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在日常工作中，經(jīng)常有修理剛性凸緣聯(lián)軸器的要求，這種聯(lián)軸器的材質(zhì)為灰口鑄鐵，但若其破損狀態(tài)是沿軸線方向剖裂，則無(wú)法修復(fù)，需要重新配制聯(lián)軸器。而此時(shí)客戶往往說(shuō)不清聯(lián)軸器的使用狀況，無(wú)法提供有效的參數(shù)。在這種情況下，根據(jù)聯(lián)軸器的破裂形態(tài)，比較經(jīng)濟(jì)、快捷的方法，是采用Q235-A材料代替鑄鐵件，毛坯用鋼板與圓鋼焊接拼成整體，然后再按實(shí)測(cè)尺寸加工成形。關(guān)鍵問(wèn)題是確定坡口尺寸，使焊縫能承受原來(lái)的載荷，所以需要進(jìn)行有限元分析。
聯(lián)軸器用來(lái)聯(lián)接不同機(jī)件中的兩軸，以便將主動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力直接傳遞給從動(dòng)軸，在傳遞過(guò)程中聯(lián)軸器受扭矩的作用，將產(chǎn)生剪應(yīng)力T，最大剪應(yīng)力發(fā)生在靠近外徑處。剛性凸緣聯(lián)軸器從形狀上看由法蘭圓盤(pán)和空心圓筒組成，其結(jié)合面在A處，如圖所示。對(duì)于空心圓筒這部分來(lái)說(shuō)，最大剪應(yīng)力是在A處。
以舊聯(lián)軸器為研究對(duì)象，舊聯(lián)軸器的材質(zhì)為HT20-40。因?yàn)榕f聯(lián)軸器的破壞形式是沿軸線方向剖開(kāi)，說(shuō)明結(jié)合面A處的剪切強(qiáng)度是足夠的。焊接件聯(lián)軸器是根據(jù)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)用鋼板與空心圓筒焊接成形，如圖所示，焊縫在A處當(dāng)使用條件完全一樣時(shí)，同一點(diǎn)上的扭矩是相等的。也就是說(shuō)，只有當(dāng)焊接件聯(lián)軸器A處焊縫的剪切強(qiáng)度與鑄鐵件聯(lián)軸器結(jié)合面A處的剪切強(qiáng)度相等時(shí)，才能滿足原來(lái)的工作環(huán)境狀況，保證焊接件聯(lián)軸器的正常使用。
在沒(méi)有任何參數(shù)的情況下，通過(guò)焊縫剪切強(qiáng)度T焊和鑄鐵剪切強(qiáng)度T鑄的對(duì)比，可以求出焊縫的計(jì)算厚度。焊接件A處的焊縫剪切強(qiáng)度計(jì)算公式如下(以一道焊縫計(jì)算)：要求配制一個(gè)己經(jīng)剖裂了的聯(lián)軸器，法蘭圓盤(pán)外徑為D1=380mm，空心圓筒部分外徑D=240mm，d=140mm，化簡(jiǎn)后求得角焊縫的計(jì)算厚度a=5.9mm對(duì)于V形坡口，當(dāng)坡口角度60°時(shí)，a=0.7k(k為坡口尺寸)；當(dāng)坡口角度>60°時(shí)，a=k。取整數(shù)，則坡口尺寸k=6-9mm由此可得出結(jié)論，當(dāng)A處為一道焊縫時(shí)，取其焊縫的坡口尺寸k為6-9mm，就能滿足原有的工作條件正常使用。一般A處的焊縫采用兩道焊縫，因此強(qiáng)度更能得到保證，實(shí)踐證明焊縫強(qiáng)度足夠，聯(lián)軸器可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
由于鑄件的生產(chǎn)周期長(zhǎng)，改用焊接件可以節(jié)省工期。如果用圓鋼作為整塊聯(lián)軸器坯料，需要去掉很多余量，造成很大的浪費(fèi)，而且加工時(shí)間長(zhǎng)。因此，采用鋼板與厚壁管或圓鋼焊接制造聯(lián)軸器，經(jīng)濟(jì)性好，而且快捷。
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