旋轉機械設備聯軸器故障與分析水龍分析系統旋轉機械設備聯軸器故障與分析水龍分析系統目錄CONTENTS概述1聯軸器的分類2聯軸器的選擇3聯軸器的失效分析4聯軸器的故障診斷5聯軸器故障診斷實例6目錄CONTENTS概述1聯軸器的分類2聯軸器的選擇3聯軸器2一、概述什么是聯軸器用于將兩軸聯接在一起，機器運轉時兩軸不能分離，只有在機器停車時才可將兩軸分離。主要用于將兩根軸聯接在一起，使它們一起旋轉，并傳遞扭矩，也可用作安全裝置。聯軸器失效又有哪些危害聯軸器失效，會引起設備的振動變化，影響設備的對中情況，造成軸承的損壞、密封的磨損等，縮短了機械壽命，嚴重時能造成破壞性事故。軸承故障診斷一、概述什么是聯軸器用于將兩軸聯接在一起，機器運轉時兩軸不能傳遞轉矩大小；轉速高低；12345因素一、概述扭轉剛度變化；體積大小；緩沖吸振能力。聯軸器種類繁多，在選用標準件或自行設計時應考慮哪些因素？傳遞轉矩大小；轉速高低；12345因素一、概述扭轉剛度變化；二、聯軸器的分類無彈性元件聯軸器剛性聯軸器聯軸器套筒聯軸器凸緣聯軸器夾殼聯軸器齒式聯軸器十字滑塊聯軸器撓性聯軸器有彈性元件聯軸器滑塊聯軸器萬向聯軸器滾子鏈聯軸器彈性套柱銷聯軸器彈性柱銷聯軸器梅花形彈性聯軸器輪胎聯軸器膜片聯軸器星形彈性聯軸器二、聯軸器的分類無彈性元件聯軸器剛性聯軸器聯軸器套筒聯軸器凸（一）剛性聯軸器結構：用一個套筒通過鍵將兩軸聯接在一起。用緊定螺釘來實現軸向固定。套筒聯軸器型式：半圓鍵普通平鍵特點：結構簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能緩沖減振。應用：用于載荷較平穩的兩軸聯接。1、套筒聯軸器

二、聯軸器的分類（一）剛性聯軸器結構：用一個套筒通過鍵將兩軸聯接在一起二、聯軸器的分類2、凸緣剛性聯軸器結構：半聯軸器通過鍵與軸相聯，用螺栓將兩個半聯軸器的凸緣聯接在一起。普通凸緣聯軸器型式：有對中榫的凸緣聯軸器普通凸緣聯軸器---靠鉸制孔螺栓對中。---靠榫頭對中。對中榫

絞制孔螺栓普通螺栓二、聯軸器的分類2、凸緣剛性聯軸器結構：半聯軸器通過鍵二、聯軸器的分類制造與安裝要求：半聯軸器的凸緣端面應與軸線垂直，安裝時應使兩軸精確對中。90?材料：一般用鑄鐵、當重載或V≥30m/s時，用鑄鋼或鍛鋼。特點：結構簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能緩沖減振。應用：用于載荷較平穩的兩軸聯接。二、聯軸器的分類制造與安裝要求：半聯軸器的凸緣端面應與軸線垂二、聯軸器的分類二、聯軸器的分類二、聯軸器的分類應用：用于低速傳動軸，常用于垂直傳動軸的聯接。3、夾殼聯軸器結構：將套筒做成剖分夾殼結構，通過擰緊螺栓產生的預緊力使兩夾殼與軸聯接，并依靠鍵以及夾殼與軸表面之間的摩擦力來傳遞扭矩。有一個剖分式對中環。特點：無需沿軸向移動即可方便裝拆，但不能聯接直徑不同的兩軸，外形復雜且不易平衡，高速旋轉時會產生離心力。二、聯軸器的分類應用：用于低速傳動軸，常用于垂直傳動軸的聯接二、聯軸器的分類1、齒式聯軸器功用：能補償軸不對中和偏斜。工作范圍：正常齒：α≤30’

腰鼓齒：α≤3?α

(二)無彈性元件聯軸器結構：兩個有內齒的外殼，兩個有外齒的套筒，兩者齒數相同，外齒做成球形齒頂的腰鼓齒。套筒與軸用鍵聯接，兩外殼用螺栓聯接。兩端密封，空腔內儲存潤滑油。二、聯軸器的分類1、齒式聯軸器功用：能補償軸不對中和偏斜。工二、聯軸器的分類優點：傳遞扭矩大、能補償綜合位移。缺點：結構笨重、造價高。應用：用于重型傳動。二、聯軸器的分類優點：傳遞扭矩大、能補償綜合位移。缺點：結構二、聯軸器的分類二、聯軸器的分類二、聯軸器的分類二、聯軸器的分類二、聯軸器的分類2、十字滑塊聯軸器結構：兩個端面開有徑向凹槽的半聯軸器，兩端各具有凸榫的中間滑塊，且兩端榫頭互相垂直，嵌入凹槽中，構成移動副。工作原理：當兩軸存在不對中和偏斜時，滑塊將在凹槽內滑動。優缺點：結構簡單、制造容易。滑塊因偏心產生離心力和磨損，并給軸和軸承帶來附加動載荷。適用范圍：α≤30°,y≤0.04d，v≤300r/minα

y二、聯軸器的分類2、十字滑塊聯軸器結構：兩個端面開有徑向凹槽二、聯軸器的分類3、滑塊聯軸器優點：結構簡單、尺寸緊湊。應用：適用于小功率，高轉速而無劇烈沖擊的場合。結構：與十字滑塊聯軸器結構相似，只是溝槽很寬，中間為不帶凸牙的方形滑塊。工作特點：由于中間滑塊質量小，且有彈性，故允許較高的極限轉速。二、聯軸器的分類3、滑塊聯軸器優點：結構簡單、尺寸緊湊。應用二、聯軸器的分類4、萬向聯軸器組成：兩個叉形接頭1、3＋中間十字軸2＋軸銷(在十字軸里)——構成可動的聯接。

二、聯軸器的分類4、萬向聯軸器組成：兩個叉形接頭1、3＋中間二、聯軸器的分類這時，中間軸轉速仍不均勻，但因慣性不大，產生的動載荷也不大。

α1＝α2α1＝α2雙萬向聯軸器示意圖材料：合金鋼40Cr，20Cr等。應用：機床、汽車、工程機械等設備中。二、聯軸器的分類這時，中間軸轉速仍不均勻，但因慣性不大，產生二、聯軸器的分類

5、雙排鏈聯軸器結構：利用一條公用的雙排鏈條同時與兩個齒數相同的并列鏈輪嚙合來實現兩半鏈軸器的聯接。特點：結構簡單、尺寸緊湊、質量小、裝拆方便、維修容易、成本低廉。優點：結構簡單、尺寸緊湊、質量小、裝拆方便、維修容易、成本低廉，有一定的補償性能和緩沖性能。缺點：因鏈條的套筒與鏈輪之間存在間隙，不適于逆向傳動和啟動頻繁或立式軸傳動。同時受離心力的影響不適于高速傳動。二、聯軸器的分類5、雙排鏈聯軸器結構：利用一條公用的雙排二、聯軸器的分類1、彈性套柱銷聯軸器(三)有彈性元件聯軸器結構特點：外觀與凸緣聯軸器相似，用帶橡膠彈性套的柱銷聯接兩個半聯軸器。預留安裝空間以便與更換橡膠套A預留間隙以補償軸向位移。c圓柱孔圓錐孔二、聯軸器的分類1、彈性套柱銷聯軸器(三)有彈性元件聯軸器二、聯軸器的分類2、彈性柱銷聯軸器結構：用尼龍制成的柱銷置于兩個半聯軸器凸緣的孔中。結構簡單、更換柱銷方便。尼龍銷擋板cc銷與擋板之間留有間隙特點：上述兩種聯軸器的動力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、吸收振動。應用：適用于正反向變化多，啟動頻繁的高速軸。適用范圍：-12?≤t≤60?，v≤8000r/min能補償較大的軸向位移，并允許微量的徑向位移和角位移。二、聯軸器的分類2、彈性柱銷聯軸器結構：用尼龍制成的柱銷置于3、輪胎式彈性聯軸器結構：中間為橡膠制成的輪胎環，用止退墊板與半聯軸器聯接。特點：結構簡單、易于變形。允許較大的綜合位移。應用：適用于啟動頻繁、正反向運轉、有沖擊振動、有較大軸向位移、潮濕多塵的場合。適用范圍：5?≤α≤12?，x≤0.02Dy≤0.01D，n≤5000r/min二、聯軸器的分類止退墊板輪胎環D3、輪胎式彈性聯軸器結構：中間為橡膠制成的輪胎環，用止退墊板二、聯軸器的分類4、梅花形彈性聯軸器工作溫度：-35~+80℃,傳遞扭矩：T=16~25000N.M結構：半聯軸器與軸的配合可以做成圓柱形或圓錐形，中間的彈性元件形狀似梅花，故得名。選用不同硬度的矩胺酯橡膠，鑄形尼龍等材料制造。A-AAA二、聯軸器的分類4、梅花形彈性聯軸器工作溫度：-35~+80二、聯軸器的分類5、膜片聯軸器結構：彈性元件為多個環形金屬薄片疊合而成的膜片組，膜片圓周上有若干個螺栓孔。用鉸制孔螺栓交錯間隔與半聯軸器聯接。特點：結構簡單、彈性元件的聯接之間沒有間隙，不需要潤滑，維護方便、質量小、對環境的適應性強。但扭轉減振性能差。應用：主要用于載荷平穩的高速傳動。如直升機尾翼軸。二、聯軸器的分類5、膜片聯軸器結構：彈性元件為多個環形金屬薄二、聯軸器的分類6、星形彈性聯軸器結構：兩個半聯軸器上均制有凸牙，用橡膠等材料制成星形彈性元件，放置在兩半聯軸器的凸牙之間。工作時，星形彈性元件受壓冰傳遞扭矩。應用范圍：允許兩軸的相對徑向位移約為：0.2mm，偏角位移約為：1?30′二、聯軸器的分類6、星形彈性聯軸器結構：兩個半聯軸器上均制有三、聯軸器的選擇大多數聯軸器已經標準化或規格化，一般機械設計者的任務是選用聯軸器，不需要設計。轉矩、轉速、軸徑、相對位移、工作環境、成本等確定型號與規格1.類型選擇：根據機器工作條件、特點及要求，結合各類聯軸器的性能選擇。三、聯軸器的選擇大多數聯軸器已經標準化或規格化，一般機械設計三、聯軸器的選擇原則：低速，剛性大的短軸——剛性固定式聯軸器轉速低，剛性小的長軸——剛性可移式聯軸器轉矩較大的重型機械——齒輪聯軸器中高轉速，有振動的軸——彈性聯軸器軸線相交的兩軸——萬向聯軸器有安全保護要求時——安全聯軸器三、聯軸器的選擇原則：三、聯軸器的選擇

計算轉矩Tc：Tc＝KATT—所傳遞的名義轉矩Nmm;KA—工作情況系數，表18－1d軸＝d孔(mm),長度L及孔的結構形式由具體情況而定；Tc≤[T](Nm)，Tc—計算轉矩，[T]—許用轉矩或公稱轉矩；n≤[n](r/min)，n—軸的實際轉速，[n]—聯軸器的許用轉速。使聯軸器三、聯軸器的選擇

計算轉矩Tc：Tc＝KATT—所傳遞的名四、聯軸器的失效分析聯軸器的失效分析零件在運轉過程中的相互磨損,使有效尺寸發生變化導致損傷現象發生。零件在運轉過程中受外力作用,使零件發生彎曲、扭曲、橢圓化或其他異形變化,稱其為零件的正確幾何形狀損失。在運轉過程中,聯軸器的零部件發生過熱、擠壓等情況,造成表層機械性質的變化導致損傷。整體損傷。聯軸器的零件發生裂紋、蜂窩、碎裂、斷面斷裂等現象。其它表面的損傷,如熔蝕、侵蝕等多種腐蝕。四、聯軸器的失效分析聯軸器零件在運轉過程中的相互磨損,零件五、聯軸器的故障診斷1、齒式聯軸器齒式聯軸器磨損會產生轉速頻率的諧波,聯軸器溫度也會高些。五、聯軸器的故障診斷1、齒式聯軸器齒式聯軸器磨損會產生轉速頻五、聯軸器的故障診斷2、彈性柱銷聯軸器彈性柱銷聯軸器磨損會產生柱銷個數的頻率,現場可用頻閃儀查出。五、聯軸器的故障診斷2、彈性柱銷聯軸器彈性柱銷聯軸器磨損會產五、聯軸器的故障診斷3、梅花形彈性聯軸器梅花形彈性聯軸器磨損時,會產生轉速頻率的諧波。五、聯軸器的故障診斷3、梅花形彈性聯軸器梅花形彈性聯軸器磨損五、聯軸器的故障診斷4、膜片聯軸器膜片聯軸器損壞時,會出現轉速頻率的諧波。五、聯軸器的故障診斷4、膜片聯軸器膜片聯軸器損壞時,會出現轉五、聯軸器的故障診斷5、蛇形彈簧聯軸器蛇形彈簧聯軸器磨損嚴重時,出現的是轉速頻率。五、聯軸器的故障診斷5、蛇形彈簧聯軸器蛇形彈簧聯軸器磨損嚴重五、聯軸器的故障診斷6、星形彈性聯軸器星形彈性聯軸器磨損時,出現的是轉速頻率。五、聯軸器的故障診斷6、星形彈性聯軸器星形彈性聯軸器磨損時,六、聯軸器的故障診斷案例案例1時間2010年8月振動監測設備/系統離線監測設備名稱一次風機設備描述轉速:1488r/min；泵：懸臂式風機；背景描述該風機在大修過程中更換了全部滾動軸承。另外，由于蛇形簧聯軸器罩殼磨損嚴重，委托某加工單位仿制。檢修結束后，試轉過程中，該風機振動超標，無法安全運行。六、聯軸器的故障診斷案例案例1時間六、聯軸器的故障診斷案例分析診斷：根據現場測量數據，風機非驅動端振動(葉輪側)小于驅動端振動，各軸承、各方向振動均以工頻為主，有比較明顯的2倍頻成分，另外通過現場試驗發現，風機振動與擋板開度沒有關系，表明風機通流部分正常。風機驅動端軸承振動與電機驅動端軸承振動大小接近，相位相反，各軸承水平、垂直、軸向振動均較大，且頻譜中2倍頻成分比較明顯，這些現象表明，這臺風機均可能存在風機轉子與電機轉子不對中的問題。運行建議：機組應及時檢查對中情況，查看聯軸器是否存在損傷變形。檢修驗證：停機檢修，檢查聯軸器，發現新加工的聯軸器罩殼內徑過小，在運行過程中，聯軸器罩殼限制了轉子的相對運動，導致聯軸器存在變形，引起轉子不對中，后更換罩殼重新對中，重新開機后位移值下降明顯，檢修效果明顯，機組運行狀態良好。六、聯軸器的故障診斷案例分析診斷：六、聯軸器的故障診斷案例案例2時間2016年9月振動監測設備/系統離線監測設備名稱循環水泵設備描述電機軸承型號:63106210，功率：37Kw，轉速:1450r/min；泵：懸臂式懸臂臥式離心泵，軸承型號：63106310；聯軸器形式：柱銷式背景描述清洗區循環水泵，位于烤二入口二樓平臺，其主要功能為將清洗槽內的水抽出經管路通至清洗槽內經噴嘴噴射至鋼板表面，沖洗鋼板表面油污。2016年9月份點檢時發現該設備在運轉時有輕微異響，且振動總值略有增大。六、聯軸器的故障診斷案例案例2時間六、聯軸器的故障診斷案例振動數據趨勢圖PIH頻譜圖分析診斷：從趨勢圖中也可以看出其設備振動呈緩慢增長趨勢，表明該設備運轉狀態變化，部件有劣化趨勢；從頻譜圖中可以看出主要為1480轉頻及其諧波，表明設備部件之間存在配合出現問題。軸承狀況值為0.35，在正常范圍，無明顯損壞特征。通過對泵振動頻譜分析可以得出該泵浦聯軸器彈性塊磨損嚴重的結論。運行建議：在機組停機時及時檢查聯軸器情況。