胀紧套（用于重型载荷下机械联结的基础部件）

胀紧套

用于重型载荷下机械联结的基础部件

胀紧联结套（简称胀套），是当今国际上广泛用于重型载荷下机械联结的一种先进基础部件，在轮和轴的联结中，它是靠拧紧高强度螺栓使包容面间生产的压力和摩擦力实现负载传送的一种无键联结装置。

原理和用途

胀紧套是一种无键联结装置，其原理和用途是通过高强度拉力螺栓的作用，在内环与轴之间、外环与轮毂之间产生巨大抱紧力，以实现机件与轴的无键联结。当承受负荷时，靠胀套与机件、轴的结合压力及相伴产生的摩擦力传递转矩、轴向力或二者的复合载荷。胀套联接主要有以下优点:对中精度高;安装/调整/拆卸方便;强度高，联结稳定可靠;在超载时可以保护设备不受损坏，尤其适用于传递重型负荷。广泛应用于重型机械、风力发电、包装机械、印刷机械、数控机床、自动化设备等领域。

选择依据

选择胀套应满足：

A.传递扭距：Mt≥M。

B.承受轴向力：Ft≥Fx。

C.传递力：Ft≥F2X+(Md/2X10-3)2。

D.承受径向力：Pt≥Fr/d1X103。

式中：

M需传递的扭矩，KN·m；

Fx需承受的轴向力，KN；

Ft需承受径向力，KN；

Mt胀套的额定扭矩，KN·m；

Ft胀套的额定轴向力；KN；

d、|胀套的内径和内环宽度，mm；

Pt胀套与轴结合面上的压力，N∕mm2。

风能领域的运用

随着新能源的开发，风力发电在国内被广泛地推广，成为一个新兴的行业。胀紧套作为风机上一个重要部件而广泛配套于风机的增减速机及偏航减速机上。

优点

1、使用胀套使主机零件制造和安装简单。安装胀套的轴和孔的加工不像过盈配合那样要求高精度的制造公差。胀套安装时无须加热、冷却或加压设备，只须将螺栓按要求的力矩拧紧即可。且调整方便，可以将轮毂在轴上方便地调整到所需位置。胀套也可以用来联结焊接性差的零件。

2、胀套的使用寿命长，强度高。胀套依靠摩擦传动，对被联结件没有键槽削弱，也无相对运动，工作中不会产生磨损。

3、胀套在超载时，将失去联结作用，可以保护设备不受损害。

4、胀套联结可以承受多重负载，其结构可以做成多种式样。根据安装负载大小，还可以多个胀套串联使用。

5、胀套拆卸方便，且具有良好的互换性。由于胀套能把较大配合间隙的轴毂结合起来，拆卸时将螺栓拧松，即可使被联结件容易拆开。胀紧时，接触面紧密亿贴合不锈蚀，也便于拆开。

常见故障及处理

胀紧套由于在工作中长期传递大扭矩，容易造成金属的疲劳变形，使得胀紧套与紧固件之间产生疲劳磨损，同时由于烧结机一般比较庞大，导致修复产生一定难度。针对此类问题，可应用高分子复合材料进行现场修复，对部位的配合关系，和设备的运行状态、磨损情况一般有部件对应关系修复和模具修复工艺。

修复主要分为以下几个步骤：首先对轴颈磨损部位、齿轮内孔进行表面处理，做到干净、干燥、粗糙，并露出金属原色，轴径表面涂抹高分子金属修复材料2211F，用直尺刮平，固化；齿轮内孔表面处理，并涂抹高分子金属修复材料，将磨损痕迹磨平，固化；材料加热固化后，将材料表面打磨平整，用胀套内圈作为模具将轴径表面修复处配合尺寸，并打磨脚边，然后测量修复后的尺寸；最后将胀套内外圈涂抹高分子金属修复材料，进行总装配。

强度与涨量关系

弹性涨套联接是一种较新的胀紧联接方式，由于其具有结构简单、定心精度高、传递转矩大、夹紧可靠、装拆方便等特点，被广泛应用于齿轮加工中。

在齿轮的加工过程中，由于传统的经验设计法设计弹性涨套时缺少真实的弹性涨套应力和涨量的关系，导致实际使用时弹性涨套废品率高，且使用寿命短。针对这一现状,采用ANSYS有限元软件，定性地分析了弹性涨套强度与涨量的关系，并提出3种方案对原涨套进行改进。

实例分析表明：弹性涨套应力和涨量都随着本体位移的增加而增大，建议实际加工中只需将芯轴拉伸0.15mm即可实现涨套胀紧并保证了涨套安全。此时,涨套的安全系数为1.50，涨套最大涨量为0.032mm，这为弹性涨套设计和实际操作提供了可靠的理论依据。

参考资料

1.KTR胀紧套KTR130系列工作原理及使用方法·化工仪器网