萬向�(lián)軸器萬向�(lián)軸器,用于兩相交軸上的可移式剛性聯(lián)軸器。利用球籠式萬向�(lián)軸器和球槽式萬向�(lián)軸器也可使兩軸瞬�(shí)速度近似相等�
�(lián)軸器(coupling)
萬向�(lián)軸器有多種結(jié)�(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�、三球銷�、鉸桿式等,常用的為十字軸式,其次為球籠�,萬向聯(lián)軸器的共同特�(diǎn)是角向補(bǔ)償量較大,不同結(jié)�(gòu)型式萬向�(lián)軸器兩軸線夾角不相同,一般≤5°-45°之間。萬向聯(lián)軸器利用其機(jī)�(gòu)的特�(diǎn),使兩軸不在同一軸線,存在軸線夾角的情況下能�(shí)�(xiàn)所�(lián)接的兩軸連續(xù)回轉(zhuǎn),并可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩和�(yùn)�(dòng)。萬向聯(lián)軸器大的特點(diǎn)是具有較大的角向�(bǔ)償能�,結(jié)�(gòu)緊湊,傳�(dòng)效率�。在�(shí)際應(yīng)用中根據(jù)所傳遞�(zhuǎn)矩大小分為重型、中�、輕型和小型�
用來�(lián)接不同機(jī)�(gòu)中的兩根軸(主動(dòng)軸和從動(dòng)軸)使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的�(jī)械零�。在高速重載的�(dòng)力傳�(dòng)�,有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系�(dòng)�(tài)性能的作�。聯(lián)軸器由兩半部分組�,分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)�。聯(lián)軸器種類繁多,按照被�(lián)接兩軸的相對位置和位置的變動(dòng)情況,可以分為:①固定式�(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)�(gòu)一般較簡單,容易制�,且兩軸瞬時(shí)�(zhuǎn)速相�,主要有凸緣�(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)�(bǔ)償位移的方法又可分為剛性可移式�(lián)軸器和彈性可移式�(lián)軸器。剛性可移式�(lián)軸器利用�(lián)軸器工作零件間構(gòu)成的�(dòng)�(lián)接具有某一方向或幾�(gè)方向的活�(dòng)度來�(bǔ)�,如牙嵌�(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�(lián)軸器(簡稱彈性聯(lián)軸器)利用彈性元件的彈性變形來�(bǔ)償兩軸的偏斜和位�,同�(shí)彈性元件也具有緩沖和減振性能,如蛇形彈簧�(lián)軸器、徑向多層板簧聯(lián)軸器、彈性圈栓銷�(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)�(biāo)�(zhǔn)�。選擇時(shí)先應(yīng)根據(jù)工作要求選定合適的類�,然后按照軸的直徑計(jì)算扭矩和�(zhuǎn)�,再從有�(guān)手冊中查出適用的型號,后對某些關(guān)鍵零件作必要的驗(yàn)��
1、聯(lián)軸器功能
用來把兩軸聯(lián)接在一�,機(jī)器運(yùn)�(zhuǎn)�(shí)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��
2、聯(lián)軸器的類�
�(lián)軸器所�(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�,會引起兩軸相對位置的變�,往往不能保證�(yán)格的對中。根�(jù)�(lián)軸器有無彈性元�、對各種相對位移有無�(bǔ)償能�,即能否在發(fā)生相對位移條件下保持�(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�、特�(diǎn)及其在作用類別在傳動(dòng)系統(tǒng)中的作用備注
剛性聯(lián)軸器只能傳遞�(yùn)�(dòng)和轉(zhuǎn)�,不具備其他功能包括凸緣�(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器�
撓性聯(lián)軸器無彈性元件的撓性聯(lián)軸器,不僅能傳遞�(yùn)�(dòng)和轉(zhuǎn)矩,而且具有不同程度的軸�、徑�、角向補(bǔ)償性能包括齒式�(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�
有彈性元件的撓性聯(lián)軸器,能傳遞�(yùn)�(dòng)和轉(zhuǎn)�;具有不同程度的軸向、徑�、角向補(bǔ)償性能;還具有不同程度的減�、緩沖作�,改善傳�(dòng)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)�(gòu)不同,差異較�,在傳動(dòng)系統(tǒng)中的作用亦不盡相�
安全�(lián)軸器傳遞�(yùn)�(dòng)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�(bǔ)償性能包括銷釘�、摩擦式、磁粉式、離心式、液壓式等安全聯(lián)軸器
�(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�(lián)接兩部件的安裝精度等、回�(zhuǎn)的平�(wěn)性、價(jià)格等,參考各類聯(lián)軸器的特�,選擇一種合用的�(lián)軸器類型�
具體選擇�(shí)可考慮以下幾點(diǎn)�
1.由于制�、安�、受載變形和溫度變化等原�,當(dāng)安裝�(diào)整后,難以保持兩軸嚴(yán)格對�。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�(shí),可選滑塊聯(lián)軸器,角位移較大或相交兩軸的�(lián)接可選用萬向�(lián)軸器�。當(dāng)工作過程中兩軸產(chǎn)生較大的附加相對位移�(shí),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�(dòng)�,應(yīng)選用平衡精度高的�(lián)軸器,例如膜片聯(lián)軸器�,而不宜選用存在偏心的滑塊�(lián)軸器��
3.所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖振�(dòng)功能的要�。例如,對大功率的重載傳�(dòng),可選用齒式�(lián)軸器。對�(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳�(dòng),可選用輪胎式聯(lián)軸器��
絕大多數(shù)�(lián)軸器均已�(biāo)�(zhǔn)化或�(guī)格化。設(shè)�(jì)者的任務(wù)是選用,而不是設(shè)�(jì)。選用聯(lián)軸器的基本步驟如下:
選擇�(lián)軸器的類�
根據(jù)傳遞載荷的大小,軸轉(zhuǎn)速的高低,被�(lián)接兩部件的安裝精度等,參考各類聯(lián)軸器特�,選擇一種合用的�(lián)軸器類型�
具體選擇�(shí)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�,對大功率的重載傳動(dòng),可選用齒式�(lián)軸器;對�(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳�(dòng),可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有高彈性的�(lián)軸器�
2)�(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�(dòng)�,應(yīng)選用平衡精度高的�(lián)軸器,例如膜片聯(lián)軸器�,而不宜選用存在偏心的滑塊�(lián)軸器��
3)兩軸相對位移的大小和方向。當(dāng)安裝�(diào)整后,難以保持兩軸嚴(yán)格對中,或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移�(shí),應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移較大�(shí),可選滑塊聯(lián)軸器,角位移較大或相交兩軸的�(lián)接可選用萬向�(lián)軸器等�
4)�(lián)軸器的可靠性和工作�(huán)�。通常由金屬元件制成的不需潤滑的聯(lián)軸器此較可靠;需要潤滑的�(lián)軸器,其性能易受潤滑完善程度的影�,且可能污染�(huán)�。含有橡膠等非金屬元件的�(lián)軸器對溫�、腐蝕性介�(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感,而且容易老化�
5)聯(lián)軸器的制�、安�、維�(hù)和成�。在滿足便用性能的前提下,應(yīng)選用裝拆方便、維�(hù)簡單、成本低的聯(lián)軸器。例如剛性聯(lián)軸器不但�(jié)�(gòu)簡單,而且裝拆方便,可用于低速、剛性大的傳�(dòng)�。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器(例如彈性套柱銷�(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器�),由于具有良好的綜合能力,廣泛適用于一般的�、小功率傳動(dòng)�
萬向�(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩:
Tc=TKnKhK Ka≤Tn(N·m)
交變載荷�(shí)� Tc≤Tf (N·m)
式中 Tn——萬向聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)�,N·m,(它是在給定條件下的理論計(jì)算數(shù)�,即�(lián)軸器�(zhuǎn)�,n�10r/min。軸承壽� Ln=5000h、軸線折� =3°、載荷平�(wěn)�(shí)的數(shù)值)�
Tf——萬向聯(lián)軸器的疲勞轉(zhuǎn)�,N·m
T——萬向聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩,N·m
T=9550
Pw——驅(qū)�(dòng)功率,kw
N——萬向聯(lián)軸器�(zhuǎn)速,r/min
Kn——萬向聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)速修正系�(shù)�
Kh——萬向聯(lián)軸器的軸承壽命修正系�(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�(shù)。載荷均勻,工作平穩(wěn)�(shí),Ka=1.0;載荷不均勻,中等沖擊時(shí),Ka=1.1�1.3;較大沖擊載荷和頻繁正反�(zhuǎn)�(shí),Ka=1.3�1.5,特大沖擊載荷和頻繁正反�(zhuǎn)�(shí)Ka�1.5�
對于�(zhuǎn)速高、折角大或其長度超出�(guī)定的萬向�(lián)軸器,除按上述計(jì)算處,還必須�(yàn)算其�(zhuǎn)�(dòng)靈活性,�(zhuǎn)�(dòng)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��(°);n——萬向聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)�,r/min.
萬向�(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�(jī)械場�. 萬向�(lián)軸器常見類型�:通用�,高轉(zhuǎn)速型,微型,可伸�,大扭矩萬向聯(lián)軸器等諸多類�.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�(dòng)軸系;傳遞公稱�(zhuǎn)�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�(lián)軸器適用于聯(lián)�(jié)空間同一平面上兩軸軸線夾角β≤45o的傳�(dòng)場合,傳遞公稱�(zhuǎn)�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)大軸間夾�45o.成品孔H7,可根�(jù)要求,開鍵�,六方孔和四方�.允許兩軸間夾角在限定的范圍內(nèi)隨工作需要而改�.
萬向�(lián)軸器選型前必須明確先決條件和情況�
1.從原�(dòng)�(jī)到萬向聯(lián)軸器之間有無傳動(dòng)裝置。若有傳�(dòng)比是多少,通過中間傳動(dòng)裝置以后是幾根軸輸出,即是否有功率分�。考慮到原�(dòng)�(jī)的類�、功� 及其�(zhuǎn)速等�
2.需要考慮到原�(dòng)�(jī)的類型和選配十字軸式萬向�(lián)軸器傳遞�(fù)荷的�(fù)荷類別:單向恒定�(fù)�、脈�(dòng)�(fù)荷或雙向交變�(fù)�。萬向聯(lián)軸器的安裝狀�(tài)如何。水�、垂直還是傾斜安�� 要盡可能使其軸線折角小于3度, 如果不得已傾斜安�� 要確定水平和垂直角是多少�
3.考慮到原�(dòng)�(jī)的工作環(huán)境是怎樣�,是否有高溫、粉�、水淋、化�(xué)腐蝕等惡劣環(huán)境條件的影響,根�(jù)使用�(huán)境的不同選擇相應(yīng)類型的萬向聯(lián)軸器�
4.需要知道萬向聯(lián)軸器兩端要求的聯(lián)接形式及具體的安裝尺�,以及要了解否有安裝托架等特殊要求�
5.十字軸式萬向�(lián)軸器本身的轉(zhuǎn)速是多少。是否需要�(jìn)行動(dòng)平衡。要求動(dòng)平衡或平衡,要求哪一級別的平衡等��
6.安裝位置是否有限�。具體安裝長度是多少,是否需要伸�。要求伸縮時(shí),萬向聯(lián)軸器短狀�(tài)下向外的伸長量是多少。對于不需要伸縮的萬向�(lián)軸器必須考慮� 向尺寸誤差的�(bǔ)�,應(yīng)確定在系�(tǒng)中�(jìn)行補(bǔ)�?shù)奈恢�?/p>
通過對以上先決條件的了解,逐步確定萬向軸的�(guī)�,后確定選擇哪一種結(jié)�(gòu)形式。萬向聯(lián)軸器的結(jié)�(gòu)形式有十字軸式、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�、鉸桿式等,常用的為十字軸式,其次為球籠龍,在實(shí)際應(yīng)用中根據(jù)所傳遞�(zhuǎn)矩大小分為重�、中�、輕型和小型� 要想從如此多的萬向聯(lián)軸器中選擇一款適合原�(dòng)�(jī)使用的聯(lián)軸器就需要深刻了解以上所述的先決條件和外界影響因��