聯軸節和制動輪本體的端面相互靠近貼緊，并將設備底腳緊固。

4)將連接銷釘穿過制動輪本體D38的光孔與聯軸節錐孔緊密安裝，并用螺母鎖緊固定。

5)將過渡套安裝在制動輪本體D38的光孔中。

6)將彈性橡膠圈套裝在連接銷釘表面上，每個銷釘裝4個膠圈。

7)將連接壓盤的6個錐孔與連接銷釘的另一錐面緊密貼合，將6條螺釘通過連接壓盤的光孔旋入制動輪本體的螺孔中將連接壓盤鎖緊，安裝工作完畢。

4 結束語

由于“彈、剛性聯軸器”具有的優點，在修船行業具有較大的推廣價值。天津新港船舶重工有限責任公司修船廠已經在多條船舶中推廣應用，如“奧林波斯”壓載泵修理、“阿爾丹”發電機修理等等，均取得了很好的實際應用效果。既縮短了設備修理周期，又保證了修理質量，在跟蹤客戶反饋中，均沒有出現設備運行故障。

The elastic rubber is always abraded fast in using of elastic coupling，so the elastic rubber needs changing frequently because of abrasion.A new kind of elastic and rigid coupling is introduced in this text based on the optimized design of elastic coupling，which is provided with easy assembly for elastic coupling as well as abrasion-resistance for rigid coupling.The elastic and rigid coupling can be repaired easily by improving the force and construction variety for the original elastic coupling.

ratchet wheel;shaft coupling;connection pin;connection platen;transient bush;elasticring

U672

C

1001－8328(2012)01－0019－02

杜世法 (1969-)，男，山東青島人，實驗師，大學本科，主要從事機械制造專業教學工作。

2011－08