旋轉(zhuǎn)機(jī)械的聯(lián)軸器找正公式

1、旋轉(zhuǎn)機(jī)械的找正聯(lián)軸器的找正是機(jī)器安裝的重要工作之一 . 找正的目的是在機(jī)器 在工作時(shí)使主動(dòng)軸和從動(dòng)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(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器尤其重要 .兩軸絕對(duì)準(zhǔn)確的對(duì)中是難以達(dá)到的 , 對(duì)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器要求始終 保持準(zhǔn)確的對(duì)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(duì)中的原因 .因此, 在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)規(guī)定兩軸中心有一個(gè)允許 偏差值,這也是安裝聯(lián)軸器時(shí)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(shí)愈容 易

2、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(duì)中愈 精確，機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況愈好，使用壽命愈長(zhǎng)。所以，不能把聯(lián)軸器安 裝時(shí)兩軸對(duì)中的允許偏差看成是安裝者草率施工所留的余量。1找正時(shí)兩軸偏移情況的分析機(jī)器安裝時(shí)， 聯(lián)軸器在軸向和徑向會(huì)出現(xiàn)偏差或傾斜， 可能出現(xiàn) 四種情況，如圖 1 所示。圖 1 找正時(shí)可能遇到的四種情況根據(jù)圖 1 所示對(duì)主動(dòng)軸和從動(dòng)軸相對(duì)位置的分析見表 1表 1 偏移的分析2. 測(cè)量方法安裝機(jī)器時(shí)， 一般是在主機(jī)中心位置固定并調(diào)整完水平之后， 進(jìn)行聯(lián)軸器的找正。通過測(cè)量與計(jì)算，分析偏差情況，調(diào)整原動(dòng)機(jī)軸 中心位置以達(dá)到主動(dòng)軸與從動(dòng)軸既同心，又平行。聯(lián)軸器找正的方法有多種，常用

3、的方法如下：（1）簡(jiǎn)單的測(cè)量方法如圖 2 所示。用角尺和塞尺測(cè)量聯(lián)軸器外 圓各方位上的徑向偏差， 用塞尺測(cè)量?jī)砂肼?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(duì)中。這種方法操作簡(jiǎn)單，但精度不 高，對(duì)中誤差較大。只適用于機(jī)器轉(zhuǎn)速較低，對(duì)中要求不高的聯(lián)軸器 的安裝測(cè)量。圖 2 角尺和塞尺的測(cè)量方法（2）用中心卡及塞尺的測(cè)量方法找正用的中心卡（又稱對(duì)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(cè)量和裝卡的要求由 鉗工自行制作圖 3 常見對(duì)輪卡型式a）用鋼帶固定在聯(lián)軸器上的可調(diào)節(jié)雙測(cè)點(diǎn)對(duì)輪卡b）測(cè)量軸用的不可調(diào)節(jié)的雙測(cè)點(diǎn)對(duì)輪

4、卡c）測(cè)量齒式聯(lián)軸器的可調(diào)節(jié)雙測(cè)點(diǎn)對(duì)輪卡d）用螺釘直接固定在聯(lián)軸器上的可調(diào)節(jié)雙測(cè)點(diǎn)對(duì)輪卡e）有平滑圓柱表面聯(lián)軸器用的可調(diào)節(jié)單測(cè)點(diǎn)對(duì)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(duì)輪卡利用中心卡及塞尺可以同時(shí)測(cè)量聯(lián)舟軸器的徑向間隙及軸向間 隙，這種方法操作簡(jiǎn)單，測(cè)量精度較高，利用測(cè)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(cè)量法把專用的夾具（對(duì)輪卡）或磁力表座裝在作 基準(zhǔn)的（常是裝在主機(jī)轉(zhuǎn)軸上的）半聯(lián)軸器上，用百分表測(cè)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(cè)量精度大 大提高，常用的百分表測(cè)量方法有四種。A雙表測(cè)量法 （又稱一點(diǎn)測(cè)量法 ） :用兩塊百分表分

5、別測(cè)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(cè)量法 ,即在測(cè)量某個(gè)方位上的徑向讀數(shù)的同時(shí) , 測(cè)量出 同一方位上的軸向讀數(shù) .具體做法是 : 先用角尺對(duì)吊裝就位準(zhǔn)備調(diào)整 的機(jī)器上的聯(lián)軸器做初步測(cè)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原動(dòng)機(jī)側(cè)半聯(lián)軸器 的外圓及端面，如圖所示。測(cè)量時(shí)，先測(cè) 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 a1和 s1調(diào)整為零，然后兩半聯(lián)軸器同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，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) s

6、1，s2，s3，s4，當(dāng)百分表轉(zhuǎn) 回到零位時(shí)，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(dòng)或地腳螺栓松動(dòng)， 測(cè)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(duì)測(cè)量數(shù)值的分析計(jì)算， 確定兩軸在空間的相對(duì)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(duì)有軸向竄動(dòng)的聯(lián)軸器， 在盤車時(shí)其端面的軸向度數(shù)會(huì)產(chǎn)生誤 差。因此，這種測(cè)量方法適用于由滾動(dòng)軸承支撐的轉(zhuǎn)軸，軸向竄動(dòng)比 較小的中，小型機(jī)器。三表測(cè)量法（又稱兩點(diǎn)測(cè)量法）三表測(cè)量法與兩表測(cè)量法不同之出是在與軸中心等距離處對(duì)稱 布置兩塊百分

7、表， 在測(cè)量一個(gè)方位上徑向讀數(shù)和軸向讀數(shù)的同時(shí)， 在 相對(duì)的一個(gè)方位上測(cè)其軸向讀數(shù)， 即同時(shí)測(cè)量相對(duì)兩方位上的軸向讀 數(shù)，可以消除軸在盤車時(shí)竄動(dòng)對(duì)軸向讀數(shù)的影響， 其測(cè)量記錄圖如圖 所示，三表測(cè)量法示意圖如下：軸向讀數(shù)的平均值，即（）（）取°°和°°兩個(gè)測(cè)量方位上軸向讀數(shù)的平均值，即（）（） ，四個(gè)平均值作為各方位計(jì)算用的軸向讀數(shù)，與，四個(gè)徑向讀數(shù)記入同一個(gè)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(cè)量方 法精度很高， 適用于需要精確對(duì)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(cè)量法比兩表測(cè)量法在操

8、作與 計(jì)算上稍繁雜一些五表測(cè)量法（又稱四點(diǎn)測(cè)量法）在測(cè)量一個(gè)方位上的徑向讀數(shù)的同時(shí) , 測(cè)出0°,90 °,180 °,270 °四個(gè)方位上的軸向讀數(shù) , 并取其同一方位上的 四個(gè)軸向讀數(shù)的平均值作為分析與計(jì)算用的軸向讀數(shù) , 與同一方位的 徑向讀數(shù)合起來(lái)分析聯(lián)軸器的偏移情況 , 這種方法與三表法應(yīng)用特點(diǎn) 相同.D.單表法它是近年來(lái)國(guó)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(cè)定聯(lián)軸器輪轂外圓的徑向讀數(shù)， 不測(cè)量端面的軸向讀數(shù)， 測(cè)量操 作時(shí)僅用一個(gè)百分表，故稱單表法。其安裝，測(cè)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(duì)位置并可計(jì)算出

9、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(cè)量時(shí)，需要特制一個(gè)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(dòng)現(xiàn)象。圖 8 便是兩軸端距離較大時(shí)找正用表架的結(jié)構(gòu)示意圖。單表測(cè)量的操作方法是， 在兩個(gè)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(duì)到“ 0”位，按軸運(yùn)轉(zhuǎn)方向盤動(dòng)“ B”聯(lián) 軸

10、器，分別測(cè)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(cè)幾次。為了避免“ A”聯(lián)軸器外圓面與軸不同心給 測(cè)量帶來(lái)誤差， 可同時(shí)盤動(dòng)“ 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(cè)得“ B”聯(lián)軸器上 1b，2b，3b， 4b 的讀數(shù)（其中 1b=0）。測(cè)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(duì)位 置的各種情況，如表 2，表 3 所示。表 2 垂直方向兩軸相對(duì)位置分析表 3 水平方向兩軸相對(duì)位置分析圖中假設(shè)“ B”軸向上平移，使 Ob'

11、;與 Oa'相重合，此時(shí) 3b=0， 而 3a 的讀數(shù)則變?yōu)?3ac ，由于 3ac=3a+3b（代數(shù)和），這時(shí) 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(cè)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(hào)）。水平方向的偏差分析與垂直方向相同。3調(diào)整方法測(cè)量完聯(lián)軸器的對(duì)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(duì)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(cè)量方法不同， 計(jì)算方法也不同。（1）兩表測(cè)量法，三表測(cè)量法及五表測(cè)量法兩表，三表

12、及五表測(cè)量都可得出同一方位上的徑向讀數(shù)和軸向讀 數(shù)，若測(cè)點(diǎn)位置及調(diào)整支點(diǎn)的位置如圖 10 所示（請(qǐng)注意測(cè)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 （19）H2=（L1+L2）*（ s1-s3 ）/D + （a1-a3 ）/2 （110）式中 H1 ，H2 支點(diǎn) 1 和支點(diǎn) 2 的調(diào)整量，（正值時(shí)為加墊負(fù)值時(shí)減墊）， mm；s1，s3 及 a1，a3 分別為 0°和 180°方位測(cè)得軸向和徑向百分表讀數(shù)，；D 聯(lián)軸器的計(jì)算直徑 （百分表觸點(diǎn) ,即測(cè)點(diǎn)到聯(lián)軸器中心點(diǎn)的距離 ）, ；支點(diǎn) 1 到聯(lián)軸器測(cè)量平面間的距離，

13、 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(shí)的幾點(diǎn)說(shuō)明： 式中 s1，s3，a1，a3 是用百分表測(cè)的讀數(shù)，應(yīng)包含正負(fù)號(hào)一 起代入計(jì)算公式。 H的計(jì)算值是由兩項(xiàng)組成，前項(xiàng) L（s1s3）/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（ s1s3）。S1s3>0 時(shí)， 前項(xiàng)為正值，此時(shí)聯(lián)軸器的軸向間隙呈形狀，稱為“上張口”； S1 s3<0時(shí)，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(shí)，后項(xiàng)為正值，此時(shí)被測(cè)的半聯(lián)軸器中心（主動(dòng)軸中 心）比基準(zhǔn)的半聯(lián)軸器中心（從動(dòng)軸中心）偏低，當(dāng) a1 a3< 0 時(shí)

14、， 被測(cè)的半聯(lián)軸器中心偏高， 機(jī)器安裝時(shí)，通常以主機(jī)轉(zhuǎn)軸（從動(dòng)軸）做基準(zhǔn)，調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn) 軸（主動(dòng)軸）。電機(jī)低座四個(gè)支點(diǎn)于兩側(cè)對(duì)稱布置，調(diào)整時(shí)，對(duì)稱的 兩支點(diǎn)所加（或減）墊片厚度應(yīng)相等。 若安裝百分表的夾具（對(duì)輪卡）結(jié)構(gòu)不同，測(cè)量軸向間隙的百 分表觸點(diǎn)指向原動(dòng)機(jī)（觸點(diǎn)與被測(cè)半聯(lián)軸器靠結(jié)合面一側(cè)的端面接 觸）時(shí)，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) s1s3 應(yīng)改為 s3s1，即 s3s1>0 時(shí)為“上 張口”， s3s1<0 時(shí)為“下張口”。 機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)工況下因熱膨脹會(huì)引起軸中心位置變化， 聯(lián)軸器找 正的任務(wù)時(shí)把軸中心線調(diào)整到設(shè)計(jì)要求的冷態(tài) （安裝

15、時(shí)的狀態(tài)） 軸中 心位置，使機(jī)器在熱態(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。 安裝機(jī)器時(shí)各支點(diǎn)溫升的數(shù)據(jù)可以從制造廠的 安裝說(shuō)明書中得到； 有的直接給定機(jī)器冷態(tài)找正時(shí)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(shí)的讀數(shù)值。 在安裝 大型機(jī)組時(shí)， 有的給出各類機(jī)器在不同工況下的經(jīng)驗(yàn)圖表， 通過查表 或計(jì)算找出冷態(tài)找正時(shí)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)?？傊?， 對(duì)于安裝者來(lái)說(shuō)，要考慮機(jī)器從冷態(tài)到熱 態(tài)支點(diǎn)處軸中心位置的變化， 在工作中保證機(jī)器能處于理想的對(duì)中狀 態(tài)。 在水平方向上調(diào)整聯(lián)軸器的偏差時(shí)， 不需要加減墊片，

16、通常也 不計(jì)算。操作時(shí)利用頂絲和百分表，邊測(cè)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(shí)，各支點(diǎn)的移動(dòng) 量可通過計(jì)算或作圖求出。（2）單表測(cè)量時(shí)計(jì)算調(diào)整量的方法 計(jì)算前，后兩支點(diǎn)的調(diào)整量如下圖所示。以“ B”軸作基準(zhǔn)軸，調(diào)整 “A”軸時(shí)應(yīng)先測(cè)定 X，Y，Z之值（圖（ a），若以 y與 z分別 表示前后支點(diǎn)的調(diào)整量，從圖（ b）可推導(dǎo)出：Oa'Oa”G EO”F 由于 GO”=XFO”=YGO'=3ac/2( 忽略 Oa”O(jiān)b')所以 EF=Y/X×3ac/2y=EF+3b/2=Y/X×3ac/2+3b/2 (1-11)同理

17、可得HI=Z/X×3ac/2z=HI+3b/2=Z/X ×3ac/2+3b/2 (1-12)幾點(diǎn)說(shuō)明: y及 z為正值,則要求增加墊片厚度 ; 若為負(fù)值, 則減少墊 片厚度. 上式為垂直方向調(diào)整的計(jì)算 . 若水平方向計(jì)算調(diào)整量可用同樣 原理,只是調(diào)整量為支點(diǎn)的左右移動(dòng)量 , 而不需增減墊片厚 . 上述方法是將兩軸中心線調(diào)成一條直線 （ 冷態(tài)聯(lián)軸器對(duì)中 ）, 然 后根據(jù)各轉(zhuǎn)軸支點(diǎn)處的熱膨脹量大小撤去相應(yīng)厚度的墊片 , 以達(dá)到冷 態(tài)找正的要求 .為此, 首先根據(jù) 3a,3b 及3ac的數(shù)值判斷兩軸之間的空 間位置,再進(jìn)行計(jì)算 . 調(diào)整工作必須分成兩步走 :先將兩轉(zhuǎn)軸中心線調(diào) 成

18、一條直線 , 再按熱膨脹量大小在支點(diǎn)處撤去相應(yīng)厚度的墊片。單表測(cè)量法在實(shí)際操作中可以在兩個(gè)半聯(lián)軸器上同時(shí)裝上百分 表架和百分表，一個(gè)百分表指在“ A”聯(lián)軸器上，另一個(gè)百表指在 “B”聯(lián)軸器上，互相錯(cuò)開 180°，兩軸同步盤動(dòng) 360°，兩個(gè)百分表 同時(shí)記錄讀數(shù)。 可以免去裝拆卸百分表架的麻煩， 減少發(fā)生誤差的可 能性，加快調(diào)整速度。當(dāng)水平面內(nèi)兩側(cè)讀數(shù)都不是零時(shí)， 為方便起見， 可在兩側(cè)讀數(shù)中 分別加上一個(gè)相等到的數(shù)（包括正或負(fù)），使其中一側(cè)變?yōu)榱恪＿@種 數(shù)學(xué)變換對(duì)實(shí)際偏差沒有影響。 應(yīng)該注意的是支腳螺栓孔和螺栓之間 的空隙要滿足在水平方向上的調(diào)整量， 否則應(yīng)調(diào)整基準(zhǔn)軸， 使其它軸 的位置作相稱應(yīng)的調(diào)整。此外，隨科技的發(fā)展，現(xiàn)在有了激光對(duì)中儀，價(jià)格從初時(shí)的 20多萬(wàn)降到現(xiàn)在的 7，8 萬(wàn)，也已經(jīng)非常普及了。相對(duì)于其它的找正方 式，它具有快捷，簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確性高的優(yōu)勢(shì)，由其對(duì)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