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1、液压联轴器工装辅助程序的编写及应用 问题描述：2011年10月11日，HS5582液压联轴器在装配过程中发现，当联轴器推进量为5mm时，扩张压力达到了120MPa，而设计图纸要求推进量为7mm。但是扩张压力120MPa已经超过了扩张压力设备的正常使用值100MPa，如果还要继续推进，扩张压力继续加大，势必会存在一定的危险。后来问设计推进量7mm是否偏大，设计部门后来给出的值推进量为6mm，考虑到扩张压力120MPa已经超出了扩张压力设备的正常使用值，推进量就保持了5mm，未再推进，经过理论计算，5mm的推进量已经足够。结合以上情况，液压联轴器在装配过程中，既要保证液压联轴器工装安全使用，又要保
2、证联轴器的推进量能满足使用要求，就必须弄清楚以下问题：1、联轴器推进量为L时，对应的理论扩张压力Pk为多少？对应的理论推进压力Pt又为多少？如果有了理论扩张压力Pk和推进压力Pt，使用者在加压的时候就能做到心中有数，即使出现毛刺使联轴器卡死等现象，也能判断出情况不正常，就不会盲目地加压，而是想办法排除非正常情况，这样就实现了液压联轴器的故障诊断，从而提高了装配质量和效率，使用也更安全。2、已经联轴器参数、轴头参数、额定功率、额定转速等等参数，求出联轴器所需的理论推进量L为多少？如果能较准确地计算出联轴器所需的推进量L，在出现设计标注推进量偏大或偏小，或是出现安全扩张压力无法推进到设计标注的推进
3、量时，就可以通过计算判断设计标注的推进量是否存在问题，和设计反应时也是有理有据。这样既保证了液压联轴器工装的安全使用，又保证了联轴器推进量能满足使用要求。所以编写扩张压力Pk、推进压力Pt和推进量L的计算程序是很有必要的，下面就简单介绍三个程序的编写理论模型和验证情况。一、 扩张压力Pk计算1、理论模型扩张压力Pk计算是以材料力学中比较经典的“厚壁圆筒应力和应变分析模型”为基础。圆筒壁内任意一点的径向位移与压力的关系式为（具体推导过程见材料力学下册P211-P214）： 图1 参数示意图 利用上式，可以求出当扩张压力为P1时，联轴器径向位移u1和轴头径向位移u2，u1+u2就为联轴器的扩张量与
4、轴头的压缩量之和，又已知锥度推，则可求出推进量L=2（u1+u2）/。以上是由扩张压力P1计算推进量L，利用以上算法，通过试算就可以得出已知的推进量L对应的扩张压力P1，利用程序试算，试算时间不会超过1s。2、验证效果利用以上理论模型计算出：HS5582联轴器的推进量5mm对应的理论扩张压力为124MPa，而当时的实际扩张压力为120MPa。由HS5582联轴器的计算结果和实际结果比较，相差4MPa，误差为4/120=3.3%，能满足实际应用要求。3、修正此程序才验证过一台机组，后续还需要继续验证和修正。二、 推进压力Pt计算1、 理论模型推进压力Pt在过渡盘面积St上产生的推进合力Ft=Pt
5、*St，扩张压力Pk在联轴器的锥孔面积Sk上产生的轴向合力Fk=Pk*Sk*/2，由Ft和Fk建立平衡关系Pt*St= Pk*Sk*/2，可得：Pt= Pk*Sk*/St/2。2、 验证和修正此程序还未经过实际数据验证，以后将进行验证和修正。三、 推进量L计算1、理论模型以唐真和计算叶轮强度的“二次计算程序”为基础，由推进量L计算出联轴器内孔处的径向应力r，再由已知的联轴器内孔面积S，摩擦系数和内孔半径R，就可以计算出动转矩能力T=r*S*R。由汽轮机额定功率P和额定转速，就可以计算出联轴器所需动转矩T=P/。改变推进量L值，使计算出来的动转矩能力T大于或等于所需动转矩T，即TT，“=”对应的
6、推进量L就为联轴器所需的最小推进量Lmin。另外，以“二次计算程序”为基础，计算出推进量L对应的最小松动转速s，s一定要大于额定转速的1.2倍，即：s1.2。最后，以“二次计算程序”为基础，对联轴器进行强度校核。注：“二次计算程序”是设计人员唐真和计算叶轮强度的程序，已经使用多年，计算结果可靠性比较高。2、验证效果HS5582联轴器的设计推进量L为6mm，而该计算程序计算为大于3.5mm，小于6mm（3.5mm是从转矩能力方面考虑，取最小值；6是从第三强度理论考虑，取最大值）。从HS5582联轴器推进量L的比较，再加上该程序的基础程序“二次计算程序”已经应用多年，证明计算结果还是可靠的。3、修正此程序才验证过一台机组，后续还需要继续验证和修正。以上这三个计算程序已用excel编写完成，调试也完成，接下来的工作就是验证、修正及应用到实际生产中，实现液压联轴器工装正常情况下扩张压力、推进压力和推进量的计算，以助于液压联轴器装配，从而提高了装配质量和效率，使用也更安全。