【壓縮機(jī)網(wǎng)】1、引言
膜片聯(lián)軸器廣泛應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等應(yīng)用環(huán)境，具有以下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)潤(rùn)滑、傳遞效率高、補(bǔ)償能力好。但是在應(yīng)用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題。
2020年6月收到用戶反饋，膜片聯(lián)軸器螺栓在裝機(jī)過(guò)程中發(fā)生斷裂。聽到螺栓斷裂，第一反應(yīng)是在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的，很少有在試裝過(guò)程中發(fā)生斷裂。隨后用戶將斷裂螺栓寄回。本文就試裝過(guò)程中螺栓斷裂問(wèn)題進(jìn)行問(wèn)題分析，查找可能導(dǎo)致螺栓斷裂的根本原因。
我們?cè)趯ふ以虻耐瑫r(shí)，也為以后用戶安裝提供理論指導(dǎo)，防止此類問(wèn)題再次發(fā)生。
2、聯(lián)軸器螺栓原因分析
收到用戶寄回螺栓，見下圖1～圖3。
圖1：已斷裂螺栓兩件，其中一件螺栓頭斷裂，斷裂面見圖3，另一件螺紋處斷裂。圖2：退回螺栓未發(fā)生斷裂，螺栓螺紋處已失效。圖3：螺栓宏觀斷裂面。
經(jīng)查，用戶訂購(gòu)膜片聯(lián)軸器型號(hào)為TDE4-220X，聯(lián)軸器額定扭矩為2000Nm，螺栓為L(zhǎng)S16鉸制孔螺栓，螺母為DIN 980自鎖螺母。用戶在安裝時(shí)使用氣動(dòng)扳手?jǐn)Q緊。
圖6：螺栓相關(guān)尺寸
圖7：螺栓硬度測(cè)試點(diǎn)，并測(cè)量各元素含量
。
圖8：螺母硬度測(cè)試點(diǎn)
通過(guò)洛氏硬度分析儀和材質(zhì)分析儀，測(cè)得數(shù)據(jù)如下：
螺栓材質(zhì)：35CrMo；硬度HRC 28
螺母由于表面鍍層，材質(zhì)未測(cè)，硬度HRC 38
2-1 首先校核一下螺栓的強(qiáng)度：
傳遞扭矩m=2000Nm，聯(lián)軸器傳扭孔分度圓D=160mm，法蘭厚度h=22mm，單邊螺栓數(shù)量為4個(gè)，螺栓材質(zhì)為35CrMo，許用拉應(yīng)力［σ］=985MPa。
根據(jù)圖8，從中間段中間截?cái)?，考慮左右平衡：
Q為螺栓受剪面nn（圖9）的剪力，法蘭傳給螺栓的作用力P=Q。
螺栓所受剪切應(yīng)力：
根據(jù)剪切許用應(yīng)力 
螺栓承受的承壓力，承壓面面積，根據(jù)承壓許用應(yīng)力
計(jì)算可得：螺栓所受剪切應(yīng)力和承壓力在許用剪切應(yīng)力和承壓力范圍內(nèi)。
從計(jì)算數(shù)據(jù)來(lái)看，螺栓的安全裕度很大。
2-2 計(jì)算螺栓理論上擰斷扭矩
通過(guò)計(jì)算結(jié)果可知，當(dāng)螺栓的擰緊力矩達(dá)到435Nm時(shí)，螺栓才可能會(huì)被擰斷。如果按圖紙規(guī)定力矩92Nm擰緊顯然不會(huì)出現(xiàn)螺栓斷裂情況。2-3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
找來(lái)與斷裂螺栓相同的兩個(gè)螺栓和螺母。
其中一個(gè)螺栓用扭矩扳手?jǐn)Q緊，調(diào)整扭矩扳手力矩為92Nm。
另一個(gè)螺栓用氣動(dòng)扳手?jǐn)Q緊。
得到的結(jié)果見下圖：
圖10：扭矩扳手?jǐn)Q兩次并擰出，螺栓螺母有輕微發(fā)熱，螺紋處未見異常。
圖11：氣動(dòng)扳手?jǐn)Q緊一次并擰出，小型氣動(dòng)扳手的最大扭矩為880Nm，螺栓發(fā)熱嚴(yán)重，并且螺紋處有明顯擠壓痕跡，可見螺栓鍍層脫落，出現(xiàn)金屬本色。
3 結(jié)論及預(yù)防措施
經(jīng)過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析，可以發(fā)現(xiàn)，由于用戶用氣動(dòng)槍鉆擰緊，氣動(dòng)槍鉆擰緊力矩遠(yuǎn)大于螺栓規(guī)定的擰緊力矩，導(dǎo)致螺栓螺紋處經(jīng)過(guò)積壓發(fā)熱，并且螺栓的硬度小于螺母的硬度，螺紋容易受擠壓變形，最終導(dǎo)致螺紋破壞，螺栓螺母鎖死，繼續(xù)使用氣動(dòng)扳手?jǐn)Q緊造成螺栓最終斷裂。
操作建議
在安裝膜片聯(lián)軸器的時(shí)候，請(qǐng)按照聯(lián)軸器的圖紙和說(shuō)明書安裝，使用扭矩扳手按圖紙規(guī)定的螺栓擰緊力矩?cái)Q緊。
參考文獻(xiàn)
[1]蘇翼林. 材料力學(xué)[M]. 天津大學(xué)出版社, 2001
來(lái)源：本站原創(chuàng)
【壓縮機(jī)網(wǎng)】1、引言
膜片聯(lián)軸器廣泛應(yīng)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)的泵、風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)等應(yīng)用環(huán)境，具有以下優(yōu)點(diǎn)：無(wú)潤(rùn)滑、傳遞效率高、補(bǔ)償能力好。但是在應(yīng)用過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題。
2020年6月收到用戶反饋，膜片聯(lián)軸器螺栓在裝機(jī)過(guò)程中發(fā)生斷裂。聽到螺栓斷裂，第一反應(yīng)是在機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的，很少有在試裝過(guò)程中發(fā)生斷裂。隨后用戶將斷裂螺栓寄回。本文就試裝過(guò)程中螺栓斷裂問(wèn)題進(jìn)行問(wèn)題分析，查找可能導(dǎo)致螺栓斷裂的根本原因。
我們?cè)趯ふ以虻耐瑫r(shí)，也為以后用戶安裝提供理論指導(dǎo)，防止此類問(wèn)題再次發(fā)生。
2、聯(lián)軸器螺栓原因分析
收到用戶寄回螺栓，見下圖1～圖3。
圖1：已斷裂螺栓兩件，其中一件螺栓頭斷裂，斷裂面見圖3，另一件螺紋處斷裂。圖2：退回螺栓未發(fā)生斷裂，螺栓螺紋處已失效。圖3：螺栓宏觀斷裂面。
經(jīng)查，用戶訂購(gòu)膜片聯(lián)軸器型號(hào)為TDE4-220X，聯(lián)軸器額定扭矩為2000Nm，螺栓為L(zhǎng)S16鉸制孔螺栓，螺母為DIN 980自鎖螺母。用戶在安裝時(shí)使用氣動(dòng)扳手?jǐn)Q緊。
圖6：螺栓相關(guān)尺寸
圖7：螺栓硬度測(cè)試點(diǎn)，并測(cè)量各元素含量
。
圖8：螺母硬度測(cè)試點(diǎn)
通過(guò)洛氏硬度分析儀和材質(zhì)分析儀，測(cè)得數(shù)據(jù)如下：
螺栓材質(zhì)：35CrMo；硬度HRC 28
螺母由于表面鍍層，材質(zhì)未測(cè)，硬度HRC 38
2-1 首先校核一下螺栓的強(qiáng)度：
傳遞扭矩m=2000Nm，聯(lián)軸器傳扭孔分度圓D=160mm，法蘭厚度h=22mm，單邊螺栓數(shù)量為4個(gè)，螺栓材質(zhì)為35CrMo，許用拉應(yīng)力［σ］=985MPa。
根據(jù)圖8，從中間段中間截?cái)?，考慮左右平衡：
Q為螺栓受剪面nn（圖9）的剪力，法蘭傳給螺栓的作用力P=Q。
螺栓所受剪切應(yīng)力：
根據(jù)剪切許用應(yīng)力
螺栓承受的承壓力，承壓面面積，根據(jù)承壓許用應(yīng)力
計(jì)算可得：螺栓所受剪切應(yīng)力和承壓力在許用剪切應(yīng)力和承壓力范圍內(nèi)。
從計(jì)算數(shù)據(jù)來(lái)看，螺栓的安全裕度很大。
2-2 計(jì)算螺栓理論上擰斷扭矩
通過(guò)計(jì)算結(jié)果可知，當(dāng)螺栓的擰緊力矩達(dá)到435Nm時(shí)，螺栓才可能會(huì)被擰斷。如果按圖紙規(guī)定力矩92Nm擰緊顯然不會(huì)出現(xiàn)螺栓斷裂情況。2-3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
找來(lái)與斷裂螺栓相同的兩個(gè)螺栓和螺母。
其中一個(gè)螺栓用扭矩扳手?jǐn)Q緊，調(diào)整扭矩扳手力矩為92Nm。
另一個(gè)螺栓用氣動(dòng)扳手?jǐn)Q緊。
得到的結(jié)果見下圖：
圖10：扭矩扳手?jǐn)Q兩次并擰出，螺栓螺母有輕微發(fā)熱，螺紋處未見異常。
圖11：氣動(dòng)扳手?jǐn)Q緊一次并擰出，小型氣動(dòng)扳手的最大扭矩為880Nm，螺栓發(fā)熱嚴(yán)重，并且螺紋處有明顯擠壓痕跡，可見螺栓鍍層脫落，出現(xiàn)金屬本色。
3 結(jié)論及預(yù)防措施
經(jīng)過(guò)計(jì)算和實(shí)驗(yàn)分析，可以發(fā)現(xiàn)，由于用戶用氣動(dòng)槍鉆擰緊，氣動(dòng)槍鉆擰緊力矩遠(yuǎn)大于螺栓規(guī)定的擰緊力矩，導(dǎo)致螺栓螺紋處經(jīng)過(guò)積壓發(fā)熱，并且螺栓的硬度小于螺母的硬度，螺紋容易受擠壓變形，最終導(dǎo)致螺紋破壞，螺栓螺母鎖死，繼續(xù)使用氣動(dòng)扳手?jǐn)Q緊造成螺栓最終斷裂。
操作建議
在安裝膜片聯(lián)軸器的時(shí)候，請(qǐng)按照聯(lián)軸器的圖紙和說(shuō)明書安裝，使用扭矩扳手按圖紙規(guī)定的螺栓擰緊力矩?cái)Q緊。
參考文獻(xiàn)
[1]蘇翼林. 材料力學(xué)[M]. 天津大學(xué)出版社, 2001
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