免键轴衬是指安装在轴与带轮等之间,利用摩擦固定轴与旋转体的机械构件。
结构、用途、拆装步骤
结构
如图1所示,具有固定轴和皮带轮的功能。
图1.利用免键轴衬固定
利用免键轴衬产生固定力的结构如图2所示。
图2.利用免键轴衬产生固定力的结构
免键衬套采用带孔的锥形外圈与带固定孔的法兰(内圈)一体化的结构。由于图2中的锁紧螺栓,“间隙”因弹性变形而变为“零”,并且在接触部分产生摩擦力。这种结构提供了一个倍力机构*1,产生了让轴和皮带轮结合为一个整体的固定扭矩。
注释:
*1倍力机构是应用力矩(力×距离)平衡原理,以较小的力获得较大的力作用的机构。
用途
由于是利用锥面固定功能让轴与皮带轮结合为一个整体,所以无需对机器零件进行任何特殊加工即可实现一体化。拆装方便,还可通过固定实现定心功能。
拆装步骤
拆装轴和皮带轮的案例如图3所示。
图3.拆装步骤
安装 | |||
将免键衬套放入皮带轮中,然后用手轻轻地拧紧螺栓。 | 将要拧入的皮带轮安装到轴上。 | 使用扭矩扳手牢牢拧紧锁紧螺栓。 | |
拆卸 | |||
拆下锁紧螺栓 | 将拆卸用螺栓拧入法兰部位的拆卸用螺孔中。 | 从轴上拆下皮带轮。 |
安装时利用锁紧螺栓紧固,拆卸时松开锁紧螺栓,但即使松开锁紧螺栓,锥面部分也可能无法拆下。这是因为锥面部分是通过拧紧锁紧螺栓牢固地固定,在拆卸这部分时,必须“拧入拆卸用螺栓”。这些作业如图4所示。执行这一拆卸作业时,操作员必须均匀地拧紧螺丝。
图4.使用拆卸螺丝的分离方法
选型要点
根据容许扭矩选型
如图2中所解释的,容许负载(传递扭矩)取决于采用锥形倍力机构的摩擦力。选型要点因这一容许负载的大小而异。免键轴衬的种类与特征如表1所示。
表1.免键轴衬的种类与特征
系列名称 | 螺母类型 | 薄壁型 | 标准型 | 直杆型 | 紧凑型 |
容许负载 | ○ | △ | ○ | ◎ | △ |
安装工具 | 扳手 | 内六角扳手 | 内六角扳手 | 内六角扳手 | 内六角扳手 |
定中心功能 | 无 | 无 | 有 | 无 | 有 |
优点 | ·使用1处螺母简易装配 | ·利用螺栓直接装配的结构 ·内外径差较小 | ·各种尺寸、材料和表面处理,种类丰富 ·具备定中心功能 | ·容许负载高 ·便于多个同时使用 | ·内外径差较小 ·具备定中心功能
|
如图5所示,最大容许扭矩的详细内容取决于种类,根据该值进行免键轴承选型。此外,由于螺栓拧紧扭矩与最大容许扭矩相匹配,因此必须使用扭矩扳手拧紧固定螺丝。
图5.允许扭矩一览表(米思米:MLM、MLMB时)
d | 最大容许扭矩 | 容许推力载荷 | 螺栓紧固扭矩 | 最大容许扭矩 | 容许推力载荷 (kN) | 螺栓紧固扭矩 | 最大容许扭矩 | 容许推力载荷 | 螺栓紧固扭矩 | |
MLM | MLMB | |||||||||
5 | 7 | 2.8 | 1.9 | 1.6 | 4.6 | 1.84 | 1.9 | 2.8 | 1.13 | 0.88 |
6 | 14 | 4.67 | 3.9 | 3.2 | 10.7 | 2.49 | 3.9 | 7.8 | 2.54 | 2.7 |
8 | 22 | 5.6 | 16.6 | 4.1 | 10.7 | 2.64 | ||||
10 | 25 | 5.6 | 19.6 | 3.9 | 12.7 | 2.55 | ||||
11 | 30 | 5.6 | 22.5 | 4 | 14.7 | 2.64 | ||||
12 | 50 | 8.41 | 36.2 | 5.9 | 24.5 | 4.02 | ||||
14 | 65 | 9.46 | 50.9 | 7.2 | 28.4 | |||||
15 | 70 | 9.46 | 54.8 | 30.4 | ||||||
16 | 75 | 9.46 | 58.8 | 7.3 | 32.3 | |||||
17 | 110 | 12.6 | 76.4 | 8.9 | 46.1 | 5.39 | ||||
18 | 115 | 12.6 | 80.3 | 49 | ||||||
19 | 120 | 12.6 | 85.2 | 51.9 | ||||||
20 | 220 | 21.6 | 8.8 | 7.5 | 183 | 18.3 | 8.8 | 121.6 | 12.16 | 5.6 |
22 | 290 | 26 | 201 | 133.4 | 12.06 | |||||
24 | 320 | 26 | 252 | 21 | 146.1 | 12.16 | ||||
25 | 350 | 27.2 | 264 | 21.1 | 153 | |||||
28 | 380 | 27 | 295 | 213.8 | 15.2 | |||||
30 | 410 | 27 | 396 | 26.4 | 229.5 | 15.3 | ||||
32 | 440 | 27 | 423 | 244.2 | 15.2 |
根据安装孔尺寸选型
选型时,轴的外径和皮带轮的孔径等也是重点。轴径孔径的参考值如图6所示。
图6.安装轴和孔尺寸的参考值(米思米:用于标准型免键轴衬)
d | 5 | 6 | 8 | 10 | 11 | 12 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 22 | 24 | 25 | 28 | 30 | 32 | 35 | 38 | 40 |
D | 16 | 19 | 21 | 23 | 24 | 26 | 28 | 29 | 30 | 31 | 32 | 33 | 38 | 40 | 42 | 43 | 46 | 48 | 50 | 57 | 60 | 62 |
轴和旋转体的推荐公差和表面粗糙度如表2所示。
表2.推荐公差与表面粗糙度
安装部位 | 公差 | 表面粗糙度 |
旋转轴外径 | h7(g6) | Ra1.6以下 |
V带皮带轮等的内径 | H7 | Ra3.2以下 |
关联类别
Ø 免键轴衬