风力涡轮机、水电厂水轮机、燃气涡轮机或者说就驱动技术总体而言,齿轮和轴的耦合螺栓连接自构想阶段起,对技术人员和工程师就已经成为一个重大的挑战。常规铰制孔螺栓的典型用途是通过主动锁定来传递尽可能大的横向力。它的假定是无间隙配合,和连接的含义存在矛盾。
为了达成无间隙配合,通常需要花费大量时间和昂贵的附加手段,例如通过冷冻来压缩铰制孔螺栓。即便已经细心准备,往往还是会出现铰制孔螺栓和铰制孔无法配合的情况,原因是无法加工出所需要的公差。这时就需要在现场对铰制孔艰难地进行二次加工。无论为完美配合付出了多少努力,在预紧过程中,间隙还是会重现,因为铰制孔在横向受力时会发生径向变形。通常情况下,用户注意不到这些由高负载在连接中产生的微小位移。即便是极小的滑动也会导致铰制孔螺栓在铰制孔中发生偏移。结果就是联轴器的法兰遭受到极大的局部应力,以致塑性变形。这就会继续扩大连接的间隙,导致连接中出现更大的错位,继而再加大间隙 – 一个恶性循环。
最糟糕的情况是出现连接完全失效,导致机器设备遭受重大损伤。由于铰制孔螺栓会倾斜,拆卸这种连接颇为繁复。用外力拆除铰制孔螺栓时,联轴器法兰的铰制孔可能会被损坏,需要重新加工。这就出现一个问题,原来的铰制孔螺栓和铰制孔的尺寸不再相符,也需要重新生产。
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