[实用新型]新型金属叠片联轴器

说明书

技术领域

本实用新型涉及军用、船用以及机场、电讯、工厂、医院、住宅区、工地等陆用电源设备：柴油发电机组的联轴器设计。

背景技术

联轴器在柴油发电机组中，占的成本份额虽然很小，但是它的结构却是影响柴油发电机组运行性能的重要因素之一。因此，联轴器的设计一直是柴油发电机组行业的热点问题之一。柴油发电机组在组装时，由于加工误差等原因，柴油机曲轴与电机转轴的回转轴心线，总是存在一定的不对中误差，这个误差包括两轴轴心线的平行位移误差和角向位移误差。刚性联轴器不能补偿上述误差。实践证明，即使在电机机身底脚面安装了减振(橡胶)垫，这个误差还是会引起机组特别是电机零部件变形、振动，使电机零部件过早地疲劳损坏等。带橡胶元件的挠性联轴器虽然能够补偿这个误差，但是由于橡胶元件是在温度常常超过110℃的机组内部使用，所以橡胶元件易老化、易疲劳损坏。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种新型金属叠片联轴器，该新型金属叠片联轴器克服了以往金属叠片取轴器的叠片安装孔与螺钉外径因配合间隙很小而造成的加工、安装的困难，该金属叠片联轴器的叠片安装孔与螺钉外径的配合是采用大间隙的配合。

本实用新型的技术方案为：一种新型金属叠片联轴器，该联轴器包括柴油机飞轮，柴油机飞轮内孔设有叠片，叠片是通过叠片上的两组圆孔、用螺钉压紧在柴油机飞轮和电机半联轴器上，每个圆孔与螺钉外圆的配合是具有单边0.5-1.5mm间隙的配合。单张叠片的厚度是1-2mm厚。

本实用新型的优点在于：这种新型金属叠片联轴器与传统金属叠片联轴器相比，加工及装配工艺性好，且成本低。它传递力矩完全靠盘片之间的摩擦力。

附图说明

图1为本实用新型新型金属叠片联轴器结构示意图；

图2为本实用新型电机转子受力图；

图3为本实用新型新型金属叠片联轴器叠片受力简图；

图4为本实用新型新型金属叠片联轴器叠片的网络划分图；

图5为本实用新型新型金属叠片联轴器叠片的变形查询图；

图6为本实用新型新型金属叠片联轴器叠片的应力查询图。

具体实施方式

一种新型金属叠片联轴器，叠片2常用圆盘片、材料为耐热不锈钢1Cr18Ni9Ti，联轴器叠片2的安装孔与螺钉3外径之间的单面间隙大，单面间隙h在0.5mm和1.5mm之间，螺钉3不起柱销定位作用，联轴器上也没有其它柱销，且单张叠片2的厚度t在1mm和2mm之间。

本实用新型金属叠片联轴器的叠片2的螺钉安装孔加大后，它的受力情况有所改变。在径向，它受到电机转子铁芯的压力和柴油机飞轮1内孔面的支撑力；在轴向，受到螺钉3的压力和电机半联轴器4及飞轮1端面的支撑力；在周向，受到螺钉3的摩擦力及电机半联轴器4、飞轮1端面的摩擦力。受到三维力作用的叠片2的变形，运用经典力学的方法，很难求出。如果叠片2的变形太大了，即太“柔”了，金属叠片联轴器则达不到传动精度要求，会使电机定子与转子铁芯相碰即扫镗，造成严重事故；叠片2的变形太小了，即太“刚”了，金属叠片联轴器又变成了刚性联轴器，起不到补偿柴油机曲轴与电机转子轴不对中误差的作用。本实用新型金属叠片联轴器，它所传递的扭矩用经典力学方法不难求出，设计主要难点是求它的金属叠片的变形。

金属叠片联轴器的叠片材料选用1mm或2mm厚的1Cr18Ni9Ti不锈钢板。叠片2-圆盘片，外圆尺寸是行业标准，不便改变。因此叠片2的变形即刚度，则取决于叠片2的数量。

本实用新型求叠片2的数量方法如下：

(1)求出电机转子的受力简图。图2所示是一种型号的柴油发电机组的电机转子的受力简图(未标数据)。

(2)求出一张叠片的相关的受力简图。图3所示是本实用新型金属叠片联轴器的一种叠片的受力简图(未标受力的数据)。

(3)用Ansys有限元软件求出叠片的变形，确定叠片的数量。

利用Ansys有限元软件对叠片进行前处理(如图4所示)、求解及后处理。可以求出叠片2节点的位移云图和应力云图。可以查询到叠片2的最大内应力和最大变形(如图5、6所示)。并能判断叠片2的最大变形是否是弹性变形。判断叠片2变形是弹性变形后，按照几块叠片2叠加，其受应力、应变量也呈线弹性变化的规律，确定叠片2的片数，从而保证叠片2的综合变形在电机允许的范围内，但又不至于太小，最好是接近。