王新華　曹艷艷

【摘 要】本文從函數(shù)角度，采用虛擬找正分析了聯(lián)軸器找正原理和計算方法，過程簡潔、高效。通過聯(lián)軸器的測量、計算、虛擬找正、實物找正、復(fù)核檢測等過程，達(dá)到不同形式、不同規(guī)格聯(lián)軸器安裝、調(diào)整的技術(shù)要求。

【關(guān)鍵詞】函數(shù)；虛擬；聯(lián)軸器；找正方法

中圖分類號： TH133.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）03-0119-003

Analysis on the Application of Virtual Seeking and Correcting Coupling

WANG Xin-hua1 CAO Yan-yan2

（1. Quality Assurance Department， Dalian Locomotive and Rolling Stock Co.， Ltd.， Dalian 116021， Liaoning， China；

2.Railway Technology Development Department， Dalian Locomotive and Rolling Stock Co.， Ltd.， Dalian 116021， Liaoning， China）

【Abstract】In this paper， the principle and calculation method of coupling alignment are analyzed from the perspective of function， and the process is simple and efficient. Through the coupling measurement， calculation， virtual alignment， physical correction， inspection and testing process to achieve different forms and specifications of the coupling installation and adjustment of technical requirements.

【Key words】Function； Virtual； Coupling； Finding method

0 引言

聯(lián)軸器連接兩軸，使兩軸共同旋轉(zhuǎn)以傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，廣泛應(yīng)用于起重、礦山、船舶及其它重機(jī)行業(yè)。對于大型設(shè)備來說，裝配、檢修作業(yè)環(huán)境差，設(shè)備起吊、調(diào)整困難，設(shè)備需多次調(diào)整，方能使聯(lián)軸器找正，重復(fù)作業(yè)給裝配人員增加勞動強(qiáng)度且產(chǎn)生安全隱患。因此對于大型設(shè)備的聯(lián)軸器找正，避免重復(fù)作業(yè)，尤為重要。

本文從函數(shù)角度分析了聯(lián)軸器找正原理和計算方法，進(jìn)行虛擬找正，依據(jù)虛擬找正結(jié)果把設(shè)備在有限次數(shù)內(nèi)調(diào)整到位。下文分別闡述設(shè)備裝配過程中函數(shù)計算方法、虛擬找正過程分析、找正方法及步驟等內(nèi)容。

1 從函數(shù)角度分析聯(lián)軸器找正時的計算方法

聯(lián)軸器找正時的偏移情況可分為以下a、b、c、d四種情況（見圖1），聯(lián)軸器處于后3種情況時都不正確，b、c、d情況均需要進(jìn)行找正，直到獲得a情況為止。在聯(lián)軸器的調(diào)整過程中，理想化的狀態(tài)是兩個半聯(lián)軸器的端面處于絕對平行狀態(tài)，同時兩個半聯(lián)軸器的端面的中心線絕對在同一軸線上，實際調(diào)整過程中幾乎不可能達(dá)到，因此，在聯(lián)軸器的安裝調(diào)整過程中允許存在誤差。聯(lián)軸器的形式有多種多樣，不同形式和不同規(guī)格的聯(lián)軸器同軸度和端面間隙要求也不相同，調(diào)整前需核實聯(lián)軸器形式、規(guī)格，確定同軸度和端面間隙的調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)。

從函數(shù)角度分析（見圖2），延長主動軸半聯(lián)軸器中心線，從動軸上安裝百分表（B）測量主動軸半聯(lián)軸器，主動軸上安裝百分表（A）測量從動軸半聯(lián)軸器。

過百分表（A）點(diǎn)做從動軸半聯(lián)軸器中心線的垂線，交點(diǎn)A；過百分表（B）點(diǎn)做從動軸半聯(lián)軸器中心線的垂線，交點(diǎn)B；以從動軸半聯(lián)軸器中心線為x軸，以過A點(diǎn)的垂線為Y軸，A點(diǎn)為原點(diǎn)。主動軸半聯(lián)軸器中心線，可看成一次函數(shù) y=k·x+b。

假設(shè)：百分表（A）讀數(shù)為A ； 百分表（B）讀數(shù)為B

百分表（A）、（B）在0°、270°位置時，表值調(diào)0，使兩個半聯(lián)軸器同時轉(zhuǎn)動180°。

百分表讀數(shù)的一半：A/2、B/2，即為主動軸半聯(lián)軸器中心線相對從動軸聯(lián)軸器中心線在A、B兩點(diǎn)的徑向位移。

百分表讀數(shù)之差：A/2 一B/2，通過三角函數(shù)計算，可得出聯(lián)軸器偏斜角度θ，即主動軸中心線相對從動軸中心線的傾斜角：θ= arctan（（A-B）/2AB）

將A/2、B/2，代入一次方程y=k·x+b 則 A/2=b ；B/2=k×AB+b

則k=（B/2-A/2）/AB=（B-A）/2AB；b=A

主動軸半聯(lián)軸器中心線，可看成一次函數(shù) y=（B-A）/2AB·x+A

則C點(diǎn)數(shù)值：C=（B-A）/2AB×AC+A

D點(diǎn)數(shù)值：D= （B-A）/2AB×AD+A

圖1 聯(lián)軸器找正時的偏移情況

圖2 分析示意圖（函數(shù)角度）

如圖2所示，為了要使主動機(jī)上的半聯(lián)軸器和從動機(jī)上的半聯(lián)軸器同軸，則必須在主動機(jī)的支腳C底下，減掉厚度為C mm的墊片，而在支腳D底下減掉厚度為D mm的墊片。

因一次函數(shù)其特性，其函數(shù)是一條直線，可直接通過示意圖推斷出主動軸聯(lián)軸器中心線相對位置，如圖3中所示，在測得A、B值的情況下，連接A、B兩點(diǎn)構(gòu)成直線，并延伸與C點(diǎn)垂線、D點(diǎn)垂線相交，直線與垂線相交所得數(shù)值，即為支腳C、支腳D的所需加、減墊片的厚度。

2 虛擬找正過程分析

前文所述，主動軸半聯(lián)軸器中心線相對從動軸聯(lián)軸器中心線在A、B兩點(diǎn)徑向位移偏差r：A/2、B/2

允許聯(lián)軸器偏斜角度偏差θ：arctan（（A-B）/2AB）。

為操作方便，可對公式進(jìn)行變換：

在聯(lián)軸器的調(diào)整過程中，理想狀態(tài)下，兩個支腳減掉上述規(guī)定厚度墊片，在現(xiàn)場的實際調(diào)整過程中幾乎不可能達(dá)到。由于墊片厚度、規(guī)格的限制，多數(shù)情況下，無法匹配規(guī)定厚度的墊片，所以在聯(lián)軸器的安裝調(diào)整過程中，需盡量匹配出接近規(guī)定厚度的墊片。

1）如圖3中 “聯(lián)軸器找正圖表（調(diào)整方案）”所示，在C點(diǎn)、D點(diǎn)虛擬減去匹配厚度的墊片，連接虛擬找正后的C、D兩點(diǎn)構(gòu)成直線，并延伸與B點(diǎn)垂線、A點(diǎn)垂線相交，所得的A、B值即為百分表（A）、百分表（B） 的測量值。

2）核實虛擬調(diào)整后的A、B值、A一B值是否都在允許的公差范圍內(nèi)

3）如不在，需重新匹配墊片厚度，重復(fù)上述虛擬操作，直至A、B值、A一B值都在允許的偏差范圍內(nèi)為止，再進(jìn)行實物找正。

4）虛擬找正方法可通過虛擬匹配的墊片厚度預(yù)測復(fù)核結(jié)果，最大限度減少重復(fù)作業(yè)。

3 聯(lián)軸器找正方法及步驟

聯(lián)軸器找正前提：從動設(shè)備調(diào)整到位，主從動設(shè)備完成粗調(diào)。聯(lián)軸器找正是對聯(lián)軸器進(jìn)行微調(diào)，保證聯(lián)軸器的徑向偏差和傾斜偏差在允許的公差范圍內(nèi)。現(xiàn)以圖2中的兩聯(lián)軸器即不平行也不同心的彈性圓柱銷聯(lián)軸器為例闡述聯(lián)軸器找正方法及步驟。

如彈性圓柱銷聯(lián)軸器：徑向位移r≤0.06mm， 偏斜角度θ≤0.029°假設(shè)兩個百分表（A）（B）之間的距離AB=100mm。帶入公式：|A|≤2r，|B|≤2r；|A一B|≤ 2AB×tanθ

3.1 調(diào)定基準(zhǔn)的確定

在設(shè)備安裝過程中，在從動設(shè)備調(diào)整到位后，從動設(shè)備輸入軸的位置便被確定，在后續(xù)的安裝過程中，其位置是固定、不變的。所以聯(lián)軸器的找正、測量與調(diào)整都必須以從動設(shè)備輸入軸為調(diào)定基準(zhǔn)。

3.2 聯(lián)軸器的測量與計算、虛擬找正、實物找正及復(fù)核檢測

3.2.1 測量與計算

測量：使用直尺、厚薄規(guī)將兩聯(lián)軸器找正后，按規(guī)定力矩把緊各支腳螺栓，使用1或2個彈性套柱銷將兩半聯(lián)軸器相聯(lián)結(jié)，使其能同步轉(zhuǎn)動，將兩個百分表分表按圖2所示裝好，從動軸上安裝百分表（B）測量主動軸半聯(lián)軸器，主動軸上安裝百分表（A）測量從動軸半聯(lián)軸器。測量前，把百分表桿調(diào)至一定量程處（使表針可伸、可縮）。百分表在0°、270°位置時，百分表（A）、（B）分別調(diào)0，按設(shè)備旋轉(zhuǎn)方向?qū)⒄{(diào)整軸轉(zhuǎn)動180°，記錄百分表（A）、（B）讀數(shù)A、B值。注意調(diào)整軸轉(zhuǎn)一圈時百分表應(yīng)恢復(fù)原位（0位），如其不歸零，查找原因、并解決后，重新安裝百分表，再次進(jìn)行測量。

計算：如圖3所示，假設(shè)百分表（A）、（B）讀數(shù)A=0.25mm 、B=0.3mm，將百分表讀數(shù)A、B值輸入“圖3聯(lián)軸器找正調(diào)整圖表”，連接A、B兩點(diǎn)構(gòu)成直線，并延伸與C點(diǎn)垂線、D點(diǎn)垂線相交，直線與垂線相交所得數(shù)值C=0.24mm、D=0.31mm。即支腳C應(yīng)減掉0.24mm的墊片， 支腳D應(yīng)減掉0.31mm的墊片。如圖3中的“聯(lián)軸器找正圖表（調(diào)整前）”所示。

3.2.2 虛擬找正

1）匹配墊片厚度

由于墊片厚度、規(guī)格的限制，無法匹配規(guī)定厚度的墊片，現(xiàn)匹配出接近規(guī)定厚度的墊片。C支腳需0.24mm的墊片， 匹配0.25mm的墊片；支腳D需0.31mm的墊片，匹配0.35mm的墊片。

2）虛擬找正及判定

C點(diǎn)虛擬減掉0.25mm的墊片，D點(diǎn)虛擬減掉0.35mm的墊片，則C=-0.02mm ，D=-0.05mm。連接C、D兩點(diǎn)構(gòu)成直線，并延伸與B點(diǎn)垂線、A點(diǎn)垂線相交，直線與垂線相交所得數(shù)值A(chǔ)=0.06mm、B=0.04mm， A-B=0.02 。符合標(biāo)準(zhǔn)：|A|≤0.12mm，|B|≤0.12mm；|A一B|≤0.10mm，虛擬調(diào)整方案可行。虛擬找正后的圖表見圖3中的“聯(lián)軸器找正圖表（調(diào)整方案）”。

3）如虛擬調(diào)整后，A、B值、A-B值不在允許的公差范圍內(nèi)，需重新虛擬匹配墊片厚度，重復(fù)上述虛擬找正方法，直至A、B值，A-B值在允許的公差范圍內(nèi)為止。

3.2.3 實物找正及復(fù)核檢測

根據(jù)虛擬找正結(jié)果，在支腳C減去0.25mm的墊片，支腳D減掉0.35mm的墊片，按規(guī)定力矩把緊支腳螺栓后，重復(fù)3.2.1的測量步驟，復(fù)核檢測，得出A=-0.06，B=-0.04，A-B=-0.02。符合標(biāo)準(zhǔn)：|A|≤ 0.12mm，|B|≤0.12mm；|A一B |≤0.10mm。其值在允許的公差范圍內(nèi)。如A、B值、A-B值不在允許的公差范圍內(nèi)，需依據(jù)復(fù)核所得的A、B值，再次進(jìn)行計算、虛擬找正、實物找正、復(fù)核檢測。直至A、B測量值、A-B值在允許的公差范圍內(nèi)為止。找正后的圖表見圖3中的“聯(lián)軸器找正圖表（調(diào)整后）”。

3.2.4 在水平方向上對兩個半聯(lián)軸器進(jìn)行調(diào)整。

以相同的找正方法及步驟同樣可在水平方向上對主動設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，與垂直方向調(diào)整方法不同之處在于，不調(diào)整支腳C和支腳D處的墊片厚度，而在水平方向上把支腳C和支腳D進(jìn)行調(diào)整。

4 結(jié)語

從函數(shù)角度，采用虛擬找正分析聯(lián)軸器找正原理和計算方法，通過聯(lián)軸器的測量、計算、虛擬找正、實物找正、復(fù)核檢測，可把裝配、檢修作業(yè)環(huán)境差的大型設(shè)備的聯(lián)軸器在有限次數(shù)內(nèi)找正，避免重復(fù)作業(yè)，減輕工人勞動強(qiáng)度，最大限度減少安全隱患，有效提高經(jīng)濟(jì)效益。

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