杜世法，张洪博，张树桐

(1.渤海船舶职业学院，辽宁葫芦岛 125000;2.天津新港船舶重工有限责任公司，天津 300456)

船用 “弹性联轴器”的优化改进设计

杜世法1，张洪博2，张树桐2

(1.渤海船舶职业学院，辽宁葫芦岛 125000;2.天津新港船舶重工有限责任公司，天津 300456)

原始的弹性联轴器在使用中，经常发生弹性橡胶件快速磨损，导致弹性橡胶件需经常更换。文章介绍了一种新型“弹、刚性联轴器”，在“弹性联轴器”的基础上进行了优化设计，使其既具有“弹性联轴器”的装配简单特点又具有“刚性联轴器”的耐磨性。通过改善原始弹性联轴器的受力情况和结构的变化，使“弹、刚性联轴器”便于维修。

制动轮;联轴器;连接销钉;连接压盘;过渡套;弹性胶圈

“弹、刚性联轴器”是基于原始“带制动轮弹性柱销联轴器”(标准号为GB 4323－1984)(以下简称原始联轴器)之上研制的。使用中，原始联轴器发现有以下问题:①弹性胶圈经常损坏;②弹性胶圈的连接孔出现鸭蛋圆;③连接销钉经常松动;④与销钉配合连接的锥形孔出现变形。当以上问题同时出现的时候，此联轴器就必须整体更换。而“弹、刚性联轴器”的使用，使以上的4个问题得到很大程度的改善。特别是高空作业和人员不便达到的地方，使用此“弹、刚性联轴器”就方便多了。

1 原始联轴器简述

原始联轴器出现以上问题的原因很简单:因“带制动轮弹性柱销联轴器”是一种带刹车毂子的联轴器，当吊重物时，经常依靠刹车使重物悬在空中的某一位置，此时会造成弹性胶圈与连接孔的撞击和挤压，也会造成弹性胶圈与连接销钉的撞击和挤压。这种撞击和挤压使得弹性胶圈的外径表面磨损严重，外径尺寸逐渐变小;内径表面也同样磨损严重，内孔尺寸逐渐变大。弹性胶圈失去正常的工作功能，严重时就会脱落。一般情况下联轴器的连接销钉是6个，当某个连接销钉上的弹性胶圈坏损脱落后，就会使联轴器少一个传力点，那么剩下的5个连接销钉上的弹性胶圈受力就会增大，坏损的速率就会加快，如果不及时更换弹性胶圈，最终将导致6个连接销钉上的弹性胶圈全部脱落，如果不能及时发现胶圈脱落，连接销钉将与联轴器本体产生刚性撞击，久而久之，连接销钉出现弯曲，与连接销钉连接的锥孔出现变形，连接销钉出现松动。最终造成联轴器不能正常使用。

2 弹、刚性联轴器简述

根据目前“带制动轮弹性柱销联轴器”使用出现的问题，经过思考和现场的调研，对现在使用的“带制动轮弹性柱销联轴器”进行改造，吸取刚性联轴器和弹性联轴器的优点，研制出新型的“弹、刚性组合联轴器”。该新型“弹、刚性组合联轴器”在结构上进行了如下的改动。

1)原始联轴器的弹性胶圈与其连接孔是直接接触，现改为在二者之间增设一个过渡套，为保证耐磨，过渡套材质选用65Mn。如长期使用使过渡套出现磨损的话，也只需将其更换即可，不会使弹性胶圈连接孔出现鸭蛋圆，不会导致联轴器整体更换。

2)改善受力情况，原始联轴器连接销钉是悬臂式、单支撑点受力，现改为双支撑点受力，可改善连接销钉的锥孔受力情况，使锥孔不易变形，从而使联轴器维持长时间的正常使用。

3)原连接销钉的结构是:一端为锥体形式，另一端为凸缘形式，现改为两端均为锥体形式。

4)为实现刚性连接，需增设一个连接压盘。在连接压盘上开设锥孔和连接螺栓的光孔，锥孔与销钉锥体相配，光孔用于连接固定螺栓。

3 弹、刚性联轴器技术方案

3.1 结构说明(参考图1)

本装置有7组零件组成，制动轮 (刹车毂)1个、联轴节1个、连接压盘1个、过渡套6个、连接销钉6个、弹性胶圈6组、紧固螺栓6个。

本装置上有6个连接销钉，每个销钉的两端均为锥体形式 (锥度1∶10)，其中一端带有螺纹(M12)，另一端不带螺纹，销钉直径为D15。在联轴节上开有6个锥孔 (锥度1∶10)，将销钉带有螺纹的一端的锥体与联轴节锥孔配合安装，并用螺母锁紧固定。制动轮本体上开有6个D38的孔和6个M12的螺孔。D38的孔用来安装过渡套和弹性胶圈，M12的螺孔用来固定连接压盘用。D15连接销钉在D38孔中穿过，在销钉与孔内壁之间放置过渡套，过渡套与D38的孔为小间隙配合，过渡套的壁厚为3 mm，其内径为D32 mm。同样D15连接销钉也在过渡套的孔中穿过，且销钉与过渡套内壁之间仍有较大的间隙空间，用来安装弹性胶圈，胶圈的厚度为8 mm，每个过渡套的孔中可放置4个胶圈，胶圈外径过渡套内孔为小间隙配合，内径与连接销钉稍紧的过渡配合。连接压盘上开有6个锥孔、6个D13的光孔，安装连接压盘时要将6个锥孔与6个连接销钉锥体套装在一起，为使连接压盘与连接销钉形成紧密配合，需用6个M12的螺钉通过D13的光孔并旋入制动轮本体的螺孔中紧固。

通过上述结构分析可知，联轴器的刚性是指:连接销钉的一端与联轴节锥孔紧密配合，并用螺母紧固，连接销钉的另一端与连接压盘的锥孔紧密配合，并用螺钉通过连接压盘的光孔旋入制动轮本体的螺孔中将连接压盘固紧，使连接销钉两端受压力而处于平衡状态，从而使得联轴节、连接销钉、连接压盘、制动轮本体形成一个刚性整体。联轴器的弹性是指:将弹性橡胶圈套装在连接销钉上，并置于制动轮本体D38的孔中。为了使得联轴器经久耐用且维修方便，在制动轮本体D38的内孔表面与弹性橡胶圈之间放置一个过渡套，起到代磨件的作用，随着天长日久的磨损只需更换过渡套即可，从而保护了联轴器的整体。为使维修时连接压盘拆卸方便，在连接压盘上还设有2个M12的顶丝孔。

图1 弹、钢性联轴器结构示意图

3.2 操作说明

1)将联轴节、制动轮本体分别安装在各自的轴上。

2)将联轴节和制动轮本体对中找正。

3)找正后，使联轴节和制动轮本体的端面相互靠近贴紧，并将设备底脚紧固。

4)将连接销钉穿过制动轮本体D38的光孔与联轴节锥孔紧密安装，并用螺母锁紧固定。

5)将过渡套安装在制动轮本体D38的光孔中。

6)将弹性橡胶圈套装在连接销钉表面上，每个销钉装4个胶圈。

7)将连接压盘的6个锥孔与连接销钉的另一锥面紧密贴合，将6条螺钉通过连接压盘的光孔旋入制动轮本体的螺孔中将连接压盘锁紧，安装工作完毕。

4 结束语

由于“弹、刚性联轴器”具有的优点，在修船行业具有较大的推广价值。天津新港船舶重工有限责任公司修船厂已经在多条船舶中推广应用，如“奥林波斯”压载泵修理、“阿尔丹”发电机修理等等，均取得了很好的实际应用效果。既缩短了设备修理周期，又保证了修理质量，在跟踪客户反馈中，均没有出现设备运行故障。

The elastic rubber is always abraded fast in using of elastic coupling，so the elastic rubber needs changing frequently because of abrasion.A new kind of elastic and rigid coupling is introduced in this text based on the optimized design of elastic coupling，which is provided with easy assembly for elastic coupling as well as abrasion-resistance for rigid coupling.The elastic and rigid coupling can be repaired easily by improving the force and construction variety for the original elastic coupling.

ratchet wheel;shaft coupling;connection pin;connection platen;transient bush;elasticring

U672

C

1001－8328(2012)01－0019－02

杜世法 (1969-)，男，山东青岛人，实验师，大学本科，主要从事机械制造专业教学工作。

2011－08