鈦合金材料在膜盤聯(lián)軸器的應(yīng)用

膜盤及筒形聯(lián)軸器具有不需潤滑、無需維護(hù)、承受偏移、結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)它還集高速、大功率、大撓度的特點(diǎn)于一身,既能吸收因船體變形在發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)裝置間產(chǎn)生的各種位移,又能吸收運(yùn)行中發(fā)動(dòng)機(jī)因熱膨脹而產(chǎn)生的軸向變形。通過膜盤聯(lián)軸器的應(yīng)用對(duì)膜盤及筒形聯(lián)軸器的需求及要求日益增加,特別是在補(bǔ)償軸向、角向變形、穩(wěn)妥性及質(zhì)量方面要求越來越高,如某型氣墊船,由于其船體為鋁合金材料,因此在運(yùn)行中船體會(huì)產(chǎn)生很大的變形,而這些變形就需要撓性聯(lián)軸器來吸收,同時(shí)為了提高氣墊船的運(yùn)載能力,需要盡可能減輕設(shè)備重量。

如何正確的設(shè)計(jì)、選材和制造聯(lián)軸器是關(guān)系到艦船安 全性的重要環(huán)節(jié)。1鈦合金材料在聯(lián)軸器上的應(yīng)用現(xiàn)狀鈦合金具有重量輕、、彈性模量低等諸多優(yōu)點(diǎn),成為艦船用膜盤及筒形聯(lián)軸器的 材料。聯(lián)軸器是艦船關(guān)鍵傳動(dòng)零部件,不僅要承受較大的扭矩,而且要通過部分的變形,吸收艦船軸系由于震動(dòng)、傳動(dòng)而產(chǎn)生的角向或徑向位移。膜盤、撓性筒在補(bǔ)償軸向和角向變形時(shí)所產(chǎn)生的軸向應(yīng)力和角偏斜應(yīng)力與材料的抗拉彈性模量(E)和剪切彈性模量(G)成正比。合金結(jié)構(gòu)鋼的抗拉彈性模量為:E=210GPa,剪切彈性模量為:G=86GPa,而鈦合金的彈性模量為:E=109GPa,剪切彈性模量為:G=44GPa。這意味著在同樣工況條件下,鈦合金材質(zhì)膜盤、撓性筒所產(chǎn)生應(yīng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于合金結(jié)構(gòu)鋼材質(zhì)膜盤、撓性筒所產(chǎn)生的應(yīng)力,或者說在同等應(yīng)力情況下鈦合金材質(zhì)膜盤、撓性筒允許有較大的變形。因此,膜盤、撓性筒采用鈦合金材料是一種合適的選擇。同時(shí),由于鈦合金的彈性模量和剪切彈性模量低于合金結(jié)構(gòu)鋼,所以在補(bǔ)償軸向和角向變形時(shí)所產(chǎn)生的軸向力和角偏斜彎矩低于合金結(jié)構(gòu)鋼,這對(duì)整個(gè)軸系來說是非常有利的。因此雖然鈦合金價(jià)格較貴,但其優(yōu)良的性能是其它合金鋼材料所無法替代的,為此艦船用膜盤、撓性筒的材料 般都選用鈦合金材料。

鈦合金是一種經(jīng)過長期考驗(yàn)、理想的撓性聯(lián)軸器用材料,鈦合金密度低,比、具有穩(wěn)妥的耐  腐 蝕能力,這些優(yōu)點(diǎn)可提高產(chǎn)品整體性能。為使鈦合金材料能夠穩(wěn)定及廣泛地應(yīng)用于撓性聯(lián)軸器設(shè)備,還需要使用方、設(shè)計(jì)單位、材料研制及生產(chǎn)單位、機(jī)組制造及維修廠的通力合作,以便長期地積累鈦合金材料的使用數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。