存在軸向竄動的傳動軸法蘭端面圓跳動檢測分析方法的優(yōu)化及應(yīng)用

王新華

摘 要： 本文從聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)分析入手，通過不同的法蘭端面圓跳動檢測方法對產(chǎn)品質(zhì)量影響的闡述，對存在軸向竄動的傳動軸法蘭的端面圓跳動檢測提出了一種切實(shí)、可行的檢測方法。實(shí)際檢測結(jié)果表明：檢測方法可靠。檢測結(jié)果穩(wěn)定，更符合產(chǎn)品裝配和實(shí)際使用狀況，滿足了產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

關(guān)鍵詞： 聯(lián)軸器;法蘭;竄動;端面圓跳動;檢測

【中圖分類號】TP391.7 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）08-0177-01

引言：在設(shè)備安裝和維修工作中，檢測聯(lián)軸器法蘭端面圓跳動是經(jīng)常遇到的一項(xiàng)工作。聯(lián)軸器的功能是傳遞轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，聯(lián)軸器法蘭在安裝中難免出現(xiàn)兩軸間軸向傾斜偏差，若超過允許值，將使兩軸間產(chǎn)生附加徑向力和軸向力，造成振動、摩擦發(fā)熱，嚴(yán)重時將導(dǎo)致斷軸等。所以，檢測聯(lián)軸器法蘭端面圓跳動是直接關(guān)系設(shè)備能否正常投入運(yùn)行的關(guān)鍵工序。

1 問題的提出

電機(jī)組由電機(jī)、聯(lián)軸器法蘭組成。聯(lián)軸器與電機(jī)組輸入軸過盈配合，裝配完成后，必須保證聯(lián)軸器法蘭的端面圓跳動量。聯(lián)軸器整個裝配過程是熱套安裝，顧客要求檢測法蘭安裝面的跳動量，理由是加熱、裝配引起法蘭變形，直接影響聯(lián)軸器找正質(zhì)量。從圖1可知，裝配完成后，由于電機(jī)輸入軸存在軸向竄動，電機(jī)轉(zhuǎn)子繞軸線旋轉(zhuǎn)一周時，百分表A不回零。

如果百分表不回零，則百分表A失去了原來的零點(diǎn)，在此旋轉(zhuǎn)過程中百分表所檢測出的數(shù)值將全部失真，檢測結(jié)果全部失效。若按如圖1所示只使用百分表A常規(guī)方法進(jìn)行測量，是無法完成測量工作的。

2 端面圓跳動的公差帶及測量位置

端面圓跳動的公差帶是在與基準(zhǔn)同軸的任一半徑位置的測量圓柱面上距離為公差值的兩圓之間的區(qū)域。圖1中上圖表示：被測要素為左端面，基準(zhǔn)要素為右端小直徑圓柱的軸線，項(xiàng)目符號為端面圓跳動。測量時如圖1中下圖所示，指示器指針指在任一直徑處不動，被測面繞基準(zhǔn)線A（基準(zhǔn)軸線）旋轉(zhuǎn)一周時，在任一測量圓柱面內(nèi)軸向的跳動量均不得大于0.05毫米。公差帶形狀為與基準(zhǔn)軸線同軸的任一直徑位置的測量圓柱面上，沿母線方向?qū)挾葹楣钪?.05毫米的圓柱。

以圖1輔助發(fā)電機(jī)組為例：百分表指針指在半徑為r處不動，在與基準(zhǔn)軸同軸的半徑為r的測量圓柱面上，百分表讀數(shù)之差為當(dāng)前位置百分表指針?biāo)傅臋z測點(diǎn)與先前位置百分表指針?biāo)傅臋z測點(diǎn)之間軸向的跳動量。

為方便計算，測量前先把百分表讀數(shù)調(diào)零，即先前位置百分表讀數(shù)為0。如果被測面繞基準(zhǔn)軸線旋轉(zhuǎn)一周時，百分表指針不回零，則百分表指針現(xiàn)在所指的檢測點(diǎn)與先前百分表調(diào)零時指針?biāo)傅臋z測點(diǎn)是不同的點(diǎn)，百分表A失去了原來的零點(diǎn)，在旋轉(zhuǎn)過程中，百分表讀數(shù)之差并不是在與基準(zhǔn)軸同軸的半徑為r的測量圓柱面上兩測量點(diǎn)之間軸向的跳動量。

所以被測面繞基準(zhǔn)軸線旋轉(zhuǎn)一周時，百分表指針不回零，在此旋轉(zhuǎn)過程中百分表所檢測出的數(shù)值將全部失真，檢測結(jié)果全部失效。

3 存在軸向竄動的傳動軸法蘭端面圓跳動檢測方法

由于電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)過程中，輸入軸存在軸向竄動，使用傳統(tǒng)的單個百分表檢測，百分表不回零，無法進(jìn)行測量?，F(xiàn)使用兩個百分表進(jìn)行檢測，抵消掉輸入軸軸向竄動的對測量結(jié)果的影響。如圖1所示。

假設(shè)：

A： 百分表 A 讀數(shù)a： 法蘭端面A點(diǎn)真實(shí)跳動量

B： 百分表 B 讀數(shù)b： 法蘭端面B點(diǎn)真實(shí)跳動量

C竄：電機(jī)軸向竄動量

由于電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中，電機(jī)軸存在軸向竄動量，所以：

A = a +C竄

B = C竄

A - B = a +C竄- C竄= a

所以 a= A - B

電機(jī)輸入軸法蘭端面對電機(jī)組軸線的跳動在φd處最大跳動量為：

amax - amin=（A-B）max - （A-B）min

4 存在軸向竄動的傳動軸法蘭端面圓跳動檢測實(shí)例

4.1 技術(shù)要求。輔助發(fā)電機(jī)組對變速箱輸出軸線端面圓跳動在φ250處公差為0.10。

4.2 固定磁力座，安裝百分表。

使用固定底座固定兩個磁力座，將兩個百分表指針分別安裝在輸入軸端面中心，聯(lián)軸器法蘭端面φ250處。

4.3百分表調(diào)零、校準(zhǔn)。

檢測前，兩個百分表調(diào)0，轉(zhuǎn)動法蘭，轉(zhuǎn)動法蘭360°后，觀察百分表A、B值，A、B值是否相同。

如不相同，重新緊固百分表支架，直至法蘭轉(zhuǎn)動360°時，兩個百分表數(shù)值相同后，才能進(jìn)行后續(xù)檢測。

A、B值相同后，兩個百分表重新調(diào)0。

4.4 端面跳動檢測。

旋轉(zhuǎn)法蘭360°，觀察百分表，記錄（A-B）max，（A-B）min。

4.5 計算端面跳動。

記錄結(jié)果：（A-B）max = 0.17，（A-B）min = 0.10。

電機(jī)組對變速箱輸出軸線端面跳動在φ250最大跳動量：

（A-B）max - （A-B）min= 0.17-0.10 = 0.07

5 注意事項(xiàng)

檢測前，兩個百分表調(diào)0，轉(zhuǎn)動法蘭360°，觀察百分表A、B值是否相同。如不相同，重新緊固百分表支架，直至法蘭轉(zhuǎn)動360°時，兩個百分表數(shù)值相同后，才能進(jìn)行后續(xù)檢測。

6 結(jié)語

本文對存在軸向竄動的傳動軸法蘭的端面圓跳動檢測提出了一種切實(shí)、可行的雙百分表檢測方法，成功消除了不可控的軸向竄動量。實(shí)際檢測結(jié)果表明：檢測方法可靠。檢測結(jié)果穩(wěn)定，更符合產(chǎn)品裝配和實(shí)際使用狀況，得到客戶認(rèn)可，滿足了產(chǎn)品的質(zhì)量要求。

參考文獻(xiàn)

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