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标题: 主轴联轴器开裂原因，社友们一起来分析一下 [打印本页]

作者: houbaomin0620 时间: 2013-11-29 15:45
标题: 主轴联轴器开裂原因，社友们一起来分析一下
先说下情况，我们公司最近两台设备的主轴联轴器先后开裂，开裂区域位置大致一样。主轴主要是通过松下交流伺服电机通过联轴器连接。设备主要用于铸件浇冒口磨削。电机功率3KW，转速3000（工作时速度）,扭矩9.55N.m。主轴转速0-3000r/m所需时间3秒，主轴停止运转时间5秒（有一个制动电阻）。

加工一个工件的时间大约30S（从放上工件到取出工件，以及主轴运转到停止）。两台设备送到客户那里连续生产不到一周，联轴器开裂。我们公司有人分析是，联轴器设计有问题，联轴器为尚银品牌（LC-A型），联轴器额定扭矩60N.m最大扭矩为120N.m。我个人分析是启动扭矩以及制动扭矩太大，产生了疲劳开裂，电机一天大概启停2400次。

不知各位大侠有什么分析意见！

作者: 迷茫的维修 时间: 2013-11-29 16:25
偏载?
你先看一下你从那边先开始裂的
再看断面的破坏情况
光面与暗面

作者: 虾米游海 时间: 2013-11-29 16:32
楼主还有一些东西还没说全，比如这个是什么类型的联轴器，所用在的轴系以及支撑是什么样子，工作所受的载荷有多大，只是启动停止的话不会这么快断裂吧，可能还是工作时受的载荷大了，或者偏心等等

作者: 马瑞me 时间: 2013-11-29 16:35
联轴器是什么材料啊

作者: houbaomin0620 时间: 2013-11-29 16:41

马瑞me 发表于 2013-11-29 16:35
联轴器是什么材料啊

铝质

作者: jhg1977 时间: 2013-11-29 16:55
不知道楼主的支撑端是什么情况，直觉你的联轴器受到了不间断的径向力。

作者: 姚远88 时间: 2013-11-29 17:07
我觉得除了LZ说的频繁启动停止外，还有可能的原因是同心度不好导致的。我看你的图片中联轴器内孔有痕迹，可能是不同心造成的。

作者: 品丰-程 时间: 2013-11-29 17:12
台湾上银？貌似上银不生产联轴器吧。。。。

作者: 易通 时间: 2013-11-29 17:26
启动和制动扭矩太大，而且存在严重的疲劳失效问题。电机中也有磁场在急停块启过程中扭矩，也有不同，请认真核算载荷。

作者: sz-automate 时间: 2013-11-29 18:40
不同心和过载就会这样子

作者: 茉莉素馨 时间: 2013-11-29 19:18
看里面和轴端接触的地方，怎么好像都磨花了

作者: leungc 时间: 2013-11-29 19:58
同轴度怎么样？

作者: 成形极限 时间: 2013-11-29 20:16
主轴反复启停2400次？我能说是吃饱了撑的吗？

作者: 聪明聪明 时间: 2013-11-29 21:26
中间红的是缓冲圈吗？感觉不像是冲击所致。可能是有部分时间超出允许扭矩了。

作者: houbaomin0620 时间: 2013-11-29 21:42

成形极限发表于 2013-11-29 20:16
主轴反复启停2400次？我能说是吃饱了撑的吗？

大侠，不是吃饱了撑的，要30秒完成一个工件加工循环，一分钟两个，取放件都是必须在主轴砂轮停下来取放工件。在

作者: dukaijixie 时间: 2013-11-29 21:51
应该是启动和停止时的的扭矩太大的原因

作者: fas7968 时间: 2013-11-29 22:10
内孔有磨痕，可以联轴器安装时不同心造成的。

作者: houbaomin0620 时间: 2013-11-29 22:16

fas7968 发表于 2013-11-29 22:10
内孔有磨痕，可以联轴器安装时不同心造成的。

同心度没有问题，大侠，磨花的原因是发现开裂后，客户依然锁紧坚持磨削，造成现在磨花原因。

作者: 天路客向东 时间: 2013-11-29 22:18

houbaomin0620 发表于 2013-11-29 21:42
大侠，不是吃饱了撑的，要30秒完成一个工件加工循环，一分钟两个，取放件都是必须在主轴砂轮停下来取放工 ...

设计成取放工件后自动移入设备的好点，效率高好多

作者: hoverin 时间: 2013-11-29 23:28
即然是交流伺服电机，起动应该有加速过程，冲击应该不会很大，如果你认为同心度没有问题，换成涨套式的膜片联轴器试试吧

作者: hoverin 时间: 2013-11-29 23:33
这种通过螺丝夹紧产生的摩擦力传递动力的联轴器只能用在负荷比较轻的地方

作者: 茉莉素馨 时间: 2013-11-29 23:50
大胆猜测下，不知道是不是这个原因：
联轴器在启停的过程中，扭矩超过最大值，轴在联轴器内滑动。联轴器内孔与轴发生摩擦，反复多次，联轴器内孔表面必然会有磨损，使传递的扭矩减小，启停更加困难。
应该就会有人去拧紧联轴器上的螺丝，让设备继续运转。可没多久，又会发生上面的情况，周而复始。联轴器开缝处本来就有比较大的应力集中，在不停地拧紧过程中，使得那个开缝处产生裂纹，最终失效。

不知道楼主的这个联轴器是不是铸铝件啊

作者: huanggangwww 时间: 2013-11-30 08:24
同心度不好导致的

作者: g2096 时间: 2013-11-30 08:35
联轴器设计有问题，紧钉能传递60N.m扭矩。

作者: fmdd 时间: 2013-11-30 08:37
夹持式的联轴器同轴度不太好，这种工况建议用涨套式的，它对中能力比较好

作者: fmdd 时间: 2013-11-30 08:39
能将断口拍清晰点么？看一看断口的宏观形貌，看看是否有疲劳源

作者: 上海狐飞 时间: 2013-11-30 09:41
换种联轴器吧，用涨紧套式的，频繁启动，冲击大，疲劳

作者: houbaomin0620 时间: 2013-11-30 11:55

上海狐飞发表于 2013-11-30 09:41
换种联轴器吧，用涨紧套式的，频繁启动，冲击大，疲劳

谢谢大侠，已采用

作者: 刀切面 时间: 2013-11-30 18:43
本帖最后由刀切面于 2013-11-30 18:44 编辑

这是我们换过的联轴器，还有自制的联轴器，

报废的丝杠的滚珠，教训呐

作者: simondog 时间: 2013-11-30 21:09
对中情况怎样？有没有径向冲击载荷？

作者: Rysm 时间: 2013-11-30 21:19
应该有个截图啊，呵呵

作者: cp664671 时间: 2013-11-30 21:36
是否是负载惯量太大，超出额定值

作者: 幻雪蓝 时间: 2013-11-30 22:51
用铝这种材料肯定是不开裂的。因为每次的开停之间，这个位置都会发生轻微的形变，在这么频繁动作下，时间一长，铝合金肯定会造成金属疲劳。解决办法有2个。1 用不锈钢材料。2 改连接结构。

作者: ljx6601 时间: 2013-12-1 00:42
3000的转速，5S停下来，显示是制动力距大，

作者: 13467232860 时间: 2013-12-1 09:11

成形极限发表于 2013-11-29 20:16
主轴反复启停2400次？我能说是吃饱了撑的吗？

工艺要求

作者: 黑马王子sw 时间: 2013-12-1 14:09
金属疲劳所致。建议用不锈钢材质的，强度更高一些，再就是启动和停止时间加大一些，减小克服惯性瞬时扭矩过大造成的损伤。

作者: 心似蓝天 时间: 2013-12-1 21:30
和同轴度有关吧，不知道你是不是用的调心轴承

作者: huhui 时间: 2013-12-2 10:16
其实你这个可以在联轴器连接用尼龙棒，可以起到缓冲作用，我这边教材会用到，轧钢机

作者: oprn 时间: 2013-12-2 10:53
建议用绕怀连轴器

作者: 塔格奥 时间: 2013-12-2 12:09
老实说尚银品牌联轴器不怎么样

作者: Valnut 时间: 2013-12-2 13:25
电机一天大概启停2400次。质量不好加上疲劳吧，同心度，只要不是很厉害，不会发生这种情况的吧

作者: tk6627963 时间: 2013-12-2 18:24
用刚性联轴器试试，涨紧套，另外很多伺服电机用膜片式联轴器，图片上好像是带缓冲垫的，

另外这个砂轮主轴用伺服电机确实是高科技，能不能增加启动时间，还有，增加修砂轮的装置，防止砂轮偏心，引起强烈振动

作者: geogry 时间: 2013-12-2 22:18
不同心装的太偏了。

作者: JIANGHUCHUAN 时间: 2013-12-4 18:16

刀切面发表于 2013-11-30 18:43
这是我们换过的联轴器，还有自制的联轴器，

报废的丝杠的滚珠，教训呐

楼主是搞数控机床设计的吗，
不错的资料，
实不相瞒，我们好多都市自己做的联轴器

作者: zms9439 时间: 2013-12-5 10:14
能不能考虑加个离合器？

作者: ljm7219486 时间: 2013-12-5 13:17
你认为是加减速时扭矩过大，有没有具体算过？你都算一遍后再判断，乱猜没法确定原因啊！

作者: 非你不娶 时间: 2013-12-5 14:51
要用弹性套柱销联轴器

作者: autosand 时间: 2013-12-6 11:49
教训，要好好学，好好算，认真干

作者: 遮笑 时间: 2013-12-6 15:36
应该就是安装不合格偏心了，不至于疲劳失效吧

作者: zhanghao_jx 时间: 2013-12-6 15:50
哎，自叹不如

作者: jesuisdj 时间: 2013-12-11 17:03
初步确定是联轴器加紧端加工直径过小，不足以承受电机的扭矩，导致断裂。我要是没看错的话，你断裂的那是的膜片联轴器吧？你可以选用普通型的膜片联轴器。就不会有此种情况发生了。不行下次我给你弄两，肯定没问题！

作者: tianye999 时间: 2013-12-15 20:49
根据你的图片看出，有明显的打滑痕迹，说明在频繁的启动停止状态下，导致联轴器疲劳失效，再而发生打滑，每一次打滑会产生内摩擦，继而出现发热严重，连续的启动停止，这是会导致联轴器断裂的。像这种频繁启动的，建议你换一种锁紧方式。有问题可电话咨询，田先生，18971374422.

作者: tianye999 时间: 2013-12-15 20:59

tianye999 发表于 2013-12-15 20:49
根据你的图片看出，有明显的打滑痕迹，说明在频繁的启动停止状态下，导致联轴器疲劳失效，再而发生打滑，每 ...

内外锥锁紧方式。ZTFLEX-DZ。单型带锥套型膜片联轴器。

作者: 刀切面 时间: 2014-2-12 16:38
标题: RE: 主轴联轴器开裂原因，社友们一起来分析一下

JIANGHUCHUAN 发表于 2013-12-4 18:16
楼主是搞数控机床设计的吗，
不错的资料，
实不相瞒，我们好多都市自己做的联轴器

我是操作工，机床坏了，丝杠从国外现运来的，耽误了一个月吧

作者: 尘世天涯 时间: 2014-2-12 17:22
前面几位提到的过载，个人认为不大可能。因为加速和减速的时间都很长。

不知道楼主有没有从材料本身考虑过？
1. 锁紧螺丝的力比较大，导致另一侧持续受很大的拉力，拉力接近材料可承受的临界状态
2. 运转过程中有震动，导致该拉力波动

上面的猜测是假设联轴器本身设计有问题，比如外径过小，导致超过材料许用应力。

如果我的猜测正确，直接更换联轴器的材料或者增大外径就可以解决问题。

作者: 中国小郑 时间: 2014-2-13 09:24
应该是同轴度的问题吧，疲劳断裂不应该是这样的啊~

作者: 神话.员外JP 时间: 2014-2-13 11:10
应该是不同心造成的

作者: 昌桂元 时间: 2014-2-14 14:35
个人认为主要原因偏心导致断裂边应力集中，同时启动频繁（基本上30秒一次），不知道楼主机器用的时候进给量大不大，如果较大应该会加快联轴器的损坏。

作者: scuxyz 时间: 2014-4-25 22:44
其实楼主应该计算下疲劳寿命就清楚了

作者: pengjc2001 时间: 2014-4-26 12:32
偏载的可能性很大，联轴器到两边的轴承多远，两侧的轴承支撑如何？整个结构的动平衡的因素是否考虑了？

前面有位朋友提到过人为拧紧的猜测最好也去排除一下。

作者: 鸿鹄china 时间: 2014-4-26 21:56
你这断的是半联轴器吧！应该是起/制动的冲击过大，过于频繁所致。（PS：我是来学习的）

作者: pyc5850 时间: 2014-4-26 23:55
先看联轴器断裂截面，是否疲劳所致？估计很大可能性是这个。其次，打表查看丝杠轴端和电机伸出轴跳动是否超过联轴器允许的非同心度。如果没有超差，基本上可以确认为频繁启停导致联轴器应力集中处的疲劳破坏。解决方法：如上面大侠所说换联轴器类型，涨套式夹持或键槽固定型联轴器。

作者: 復中 时间: 2014-7-14 17:19
台灣上銀有生產聯軸器

作者: dashizuijimo 时间: 2014-7-14 20:37
上个全图说明下工况

作者: Lisa945 时间: 2014-7-23 09:00
求联轴器找正方法

作者: 上海耐承 时间: 2014-8-27 15:59
可能是联轴器不能满足设备的工况要求，可以把联轴器提高几个档次.还有设备的主从动轴也要严格对中，联轴器虽然有补偿功能但也是有范围的，超过了就不同心了，何况转速有点高

作者: 建安gu 时间: 2014-8-29 17:23
觉得大家说的都有道理，问题的下来就是排除了从大的方向看，先看看负荷，同轴，再看连轴器，最后在细分。

作者: silencemo 时间: 2014-8-29 19:32
不解？启动扭矩和制动扭矩过大，会照成这么大的影响？请详解

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