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萬向聯(lián)軸器制造典型工藝與專用設(shè)備 聯(lián)軸器(coupling)結(jié)構(gòu)型式 萬向聯(lián)軸器有多種結(jié)構(gòu)型式,例如:十字軸式、球籠式、球叉式、凸塊式、球銷式、球鉸式、球鉸柱塞式、三銷式、三叉桿式、三球銷式、鉸桿式等,最常用的為十字軸式,其次為球籠式,在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)所傳遞轉(zhuǎn)矩大小分為重型、中型、輕型和小型。 萬向聯(lián)軸器用途 用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸(主動軸和從動軸)使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動力傳動中,有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成,分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接。 分類 聯(lián)軸器種類繁多,按照被聯(lián)接兩軸的相對位置和位置的變動情況,可以分為: ①固定式聯(lián)軸器。主要用于兩軸要求嚴(yán)格對中并在工作中不發(fā)生相對位移的地方,結(jié)構(gòu)一般較簡單,容易制造,且兩軸瞬時轉(zhuǎn)速相同,主要有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。 ②可移式聯(lián)軸器。主要用于兩軸有偏斜或在工作中有相對位移的地方,根據(jù)補(bǔ)償位移的方法又可分為剛性可移式聯(lián)軸器和彈性可移式聯(lián)軸器。剛性可移式聯(lián)軸器利用聯(lián)軸器工作零件間構(gòu)成的動聯(lián)接具有某一方向或幾個方向的活動度來補(bǔ)償,如牙嵌聯(lián)軸器(允許軸向位移)、十字溝槽聯(lián)軸器(用來聯(lián)接平行位移或角位移很小的兩根軸)、萬向聯(lián)軸器(用于兩軸有較大偏斜角或在工作中有較大角位移的地方)、齒輪聯(lián)軸器(允許綜合位移)、鏈條聯(lián)軸器(允許有徑向位移)等,彈性可移式聯(lián)軸器(簡稱彈性聯(lián)軸器)利用彈性元件的彈性變形來補(bǔ)償兩軸的偏斜和位移,同時彈性元件也具有緩沖和減振性能,如蛇形彈簧聯(lián)軸器、徑向多層板簧聯(lián)軸器、彈性圈栓銷聯(lián)軸器、尼龍栓銷聯(lián)軸器、橡膠套筒聯(lián)軸器等。聯(lián)軸器有些已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。選擇時先應(yīng)根據(jù)工作要求選定合適的類型,然后按照軸的直徑計算扭矩和轉(zhuǎn)速,再從有關(guān)手冊中查出適用的型號,最后對某些關(guān)鍵零件作必要的驗算。 萬向聯(lián)軸器功能及類型 1、聯(lián)軸器功能 用來把兩軸聯(lián)接在一起,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時兩軸不能分離,只有機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后,兩軸才能分離。 2、聯(lián)軸器的類型 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸,由于制造及安裝誤差,承載后的變形以及溫度變化的影響等,會引起兩軸相對位置的變化,往往不能保證嚴(yán)格的對中。根據(jù)聯(lián)軸器有無彈性元件、對各種相對位移有無補(bǔ)償能力,即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接功能以及聯(lián)軸器的用途等,聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器,撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的主要類型、特點(diǎn)及其在作用類別在傳動系統(tǒng)中的作用備注 剛性聯(lián)軸器只能傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩,不具備其他功能包括凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等 撓性聯(lián)軸器無彈性元件的撓性聯(lián)軸器,不僅能傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩,而且具有不同程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能包括齒式聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器、鏈條聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器、膜片聯(lián)軸器等 有彈性元件的撓性聯(lián)軸器,能傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩;具有不同程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能;還具有不同程度的減振、緩沖作用,改善傳動系統(tǒng)的工作性能包括各種非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器和金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器,各種彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)不同,差異較大,在傳動系統(tǒng)中的作用亦不盡相同 安全聯(lián)軸器傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩,過載安全保護(hù)。撓性安全聯(lián)軸器還具有不同程度的補(bǔ)償性能包括銷釘式、摩擦式、磁粉式、離心式、液壓式等安全聯(lián)軸器 萬向聯(lián)軸器的選擇 聯(lián)軸器的選擇主要考慮所需傳遞軸轉(zhuǎn)速的高低、載荷的大小、被聯(lián)接兩部件的安裝精度等、回轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性、價格等,參考各類聯(lián)軸器的特性,選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。具體選擇時可考慮以下幾點(diǎn): 1.由于制造、安裝、受載變形和溫度變化等原因,當(dāng)安裝調(diào)整后,難以保持兩軸嚴(yán)格精確對中。存在一定程度的x、Y方向位移和偏斜角CI。當(dāng)徑向位移較大時,可選滑塊聯(lián)軸器,角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。當(dāng)工作過程中兩軸產(chǎn)生較大的附加相對位移時,應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。 2.聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸,應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器,例如膜片聯(lián)軸器等,而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。 3.所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖振動功能的要求。例如,對大功率的重載傳動,可選用齒式聯(lián)軸器。對嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動的傳動,可選用輪胎式聯(lián)軸器等。 絕大多數(shù)聯(lián)軸器均已標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化。設(shè)計者的任務(wù)是選用,而不是設(shè)計。 選用聯(lián)軸器的基本步驟如下: 選擇聯(lián)軸器的類型 根據(jù)傳遞載荷的大小,軸轉(zhuǎn)速的高低,被聯(lián)接兩部件的安裝精度等,參考各類聯(lián)軸器特性,選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。 具體選擇時可考慮以下幾點(diǎn): 1)所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖減振功能的要求。例如,對大功率的重載傳動,可選用齒式聯(lián)軸器;對嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動的傳動,可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有高彈性的聯(lián)軸器。 2)聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸,應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器,例如膜片聯(lián)軸器等,而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。 3)兩軸相對位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后,難以保持兩軸嚴(yán)格精確對中,或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時,應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移較大時,可選滑塊聯(lián)軸器,角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。 4)聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。通常由金屬元件制成的不需潤滑的聯(lián)軸器比較可靠;需要潤滑的聯(lián)軸器,其性能易受潤滑完善程度的影響,且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感,而且容易老化。 5)聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。在滿足便用性能的前提下,應(yīng)選用裝拆方便、維護(hù)簡單、成本低的聯(lián)軸器。例如剛性聯(lián)軸器不但結(jié)構(gòu)簡單,而且裝拆方便,可用于低速、剛性大的傳動軸。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器(例如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器等),由于具有良好的綜合能力,廣泛適用于一般的中、小功率傳動。 萬向聯(lián)軸器的選用計算 萬向聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩: Tc=TKnKhK Ka≤Tn(N·m) 交變載荷時: Tc≤Tf (N·m) 式中 Tn——萬向聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩,N·m,(它是在給定條件下的理論計算數(shù)值,即聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速,n≈10r/min。軸承壽命 Ln=5000h、軸線折角 =3°、載荷平穩(wěn)時的數(shù)值); Tf——萬向聯(lián)軸器的疲勞轉(zhuǎn)矩,N·m T——萬向聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩,N·m ;其中T=9550Pw/ N (N·m) Pw——驅(qū)動功率,kw N——萬向聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速,r/min Kn——萬向聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速修正系數(shù), 萬向聯(lián)軸器 Kh——萬向聯(lián)軸器的軸承壽命修正系數(shù) K ——萬向聯(lián)軸器的兩軸線折角修正系數(shù) Ka——載荷修正系數(shù)。載荷均勻,工作平穩(wěn)時,Ka=1.0;載荷不均勻,中等沖擊時,Ka=1.1~1.3;較大沖擊載荷和頻繁正反轉(zhuǎn)時,Ka=1.3~1.5,特大沖擊載荷和頻繁正反轉(zhuǎn)時Ka>1.5。 對于轉(zhuǎn)速高、折角大或其長度超出規(guī)定的萬向聯(lián)軸器,除按上述計算處,還必須驗算其轉(zhuǎn)動靈活性,轉(zhuǎn)動靈活性用n 表示,一般情況下:n >18000。 式中 ——萬向聯(lián)軸器的軸線折角,(°);n——萬向聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速,r/min. 萬向聯(lián)軸器的偏差知識 萬向聯(lián)軸器由于其偏差角度大,傳遞扭矩高等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于各類通用機(jī)械場合. 萬向聯(lián)軸器常見類型有:通用型,高轉(zhuǎn)速型,微型,可伸縮,大扭矩萬向聯(lián)軸器等諸多類型.WS.WSD小型十字軸萬向聯(lián)軸器 適用于聯(lián)接兩軸軸線夾角β≤45°的傳動軸系;傳遞公稱轉(zhuǎn)矩11.2~1120N·m 的單十字軸萬向聯(lián)軸器和雙十字軸萬向聯(lián)軸器. 萬向聯(lián)軸器適用于聯(lián)結(jié)空間同一平面上兩軸軸線夾角β≤45o的傳動場合,傳遞公稱轉(zhuǎn)矩11.2-1120N.m.WSD型為單十字萬向聯(lián)軸器,WS型為雙十字萬向聯(lián)軸器每節(jié)最大軸間夾角45o.成品孔H7,可根據(jù)要求,開鍵槽,六方孔和四方孔.允許兩軸間夾角在限定的范圍內(nèi)隨工作需要而改變. 關(guān)鍵詞: 萬向聯(lián)軸器 萬向節(jié) |