万向联轴器在运行过程中出现异响或振动是非常常见的故障现象。这通常是设备传递动力不平稳的直接表现,背后往往隐藏着磨损、对中不良或安装问题。
以下是导致万向联轴器异响和振动的详细原因分析,您可以按此进行排查:
一、 异响的常见原因
异响通常是部件之间发生不应有的接触、摩擦或冲击所致。
1、润滑不良(是最常见的原因)
现象:发出规律的“咯吱、咯吱”金属摩擦声,尤其是在启动或负载变化时。
原因:十字轴包与滚针轴承之间缺乏润滑脂,导致干摩擦。长期润滑不良会迅速加剧磨损,产生异响并最终导致卡死。
2、部件磨损与间隙
十字轴与滚针轴承磨损:这是最核心的磨损点。磨损后间隙变大,在传递扭矩方向改变时,部件之间会产生冲击,发出“哐当、哐当”的金属撞击声。
花键副磨损:如果联轴器是带伸缩花键的,花键齿磨损后会产生轴向间隙,在负载变化时发出“咔哒”声。
轴承滚针磨损/断裂:滚针磨损或断裂会导致运动不平稳,产生不规则且尖锐的异响。
3、部件松动
螺栓松动:连接法兰盘与轴端的螺栓松动,会导致联轴器在运行时晃动,发出“咯噔、咯噔”的响声,非常危险。
轴承挡圈或压盖脱落:固定十字轴轴承的卡簧、压盖脱落或损坏,导致轴承在叉头孔内松动,产生异响。
4、干涉碰撞
现象:连续的、刺耳的刮擦声。
原因:联轴器运动时与周边的防护罩或其他设备部件发生碰撞或摩擦。
二、 振动的常见原因
振动是联轴器无法平稳传递运动的直接结果,通常与对中和动力学特性有关。
1、不对中(振动的主要原因)
现象:振动频率通常为轴转频的2倍(对于单十字轴万向联轴器)。
类型:
角度不对中:两连接轴的轴线存在夹角。虽然万向联轴器就是用来补偿角位移的,但输入轴与输出轴必须保持在同一平面内,否则会产生巨大的2倍频振动。
平行不对中:两轴轴线平行但不在同一直线上。
综合不对中:实际情况下多为角度和平行不对中同时存在。
2、不平衡
现象:振动频率与轴转频相同(1倍频)。
原因:联轴器本身的制造误差(如铸件有砂眼)、或维护时更换零件后未做动平衡、或因碰撞导致联轴器变形,使其质量中心与旋转中心不重合,产生离心力引发振动。
3、部件磨损导致的振动
如上文所述,十字轴、轴承等部件的磨损会产生间隙。这些间隙在运行中会导致冲击和运动不连续,从而引发与转速相关的高频振动。
4、临界转速
当轴的旋转速度接近系统的固有频率(临界转速)时,会发生共振,产生非常剧烈的振动。这通常与整个轴系(包括电机、联轴器、负载设备)的设计有关。
三、 其他综合原因
安装错误:
未能保证“输入轴、输出轴与联轴器的中间轴在同一平面内”,破坏了万向联轴器的运动规律。
在装配十字轴总成时,将左右两个轴承座装反,破坏了原有的配合关系。
选型不当:选择的联轴器扭矩或转速能力不足,导致在过载情况下工作,加速损坏和振动。
设备基础或支座问题:设备的地脚螺栓松动或基础刚性不足,本身就会振动,并反过来影响联轴器的对中状态。
四、排查与解决步骤建议
1、立即停机检查:安全第一,出现明显异响或振动时应立即停机。
2、外观检查:
检查连接螺栓是否紧固。
检查是否有明显的碰撞、磨损痕迹。
手动盘车,感受是否有卡滞或明显的间隙。
3、润滑检查:检查注脂嘴是否堵塞,并重新加注指定牌号的润滑脂,观察旧脂是否含有金属碎屑(判断磨损程度)。
4、对中复查:使用激光对中仪或百分表,重新精确校正输入轴与输出轴的对中情况,确保角度和平行误差在允许范围内,且轴系共面。
5、拆卸检查:如果以上步骤无法解决问题,需拆卸联轴器。
检查十字轴、轴承、叉头孔、花键等关键部件的磨损、点蚀、裂纹情况。
更换所有损坏的部件。
6、动平衡校验:对于高速应用或更换过主要部件后,建议将联轴器总成送去做动平衡校验。
7、规范操作:严格按照操作规程启动设备,避免瞬时过载和冲击。
总结来说,对于万向联轴器的异响和振动,应优先排查“润滑”和“对中”这两个最普遍的因素,然后再深入检查部件的磨损和松动情况。
