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Halbach阵列磁力联轴器传动转矩的数值计算

电机负载扭矩计算

一、计算折合到电机上的负载转矩的方法如下： 1、水平直线运动轴： 9.8*μ·W·P B T L=2π·R·η（N·M）式P B：滚珠丝杆螺距（m） μ：摩擦系数 η：传动系数的效率 1/R：减速比 W:工作台及工件重量（KG） 2、垂直直线运动轴： 9.8*（W-W C）P B T L=2π·R·η（N·M）式W C：配重块重量（KG） 3、旋转轴运动： T1 TL=R·η（N·M）式T1：负载转矩（N·M）二：负载惯量计算与负载转矩不同的是，只通过计算即可得到负载惯量的准确数值。不管是直线运动还是旋转运动，对所有由电机驱动的运动部件的惯量分别计算，并按照规则相加即可得到负载惯量。由以下基本公式就能得到几乎所有情况下的负载惯量。 1、柱体的惯量 D(cm） L（cm）由下式计算有中心轴的圆柱体的惯量。如滚珠丝杆，齿轮等。 4L（kg·cm·sec2）或πγ·L·D4（KG·M2） πγD J K=32*980J K=32 式γ：密度（KG/CM3）铁：γ〧7.87*10 -3KG/CM3=7.87*103KG/M3 铝：γ〧2.70*10 -3KG/CM3=2.70*103KG/M3 JK：惯量（KG·CM·SEC 2）（KG·M2）

D：圆柱体直径（CM）·（M）

L：圆柱体长度（CM）·（M） 2、运动体的惯量用下式计算诸如工作台、工件等部件的惯量 WPB2 J L1=9802π（KG·CM·SEC 2） PB2 2 =W2π（KG·M）式中：W：直线运动体的重量（KG） PB：以直线方向电机每转移动量（cm）或（m） 3、有变速机构时折算到电机轴上的惯量 1、 Z2 JJO 电机 Z1 KG·CN：齿轮齿数 2 Z1 22 JL1=Z2*J0（KG·CM·SEC）（KG·M ）三、运转功率及加速功率计算在电机选用中，除惯量、转矩之外，另一个注意事项即是电机功率计算。一般可按下式求得。 1、转功率计算 2π·Nm·T L P0=60（W）式中：P0：运转功率（W） Nm：电机运行速度（rpm） TL：负载转矩（N·M） 2、速功率计算 2 2π·NmJL Pa=60Ta 式Pa：加速功率（W）

联轴器对轮找中心

联轴器对轮找中心 1、联轴器找中心的目的找中心的目的是使一转子轴中心线与另一转子轴中心线重合，即要使联轴器两对轮的中心线重合，即第一：在水平与竖直两个方向上使两联轴器对轮的外圆面同心；第二：在水平与竖直两个方向上使两对轮端面平行。 2、联轴器找中心的任务 ①测量两对轮的外圆和端面的偏差情况； ②根据测得的偏差值，对电机作相应调整，使两对轮中心同心，端面平行。 3、联轴器找中心的原理联轴器找中心主要就是针对两方面对地脚螺栓进行调整。一方面是针对存在张口的情况；另一方面是针对外圆情况。下面就针对这两方面进行说明。 ①存在张口情况张口是由于两圆盘面不平行所造成的。张口开口方向向上为上张口，反之为下张口。如图3-1即为下张口示意图：图3-1下张口示意图如图所示，将此图中下张口去除的方式就是使地脚螺栓前脚下降FD 的长度，后脚下降HM 的长度。而我们需要做的就是通过计算来确定FD 、HM 的各自高度，然后由计算高度来相应地降低各自前后脚螺栓垫片高度。由上图不难看出∠DEC=∠ECB ，所以∠FED=∠BAC ，∠BCA=∠DFE ,ΔABC ∽ΔE DF 。两三角形相似即可得出DF BC EF AC =，所以EF AC BC DF ?=，同理可知EH AC BC HM ?=。 ②存在外圆的情况外圆是由于联轴器两轴线不同心所造成的。如图3-2所示：图3-2外圆示意图由上图不难看出，只需使前脚下降AC ,后脚下降BD 的距离即可，且 AC =BD ,大小即为两轴线的间距，通过测量即可得到无需计算。 ③张口与外圆均存在情况若张口、外圆均存在则将上述两种情况下计算出的结果合成即可。需要注意的是：若外圆偏离方向与张口方向相同，则应外圆值减去张口的计算调整值，计算结果为正则地脚螺栓调整方向与外圆调整方向相同，为负则相反；若外圆偏离方向与张口方向相反，则应外圆值加上张口的计算调整值，地脚螺栓调整方向与外圆调整方向相同。 4、联轴器找中心的方法及步骤 ※找中心前的准备工作准备好三付磁性表座、三只百分表、塞尺、圈尺、游标卡尺、千分尺等测量工具及其它工具。 ※找中心的具体步骤 ⑴检查并消除可能影响对轮找中心的各种因素。如清理对轮上油污、锈斑及电机底脚、基础，然后连接对轮，保证两对轮距离在标准范围内； ⑵用塞尺检查电机的底脚是否平整，有无虚脚，如果有用塞尺测出数值，用铜皮垫实； ⑶安装磁性表座及百分表。装百分表时要固定牢，但要保证测量杆活动自如。测量径向的百分表测量杆要尽量垂直轴线，其中心要通过轴心；测量轴向的二个百分表应在同一直径上，并离中心距离相等。装好后试转一周。并回到原位，此时测量径向的百分表应复原。为测记方便，将百分表的小表指针调到量程的中间位置，并最好调到整位数。大针对零； ⑷把径向表盘到最上面，百分表对零，慢慢地转动转子，每隔90度测量一组数据记下，测出上、下、左、右四处的径向b 、轴向A 、a 四组数据，将数据记录在右图4-1内。径向的记在圆外面，轴向数据记录在圆里面。注意：拿到一组数据你要会判断它的正确性，你从那里开始对零的，盘一周后到原来位置径向表应该为0，径向表读数上下之和与左右之和应相差不多，两只轴向表数据相同。否则的话要检查磁性表座和百分表装得是否牢固。 ⑸间隙测量，记录及计算：（百分表安装在电机侧）端面不平行值（张口）的计算，（要考虑轴向窜轴），轴向装两只百分表，计算公式上下张口为BC=（A 1+ a 1-A 3- a 3）/2，正的为上张口，负的为下张口。左右张口为bc=（A 2+ a 2-A 4- a 4）/2，正的为a2那边张口，负的为a4那边张口。上下径向偏差的上下外圆计算公式为AC= （b 1- b 3）/2，正的为电机偏高，负的为电机偏低。左右径向偏差的左右外圆计算公式为ac= （b 2- b 4）/2正的为电机偏右，负的为电机偏左。所以，在竖直方向上前脚调整：L=（b 1- b 3）/2±[（A 1+ a 1-A 3- a 3）/2]×EF/AC ,后脚调整：L ′= (b 1- b 3）/2±[（A 1+ a 1-A 3- a 3）/2]×EH/AC ;而水平方向上前脚调整：l=（b 2- b 4）/2±[（A 2+ a 2-A 4- a 4）/2]×EF/AC ，后脚调整：l ′=（b 2- b 4）/2±[（A 2+ a 2-A 4- a 4）/2]×EH/AC 。注意：1、百分表的位置，安装在电机对轮上和安装在泵体对轮上径向的中心状态正好相反，注意判断清楚谁高谁低，轴向则不变； 2、左右不要搞错； 3、上下表不要读错。 5、联轴器找中心实例计算例：在一泵组找中心中，水泵不动，要求动电机底脚来调整。已知联轴器对轮直径为200mm ，联轴器端面距电机前脚为500mm ，电机后脚距前脚距离为1000mm ，经测得在竖直方向上电机低1mm ，下张口0.5mm ，在水平方向上电机偏右2mm ，左张口0.8mm 请计算电机如何调整找正？解：设对轮直径为d , 联轴器端面距电机前脚为L 1,前后脚间距为L 2，竖直方向上电机外圆为a 1，张口为λ1，水平方向上电机外圆为a 2，张口为λ1，则在竖直方向上方需调整前脚螺栓：L= a 1±λ1×L 1/d 因为竖直方向上外圆朝下且张口也朝下，方向相同，所以取“-”号。即 L= a 1-λ1×L1/d =1-0.5×500/200=-0.25 结果为负值，所以前脚应下降0.25mm 。后脚螺栓：L ′= a 1-λ1×（L 1+ L 2）/d =1-0.5×（500+1000）/200=-2.75为负值，所以后脚下降2.75mm 。在水平方向上方需调整前脚螺栓：l= a 2±λ2×L 1/d 因为水平方向上外圆朝右而张口朝左，方向相反，所以取“+”号。即 l= a 2+λ2×L 1/d =2+0.8×500/200=4 结果为正值，所以前脚应向左偏移4mm 。后脚螺栓：l ′= a 2+λ2×（L 1+ L 2）/d =2+0.8×（500+1000）/200=8 后脚也应向左偏移8mm 。

联轴器的对中

联轴器的装配及调整 1．对中的要点联轴器的对中主要包括以下几点： 1)确定基准轴。找正两轴时要确定一个基准轴，以此为准调整另一根轴使之达到允许的偏差。 2)轴的攀动为消除联轴器的误差应当同时攀动两轴，并在两联轴器上划上对准基线，每转至一个角度，基线应重合。根据实际情况，如果联釉器自身误差在允许范围内(业好检查)也可只攀动一根轴。 3)简化计算。联轴器每转—个角度要测出两个轴向测量值(b1-b n)。为了简化也可每次只测定一个轴向测量值，但是要控制联轴器不能有轴向串动。 4)要注意测量工具的自重使附件产生挠角对测量数据的影响。 5)在测定转速高的弹性轴或有扬度要求的轴时，注意轴的扬度，对找正的影响及负荷的合理分配。 6)找正时应调整轴向数值，纠正倾斜，然后再调整径向偏差。在调整倾斜时，将会影响到径向偏差数值，经过计算，逐渐调整到允许范围内。 2.联轴器轴线的测量

1）在两半联轴器相对应的两点P、Q上，装设专用工具并在联轴器外圆上作四等分记号。百分表b1和b2测量同一直径两端的轴向间隙，百分表a测量径向间隙。 2）以P点对正Q点，使两半联轴器以相同的方向一起转动(即P点与Q点之间不要产生相对的角位移，否则影响测量的准确性)，每转90。测量一次并记录测量值，包括起点0。即有5个位置的径向间隙值和轴向间隙值。将测得的数值记录成如图的形式。 3）对所测得的数值进行复核。将联轴器再向前转，核对各位置的测量数值有无变动。如无变动，可用a1+a5及b1I-b1II=b5I-b5II两恒等式加以判别。如实例数值代入恒等式后不等，而有较大的偏差

(大于0.02mm)，那就可以肯定测量的数值是错误的，需找出产生错误的原因。纠正后再重新测量，直至符合两恒等式后为止。 3．联轴器的对中 1)先校正轴垂直方向倾斜支座2移动量： 1D bL x= 式中 x---支座2移动数值，mm b---垂直方向倾斜值，mm b=b3－b4 D---联轴节直径，mm L 1---1、2基座间距离，mm 2)因校正倾斜而造成联釉器端面上移y 值： 12L xL y= 式中 L2---支座1至联轴器端面间距离。 3)由于联轴器上移y 值，则联轴器上、下部a 位变化如下 a 4(新值)= a 4(原值)-y a 3(新值)= a 3(原值)+y

弹性联轴器扭振计算

陈翔硕士生--弹性联轴器扭振理论及其应用的研究来源：减速机信息网时间：2008年8月12日15:35责任编辑：zhangzhengmin 第5 章弹性联轴器有限元分析 5.1ANSY 概述 5.1.1 ANSYS 简介随着计算机技术的高速发展，数值计算在工程中已得到越来越广泛的应用，大型的计算软件，如ANSYS已被广泛应用于结构分析、热力学分析、电磁场分析、流体分析、耦合场分析等领域。 ANSYS是一种广泛的商业套装工程分析软件。所谓工程分析软件，主要是在机械结构系统受到外力负载所出现的反应，例如应力、位移、温度等，根据该反应可知道机械结构系统受到外力负载后的状态，进而判断是否符合设计要求。一般机械结构系统的几何结构相当复杂，受的负载也相当多，理论分析往往无法进行。想要解答，必须先简化结构，采用数值模拟方法分析。由于计算机行业的发展，相应的软件也应运而生，ANSYS软件在工程上应用相当广泛，在机械、电机、土木、电子及航空等烦城的使用，都能达到某种程度的可信度，颇获各界好评。使用该软件，能够降低设计成本，缩短设计时间。 ANSYS是由美国ANSYS公司（世界上最大的有限元分析软件公司之一）世界著名的力学分析专家Orswanson率领科技人员多年研究开发。它能与多数CAL软件接口，实现数据的共享和交换。它具有丰富和完善的单元库，材料模型度和求解器．保证了能够高效的求解各类结构的静力、动力、线性和非线性问题、稳态和瞬态热分析及热-结构耦合问题、静态和时变磁场问题、压缩和不可压缩的流体动力学问题以及多耦合场问题。除具有完全交互式的前后处理功能，它还为用户提供了多种二次开发工具，ANSYS 提供的开发工具包括4个组成部分：参数化程序设计语言（APDL），用户界面设计（UIDL)，用户程序特性（UPFS），ANSYS数据接口。到80年代初期，国际上较大型的面间工程的有限元通用软件主要有：ANSYS, NASTRAN，ASKA，ADINA，SAP 等。以ANSYS为代表的工程数值模拟软件，是一个多用途的有限元法分析软件，它可广泛的用于核工业、铁道、石油化工，航空航天、机械制造、能源，汽车交通，国防军工、电子、土木工程、生物医学、水利、日用家电等一般工业及科学研究。该软件提供了不断改进的功能清单，具体包括：结构高度非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、设计优化、接触分析、自适应网格划分。它包含了前置处理、解题程序以及后置处理，将有限元分析、计算机图形学和优化技术相结合，已成为现代工程学问题必不可少的有力工具。 5.1.2 ANSYS的基本使用 ANSYS有两种模式：一种是交互模式（Interactive Mode)，另一个是非交互模式( Batch Mode）。交互模式是初学者和大多数使用者所采用，包括建模、保存文件、打印图形及结果分析等，一般无特别原因皆用交互模式。但若分析的问题要很长时间，如一、两天等，可把分析问题的命令做成文件，利用它的非交互模式进行分析。 ANSYS 基本对象的构成： 1）节点（Node ) ：就是考虑工程系统中的一个点的坐标位置，构成有限元系统的基本对象。具有其物理意义的自由度，该自由度为结构系统受到外力后，系统的反应。 (2）元素（Element) ：元素是节点与节点相连而成，元素的组合由各节点相互连接。不同特性的工程统，可选用不同种类的元素，ANSYS提供了一百多种元素，故使用时必须慎重选择元素型号。

联轴器校正

联轴器对中调整一、联轴器装配的技术要求联轴器装配的主要技术要求是保证两轴线的同轴度。过大的同轴度误差将使联轴器、传动轴及其轴承产生附加载荷，其结果会引起机器的振动、轴承的过早磨损、机械密封的失效，甚至发生疲劳断裂事故。二、联轴器在装配中偏差情况分析 1、两半联轴器及平行又同心 2、两半联轴器及平行，但不同心 3、两半联轴器虽然同心，但不平行 4、两半联轴器既不同心，也不平行联轴器处于第一种情况是正确的，不需要调整。后三种情况是不正确的，均需要调整。实际装配中常遇到的是第四种情况。三、联轴器找正的方法常用的有以下几种： 1、直尺塞规法利用直尺测量联轴器的同轴度误差，利用塞规测量联轴器的平行度误差。这种方法简单，但误差大。一般用于转速较低、精度要求不高的机器。 2、外圆、端面双表法用两个千分表分别测量联轴器轮毂的外圆和端面上的数值，对测得的数值进行计算分析，确定两轴在空间的位置，最后得出调整量和调整方向。这种方法应用比较广泛。其主要缺点是对于有轴向窜动的机器，在盘车时端面测量读数会产生误

差。它一般用于采用滚动轴承、轴向窜动较小的中小型机器。 3、外圆、端面三表法此法是在端面上用两个千分表，两个千分表与轴中心等距离对称设置，以消除轴向窜动对端面测量读数的影响，这种方法的精度很高，适用于需要精确对中的精密机器和高速机器。如：汽轮机、离心式压缩机等。 4、外圆双表法用两个千分表测量外圆，其原理是通过相隔一定间距的两组外圆测量读数确定两轴的相对位置，以此得知调整量和调整方向，从而达到对中的目的。此方法的缺点是计算较复杂。 5、单表法此方法只测定轮毂的外圆读数，不需要测定端面读数。此方法对中精度高，不但能用于轮毂直径小且轴端距比较大的机器轴找正，而且又适用于多轴的大型机组（如高速轴、大功率的离心式压缩机组）的轴找正。用这种方法进行轴找正还可以消除轴向窜动对找正精度的影响。四、联轴器装配误差的测量和求解调整量使用不同找正方法时的测量和求解调整量大体相同，下面以外圆、端面双表法为例，说明联轴器装配误差的测量和求解调整量的过程。一般在安装机械设备时，先安装好从动机，再安装主动机，找正时只需调整主动机。主动机调整是通过对两轴心线同轴度的测量结果分析计算而进行的。 1、装表时的注意事项：核对各位置的测量数值有无变动。可用式 4231a a a a +=+；4231S S S S +=+检查测量结果是否正确。一般误差控制在≤0.02mm 。

联轴器找中心加减垫片计算

联轴器找中心联轴器初找：设备主机和原动机（一般是电机）安装好后，电机四脚和台板接触面应清理干净，且接触严密，在电机四脚垫上垫片；可先用钢直尺和卷尺等进行初找正，一般使电机低3～5mm且留有上张口，按设计要求确定好两半联轴器之间的间隙，一般要求允许误差在±1mm之间，设计有特殊要求的按设计要求。水平移动电机将左右径向、端面偏差基本消除。并拧紧电机和主机地脚螺栓。电机增加垫片厚度计算：设开口为α，外圆为β，靠背轮直径为D 上开口电机偏低： Z1处增加垫片厚度： δ1=（α×L1/D）↑+β↑ Z2处增加垫片厚度： δ2=【α×（L1+L2）/D】↑+β↑

上开口电机偏高： Z1处减少垫片厚度： δ1=（α×L1/D）↑+β↓ Z2处减少垫片厚度： δ2=【α×（L1+L2）/D】↑+β↓下开口电机偏高：

Z1处减少垫片厚度： δ1=（α×L1/D）↓+β↓ Z2处减少垫片厚度： δ2=【α×（L1+L2）/D】↓+β↓ 下开口电机偏低： Z1处增加垫片厚度： δ1=（α×L1/D）↓+β↑ Z2处增加垫片厚度： δ2=【α×（L1+L2）/D】↓+β↑ （注：以上公式中的数值带↑为正值，带↓为负值。）当计算出电机前后脚增减垫片的总厚度后，松掉电机地脚螺栓，顶起电机按要求增减垫片，顶起电机可以用电机脚上的柱头螺栓，如果没有可以用葫芦拉起或者用千斤顶顶起等等，视现场实际情况决定。待所有垫片增减好后，拧紧地脚螺栓，紧力要达到设计要求。中心复测：当增减垫片完成后，联轴器中心必须复测一遍，如果偏差超出允许范围，中心要按上述步骤重新找正，直到满足要求为止。等电机试转完成后连接好联轴器。注意：联轴器最终找正前必须设备的所有管路和附件安装完成，找正后无影响设备位置的施工工序。

联轴器强度计算公式.

December19991312 3.2.9LineShaftCouplings Inordertoreducetheeffectofgalvanicactionbetweentwounlikematerials,lineshaftsectionssh allbeconnectedbyleft- handthreadedcouplingsorkeywaycouplings,composedofamaterialsimilarorsuperiortothos eofthelineshafts.Couplingthreadsshallbenontaperedandtendtotightenduringpumpoperatio n.CalculationsshallbesubmittedtoFMApprovalsaspartofthedrawingreviewprocess.Them aximumcombinedshearstressinthecouplingshallnotexceed20percentofthetensileyieldstre ngthorbemorethan12percentoftheultimatetensilestrengthofthecouplingmaterial.Thefollo wingformulaforcalculatingthecombinedshearstressistakenfromANSI/AWWAE101,‘‘A WWAStandardforVerticalTurbinePumps–LineShaftandSubmersibleTypes’’. EnglishS=Metric√2f π(D2-d2)2+321,000P N(D3-d3)2S=1×106√2f π(D2-d2)2+46,835P N(D3-d3)2 Where:S–combinedshearstress,psi(kPa) f– totalaxialthrust,includingtheweightoftheshaftandallrotatingpartssupportedbyit,pounds(n ewtons) N–ratedspeed,r/min D–outsidediameterofthecoupling,in.(mm) d–insidediameterofthecouplingattherootofthethreads,in.(mm) P–power,horsepower(watts) 3.2.10ShaftSeals Theshaftsealshalladequatelysafeguardagainstexcessivewaterleakageoutofthepumpwhens uctionpressureisaboveatmospheric. Note:Mechanicalseals,intheirpresentstateofdesign,arenotacceptableduetopotentialforda mageduetostickingofthesliding surfacesafterprolongedperiodsofnon-operation,andotherunfavorablewearcharacteristics. 3.2.11LineShaftBearings A.WaterLubricatedPumps Inordertoinsureadequatecenteringofthelineshaftwithinthecolumn,bearingsshallbespaced nomorethan10ft(3.1m)apart.Thesebearingsshallbelubricatedbythepumpedwater. B.OilLubricatedPumps

电机负载扭矩计算

参数说明丝杠导程10mm 丝杠长度1500mm 丝杠直径60mm 大同步轮直径11.6cm 与丝杠连接重量为2.25kg 小同步轮直径6cm 与电机连接重量为1.05kg 减速比2：1 i = 2 负载重量（推纸器+ 推的纸张）最终可达250kg 铸铁材料的一般润滑情况下静摩擦力系数0.3 传动机械效率取：0.8 丝杠的转速达到1800r/min 电机的转速达到3600r/min 为保证推纸器的效率，推纸器在走完100mm的距离（即此时电机转了20r）后达到最大速度。这是保证效率的加速度要求，不能比这时间还要小了。负载惯量计算： 1）大齿轮惯量 J1 = 1/2 *m *R^2 = 37.845*10^-4 kg*m^2 2）小齿轮惯量 J2= 1/2 *m *R^2 = 4.725*10^-4 kg*m^2

3）丝杠惯量 J3 = 1/2 *PV*R^2 = 0.014974 kg*m^2 =149.74 *10^-4kg * m^2 4）工作台惯量 J4 = m*(P /2*3.14)^2 = 6.34 * 10^-4kg *m^2 折算到马达的总传动惯量 J = J2 + 1/i^2 (J1 + J3 + J4) = 53.20625* 10^-4 kg*m^2 Vt = 60r/s= 376.8rad/s Vt^2 = 2as a = 90r/s^2 =565.2rad/s^2 则推纸器的加速度为450mm/s^2. Vt = a*t t = 2/3S 加速时间需要2/3S。则所需加速扭矩为：T1= J*a =3.0072n*m 克服摩擦需要的电机轴端输出的扭矩： (mgu*P)/i = T2*2*3.14*0.8 T2 = 0.73N*m

电机力矩计算

电机扭矩计算电机力矩的定义：垂直方向的力*到旋转中心的距离 1、电动机有一个共同的公式： P=M*N/9550 P为功率，M为电机力矩（也称扭矩），N为电机转速，当M 和N都为额定值时，电机的功率也是额定功率，额定是指电机能够长期工作的极限值 2、瞬态扭矩是指电机在负载变化、速度变化时出现的过渡值，和额定没有关系，具体说，这个值可以超过额定扭矩，如果此时电机速度为额定时，电机可能会出现功率过载，这个过载只能持续很短的时间，这个时间取决于电机设计。 3、变频器的功率一般要大于等于三相异步电动机，但这还不够，还需要变频器输出的额定电流和过载电流都要大于等于电机所需的额定值或最大值，以保证电机能出足够的力矩（额定和瞬态力矩），否则可能出现变频器无法带动电机和负载的情况。步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比例，相应的转速取决于输入脉冲频率。

步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩Mjmax大的电机，负载力矩大。选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。选择步进电机需要进行以下计算：（1）计算齿轮的减速比根据所要求脉冲当量，齿轮减速比i计算如下:

联轴器对中原理及常用测量调整方法介绍

联轴器对中原理及常用测量调整方法在传动设备安装和检修过程中，对于采用联轴器传动的机器，联轴器两轴的对中调整是一个极为关键的工序。而目前使用的安装标准规范中，关于机组轴系对中调节的内容，特别是对中调整的原理部分叙述比较简略。本文总结现场安装施工经验，较为完整的论述了机组轴系对中原理及其测量调整方法。在传动设备的安装和检修中，对于两个或两个以上的用联轴器连接的旋转设备（如泵、汽轮机等），影响其正常运行的因素有很多。如基础问题、各旋转设备的内件安装等，都会影响到机组的正常运行。其中机组联轴器对中调节工作的好坏，也是影响机组运行的一个重要因素。在机组运行过程中，往往会因联轴器对中调节工作的误差而产生旋转轴振动和轴承过热等现象，有时甚至会出现传动轴折断等重大事故。为了保证机组联轴器的安装质量，确保机组的正常运行，有必要针对机组联轴器对中的原理及其常用的测量调整方法进行深入细致的探讨。 2机组轴系联轴器对中（即定心）原理 2.1 轴系对中的相关概念解释 2.1.1 定心任何一个独立的旋转设备，都有它自己的旋转中心线（以下称轴心线）。把两个以上的轴连接起来，让它们的轴心线同在一条线上（这条线是包含在一个垂直平面上带有挠曲的自然挠度曲钱）的工作就叫做定心。 2.1.2 挠度和自然挠度线任何一个设备的水平轴的轴心线，由于转动部分的重量，实际上都不是一条直线，而是一条向重力方向挠曲的线，下挠部分和水平线的距离就是该轴的挠度。对于大型设备，如大型电机、它的轴心线由于设备的自重大，就明显地呈现挠曲状，由转动体自重形成的轴心线挠曲叫自然挠度线。在定心

时绝对不能把它当成直线，必须按照它的自然挠度线定心，才能保证定心上作的质量。在透平机精找正后，各转子的中心线，包括电机中心线和增速器中心线，应形成一条连续的挠曲线，机组各段转子或轴的自重挠度，通常在工厂制造时已经要求限定在一个范围内，通过定心时的测量，也可以计算出来。 2.1.3 机组调整定心基准的确定机组就位前，必须合理确定供机组找平找正的基准机器。应先调整固定基准机器，再以其轴线为准，调整固定其余机器。基准机器的确定应符合下列要求：（1）制造厂规定的安装基准机器；（2）选重量大，调整困难的机器；（3）机器多，轴系长时，宜选安装在中间位置的机器；（4）条件相同时，优先选择转速高的机器。 2.1.4 水平度在进行定心工作时，要考虑两端轴颈的水平度。特别是机组定心时，更要注意基准轴两端水平度，正确的确定水平度能够有助于达到比较理想的定心效果。 2.2定心工作的原理 2.2.1 挠曲的轴心线前面已经讲过，任何一个独立的旋转轴都有它自己的轴心线。这条轴心线，由于旋转体（包括转轴）自重G的作用，实际是弯曲的，此轴在两个轴承的中间部分存在挠度F。轴两端的两个联轴器的端面和转轴的轴心线是垂直的。由于轴心线本身不是一条直线，因此联轴器的两个轴端面也不会是平行的。 2.2.2 轴心线和联轴器中心线每个轴都有它自己的轴心线，联轴器也有它自己的旋转中心线，凡是后

联轴器强度计算公式

3.2.9Line Shaft Couplings In order to reduce the effect of galvanic action between two unlike materials,line shaft sections shall be connected by left-hand threaded couplings or keyway couplings,composed of a material similar or superior to those of the line shafts.Coupling threads shall be nontapered and tend to tighten during pump operation.Calculations shall be submitted to FM Approvals as part of the drawing review process.The maximum combined shear stress in the coupling shall not exceed 20percent of the tensile yield strength or be more than 12percent of the ultimate tensile strength of the coupling material.The following formula for calculating the combined shear stress is taken from ANSI/AWWA E101,‘‘AWWA Standard for Vertical Turbine Pumps –Line Shaft and Submersible Types ’’. English Metric 2f 321,000P 2f 46,835P S =+S =1×106+π(D 2-d 2)N(D 3-d 3)π(D 2-d 2)N(D 3-d 3)√[][]√[][]2222 Where:S –combined shear stress,psi (kPa) f –total axial thrust,includin g the weight of the shaft and all rotating parts supported by it,pounds (newtons) N –rated speed,r/min D –outside diameter of the coupling,in.(mm) d –insid e diameter o f the couplin g at the root of the threads,in.(mm) P –power,horsepower (watts) 3.2.10Shaft Seals The shaft seal shall adequately safeguard against excessive water leakage out of the pump when suction pressure is above atmospheric. Note:Mechanical seals,in their present state of design,are not acceptable due to potential for damage due to sticking of the sliding surfaces after prolonged periods of non-operation,and other unfavorable wear characteristics. 3.2.11Line Shaft Bearings A.Water Lubricated Pumps In order to insure adequate centering of the line shaft within the column,bearings shall be spaced no more than 10ft (3.1m)apart.These bearings shall be lubricated by the pumped water. B.Oil Lubricated Pumps The line shaft bearings which are an integral part of the couplings for the shaft-enclosing tube shall be spaced no more than 5ft (1.5m)apart.These bearings shall be lubricated by the oil within the shaft-enclosing tube.Calculations shall be submitted to FM Approvals as part of the drawing review process. To provide adequate durability,anti-friction bearings shall have the following features: ?A minimum calculated life rating of not less than 5000hours at maximum load; ?Arrangement to float axially on one or both ends;and, ?Lubrication by the pumped water in open line shafts,or lubrication by the oil within the enclosed line shafts.December 19991312 FM APPROVALS 9

联轴器找正方法

电机找正方法联轴器的找正是电动机安装的重要工作之一.找正的目的是在电动机工作时使主动轴和从动轴两轴中心线在同一直线上.找正的精度关系到机器是否能正常运转,对高速运转的机器尤其重要。两轴绝对准确的对中是难以达到的,对连续运转的机器要求始终保持准确的对中就更困难.各零部件的不均匀热膨胀,轴的挠曲,轴承的不均匀磨损,机器产生的位移及基础的不均匀下沉等,都是造成不易保持轴对中的原因.因此,在设计机器时规定两轴中心有一个允许偏差值,这也是安装联轴器时所需要的.从装配角度讲，只要能保证联轴器安全可靠地传递扭矩，两轴中心允许的偏差值愈大，安装时愈容易达到要求。但是从安装质量角度讲，两轴中心线偏差愈小，对中愈精确，机器的运转情况愈好，使用寿命愈长。所以，不能把联轴器安装时两轴对中的允许偏差看成是安装者草率施工所留的余量。一、电机找正时两轴偏移情况的分析电机安装时，联轴器在轴向和径向会出现偏差或倾斜，可能出现四种情况，如图所示。根据上图所示对主动轴和从动轴相对位置的分析见表

二、测量方法安装电机时，一般是在电机中心位置固定并调整完水平之后，再进行联轴器的找正。通过测量与计算，分析偏差情况，调整电动机轴中心位置以达到主动与从动轴既同心，又平行。三表测量法（又称两点测量法）三表测量法与两表测量法不同之出是在与轴中心等距离处对称布置两块百分表，在测量一个方位上径向读数和轴向读数的同时，在相对的一个方位上测其轴向读数，即同时测量相对两方位上的轴向读数，可以消除轴在盘车时窜动对轴向读数的影响，其测量记录图如图所示：根据测量结果：取0°-180°和180°-0°两个测量方位上轴向读数的平均值，即 X１＝（X A1＋X B3）/2 X３＝（X A3＋X B1）/2 取90°-270°和270°-90°两个测量方位上轴向读数的平均值，即 X2＝（X A2＋X B4）/2 X4＝（X A4＋X B2）/2 X１、X2、 X3、 X4四个平均值作为各方位计算用的轴向读数，与Y１、Y2、 Y3、 Y4四个径向读数记入同一个记录图中，按此图中的数据分析联轴器的偏移情况，并进行计算和调整．三、调整方法测量完联轴器的对中情况之后，根据记录图上的读数值可分析出两轴空间相对位置情况。按偏差值作适当的调整。为使调整工作迅速，准确进行，可通过计算或作图求得各支点的调整量。 ΔH1=L1*（X１-X３）/ D +（Y１-Y3）/2

联轴器对中调整方法

联轴器对中调整一、联轴器装配的技术要求联轴器装配的主要技术要求是保证两轴线的同轴度。过大的同轴度误差将使联轴器、传动轴及其轴承产生附加载荷，其结果会引起机器的振动、轴承的过早磨损、机械密封的失效，甚至发生疲劳断裂事故。二、在装配中偏差情况分析 1、两半联轴器及平行又同心 2、两半联轴器及平行，但不同心

3、两半联轴器虽然同心，但不平行 4、两半联轴器既不同心，也不平行联轴器处于第一种情况是正确的，不需要调整。后三种情况是不正确的，均需要调整。实际装配中常遇到的是第四种情况。三、联轴器找正的方法常用的有以下几种： 1、直尺塞规法利用直尺测量联轴器的同轴度误差，利用塞规测量的平行度误差。这种方法简单，但误差大。一般用于转速较低、精度要求不高的机器。 2、外圆、端面双表法用两个千分表分别测量联轴器轮毂的外圆和端面上的数值，对测得的数值进行计算分析，确定两轴在空间的位置，最后得出调整量和调整方向。这种方法应用比较广泛。其主要缺点是对于有轴向窜动的机器，在盘车时端面测量读数会产生误差。它一般用于采用滚动轴承、轴向窜动较小的中小型机器。 3、外圆、端面三表法此法是在端面上用两个千分表，两个千分表与轴中心等距离对称设置，以消除轴向窜动对端面测量读数的影响，这种方法的精度很高，适用于需要精确对中的精密机器和高速机器。如：汽轮机、离心式压缩机等。 4、外圆双表法用两个千分表测量外圆，其原理是通过相隔一定间距的两组外圆测量读数确定两轴的相对位置，以此得知调整量和调整方向，从而达到对中的目的。此方法的缺点是计算较复杂。

5、单表法此方法只测定轮毂的外圆读数，不需要测定端面读数。此方法对中精度高，不但能用于轮毂直径小且轴端距比较大的机器轴找正，而且又适用于多轴的大型机组（如高速轴、大功率的离心式压缩机组）的轴找正。用这种方法进行轴找正还可以消除轴向窜动对找正精度的影响。四、联轴器装配误差的测量和求解调整量使用不同找正方法时的测量和求解调整量大体相同，下面以外圆、端面双表法为例，说明联轴器装配误差的测量和求解调整量的过程。一般在安装机械设备时，先安装好从动机，再安装主动机，找正时只需调整主动机。主动机调整是通过对两轴心线同轴度的测量结果分析计算而进行的。 1、装表时的注意事项：核对各位置的测量数值有无变动。可用式4231a a a a +=+； 4231S S S S +=+检查测量结果是否正确。一般误差控制在≤。 2、实例现以两半联轴器既不平行也不同心的情况为例，说明联轴器找正时的计算与调整方法。水平方向找正的计算、调整与垂直方向相同。因为水平方向找正不需要调整垫片，所以要先进行垂直方向找正。如图：Ⅰ为从动机轴（基准轴），Ⅱ为主动机轴。根据找正的测量结果，1a ＞3a ，1S ＞3S 。计算、调整步骤过程如下： 1、先使两半平行由图可知，欲使两半联轴器平行，应在主动机轴的支点2下增加X(mm)厚的垫片，X 值可利用图中画有剖面线的两个相似三角形的比例关系算出。

Halbach阵列磁力联轴器传动转矩的数值计算

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