十字轴万向联轴器结构

十字轴万向联轴器结构

十字轴万向联轴器是一种常用的机械传动装置,用于将两个轴线不平行或者相交的轴相互连接,实现传递转矩和旋转运动。它由两个十字轴和两个万向轴套组成,具有结构简单、传动效率高、可靠性强等优点。本文将从结构构造、工作原理、应用领域等方面介绍十字轴万向联轴器。

一、结构构造

十字轴万向联轴器由两个十字轴和两个万向轴套组成。十字轴是联轴器的核心部件,由两根相互成直角的轴组成,两根轴交叉点处装有轴销,将两根轴固定在一起。万向轴套是连接两个十字轴的部件,它可以自由旋转,实现两个轴的传动。在万向轴套的两端,分别连接着传动装置的输入轴和输出轴。

二、工作原理

当输入轴转动时,通过万向轴套的转动,使得输出轴也跟随着转动。十字轴的设计使得两个轴能够在不同轴线位置上保持相对平行,这样就能够在不同角度下传递转矩和旋转运动。当两个轴线不平行时,十字轴和万向轴套之间会产生一定的偏移,但是仍然能够保持相对平行,从而实现传递转矩和旋转运动。

三、应用领域

十字轴万向联轴器广泛应用于机械传动系统中。它可以连接两根轴线不平行的轴,解决传动角度不一致的问题。在汽车、船舶、机床

等领域,十字轴万向联轴器常被用于传动装置的连接,将传动力矩从发动机传递到驱动轮上。此外,在起重机械、冶金机械、矿山机械等大型设备中,十字轴万向联轴器也起到了重要的作用。

四、优缺点

十字轴万向联轴器具有以下优点:

1. 结构简单,制造成本低;

2. 传动效率高,能够实现稳定的转矩传递;

3. 可靠性强,能够承受较大的载荷;

4. 适应性广,可以连接不平行或相交的轴线。

然而,十字轴万向联轴器也存在一些缺点:

1. 由于十字轴和万向轴套之间的摩擦,容易产生磨损和热量;

2. 传动角度范围有限,不适用于大角度传动;

3. 需要定期维护和润滑,以确保正常工作。

五、总结

十字轴万向联轴器作为一种常见的传动装置,在机械传动中发挥着重要作用。它通过十字轴和万向轴套的设计,实现了两个轴线不平行或相交的轴的连接,传递转矩和旋转运动。十字轴万向联轴器具有结构简单、传动效率高、可靠性强等优点,广泛应用于汽车、船舶、机床等领域。然而,它也存在一些缺点,需要定期维护和润滑。通过深入了解十字轴万向联轴器的结构构造和工作原理,我们可以更好地应用它,提高机械传动系统的效率和可靠性。

各种万向节的结构分析

第二节万向节结构方案分析 一、十字轴万向节 单个普通十字轴万向节是一种不等速万向节,其特点是当主动轴与从动轴之间有夹角时,不能进行等速传递,使主、从动轴的角速度周期性地不相等,而合理采用双十字轴万向节传动的设计方案可以实现等速传递;主、从动轴的角速度在两轴之间的夹角变动时仍然相等的万向节,称为等角速度万向节或等速万向节;准等速万向节是一种近似等速万向节,可以通过分度机构等部件实现主、从动轴之间的近似等速传递。 1、普通十字轴式万向节 如图2-1所示,普通十字轴式万向节一般由两个万向节叉及与它们相连的十字轴、滚针轴承及其轴向定位件和油封等组成。十字轴轴颈通过与滚针轴承配合安装在万向节叉的孔中。为了防止滚针轴承轴向窜动,在进行结构方案设计时,要采取轴承轴向定位措施。目前,常见的滚针轴承轴向定位方式有盖板式、卡环式、塑料环定位式和瓦盖固定式等。 图2-1 十字轴式刚性万向节 1-轴承盖;2、6-万向节叉;3-油嘴;4-十字轴;5-安全阀;7、11-油封; 8-滚针;9-套筒;10-油封挡盘;12-油封座;13-注油嘴 普通盖板式轴承轴向定位方式一般采用螺栓和盖板将套筒固定在万向节叉上,并用锁片将螺栓锁紧。这种方式的优点是工作可靠、拆装方便,但零件数目

较多。采用弹性盖板的结构方案是将弹性盖板点焊于轴承座底部,装配后,弹性盖板对轴承座底部有一定的预压力,以免高速转动时由于离心力作用,在十字轴端面与轴承座底之间出现间隙而引起十字轴轴向窜动,从而可以避免由于这种窜动造成传动轴动平衡的破坏。 卡环式具有结构简单、工作可靠、零件少和质量小的优点,可分为外卡式和内卡式两种。塑料环定位结构是在轴承碗外圆和万向节叉的轴承孔中部开一环形槽。当滚针轴承动配合装入万向节叉到正确位置时,将塑料经万向节叉上的小孔压注到环槽中,待万向节叉上另一与环槽垂直的小孔有塑料溢出时,表明塑料已充满环槽。这种结构轴向定位可靠,十字轴轴向窜动小,但拆装不方便。 为了防止十字轴轴向窜动和发热,保证在任何工况下十字轴的端隙始终为零,有的结构在十字轴轴端与轴承碗之间加装端面止推滚针或滚柱轴承。 万向节在工作中承受着较大的转矩和交变载荷,其主要损坏形式是十字轴轴颈和滚针轴承的磨损、十字轴轴颈和滚针轴承碗工作面的压痕与剥落。通常认为当磨损或压痕超过0.25mm时,十字轴万向节就必须报废并更换。为了提高其使用寿命,常用包括组合式润滑密封要求。装置在内的多种设计方案,以用来润滑和保护十字轴轴颈与滚针轴承。 传统的毛毡油封由于漏油多,防尘、防水效果差,加注润滑油时,在个别滚针轴承中可能出现空气阻塞而造成缺油,已不能满足越来越高。轿车常在装配时就封入润滑脂以减少车辆的润滑点,且采用密封效果较好的双刃口或多刃口橡胶油封。 滚针轴承中滚针直径的公差、轴承的径向间隙和周向总间隙应控制在合理范围内,避免由于间隙过大使受载的滚针数减少及滚针倾斜,或由于间隙过小引起受热卡死现象,以保证载荷分配的均匀性和正常工作。 单十字轴万向节两轴的夹角不宜过大,否则会严重缩短滚针轴承的使用寿命。当夹角由4°增至16°时,万向节中滚针轴承的寿命将下降为原来的1/4。

SWC型十字轴式万向联轴器

SWC型十字轴式万向联轴器《JB/T5513-1991》 SWC-BH型十字轴式万向联轴器是一种最常用的联轴器利用其结构的特点能使不在同一轴线或轴线折角较大或轴向移动较大的两轴等角速连续回转,并可靠地传递转矩和运动。能广泛应用于冶金、起重、工程运输、矿山、石油、船舶、煤炭、橡胶、造纸机械及其它重机行业的机械轴系中传递转矩。 SWC-DH型十字轴式万向联轴器的主要特点为:1.具有较大的角度补偿能力。2.结构紧凑合理。SWC-DH型采用整体式叉头,使运载更具可靠性。3. 承载能力大。与回转直径相同的其它型式的联轴相比较,其所传递的扭矩更大,此对回转直径受限制的机械设备,其配套范围更具优越性。4.传动效率高。其传动效率达98-99.8%,用于大功率传动,节能效果明显。5.运载平稳,噪声低,装拆维护方便。 SWC-BH型十字轴式万向联轴器详细参数 型号回 转 直 径 D mm 公称 扭矩 Tn (KN.m) 疲劳 扭矩 Tf (KN.m) 伸 缩 量 LS mm 轴线 折角 <β 尺寸(mm 转动惯量 I (㎏.㎡) 重量 G (㎏) Lmin D1 (js11) D2 (H7) D3 Lm n-d k t B (h9) g Lmin 增长 100mm Lmin 增长 100mm SWC100BH 100 1.25 0.63 55 25°390 84 57 60 55 6-9 7 2.5 0.0044 0.00019 6.1 0.35 SWC120BH 120 2.5 1.25 80 25°485 102 75 70 65 8-11 8 2.5 0.0109 0.00044 10.8 0.55 SWC150BH 150 5 2.5 80 25°590 130 90 89 80 8-13 10 3.0 0.0423 0.00157 24.5 0.85 SWC180BH 180 12.5 6.3 100 25°810 155 105 114 110 8-17 17 5.0 0.1750 0.0070 70 2.8 SWC225BH 225 40 20 140 15°920 196 135 152 120 8-17 20 5.0 32 9.0 0.5380 0.02340 122 4.9 SWC250BH 250 63 31.5 140 15°1035 218 150 168 140 8-19 25 6.0 40 12.5 0.9660 0.00277 172 5.3 SWC285BH 285 90 45 140 15°1190 245 170 194 160 8-21 27 7.0 40 15.0 2.0110 0.0510 263 6.3 SWC315BH 315 125 63 140 15°1315 280 185 219 180 10-23 32 8.0 40 15.0 3.6050 0.0795 382 8.0 SWC350BH 350 180 90 150 15°1410 310 210 267 194 10-23 35 8.0 50 16.0 7.0530 0.2219 582 15.0 SWC390BH 390 250 125 170 15°1590 345 235 267 215 10-25 40 8.0 70 18.0 12.164 0.2219 738 15.0 SWC490BH 440 355 180 190 15°1875 390 255 325 260 16-28 42 10.0 80 20.0 21.420 0.4744 1190 21.7 SWC490BH 490 500 250 190 15°1985 435 275 325 270 16-31 47 12.0 90 22.5 32.860 0.4744 1450 21.7 SWC550BH 550 710 355 240 15°2300 492 320 426 305 16-30 50 12,0 100 22.5 68.920 1.3578 2380 34

万向联轴器

万向联轴器 简介: 万向联轴器利用其机构的特点,使两轴不在同一轴线,存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转,并可靠地传递转矩和运动。万向联轴器最大的特点是:其结构有较大的角向补偿能力,结构紧凑,传动效率高。不同结构型式万向联轴器两轴线夹角不相同,一般在5°-45°之间。 结构型式: 万向联轴器有多种结构型式,例如:十字轴式、球笼式、球叉式、凸块式、球销式、球铰式、球铰柱塞式、三销式、三叉杆式、三球销式、铰杆式等;最常用的为十字轴式,其次为球笼式。在实际应用中,根据所传递转矩大小,分为重型、中型、轻型和小型。 用途: 用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴),使之共同旋转,以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中,有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成,分别与主动轴和从动轴联接。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。 分类: 联轴器种类繁多,按照被联接两轴的相对位置和位置的变动情况,可以分为:①固定式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方,结构一般较简单,容易制造,且两轴瞬时转速相同,主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。②可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方,根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿,如牙嵌联轴器(允许轴向位移)、十字沟槽联轴器(用来联接平行位移或角位移很小的两根轴)、洛阳通豪热能提供万向联轴器(用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方)、齿轮联轴器(允许综合位移)、链条联轴器(允许有径向位移)等,弹性可移式联轴器(简称弹性联轴器)利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移,同时弹性元件也具有缓冲和减振性能,如蛇形弹簧联轴器、径向多层板簧联轴器、弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器、橡胶套筒联轴器等。联轴器有些已经标准化。选择时先应根据工作要求选定合适的类型,然后按照轴的直径计算扭矩和转速,再从有关手册中查出适用的型号,最后对某些关键零件作必要的验算。 选择: 联轴器的选择主要考虑所需传递轴转速的高低、载荷的大小、被联接两部件的安装精度等、回转的平稳性、价格等,参考各类联轴器的特性,选择一种合用的联轴器类型。 具体选择时可考虑以下几点: 绝大多数联轴器均已标准化或规格化。设计者的任务是选用,而不是设计。选用联轴器的基本步骤如下: 选择联轴器的类型

齿轮联轴器种类及简图大全【图解】

以下为联轴器种类及简图,一起来看看吧。 刚性联轴器(无补偿能力) 挠性联轴器(有补偿能力): o 无弹性元件 o 有弹性元件 1. 无弹性元件的挠性联轴器 这类联轴器因具有挠性,故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件,故不能缓冲减振。常用的有以下几种:

这是普通凸缘联轴器,采用铰制孔用螺拴联接,并靠铰制孔(对应铰制孔螺栓)螺拴来对中,依靠螺拴的抗剪切能力传递扭矩。 这是采用普通螺拴联接的凸缘联轴器,依靠两半联轴器结合面上摩擦力传递扭矩。

这也是采用铰制孔用螺栓联接的凸缘联轴器,但半联轴器外缘有防护边, 这种结构主要保证联轴器运行时的安全性。 十字滑块联轴器属于挠性联轴器;由两个端面上开有凹型槽的半联轴器和两面带有凸牙的中间盘组成。凸牙可在凹槽中滑动,可以补偿安装及运转时两轴间的相对位移。一般运用于转速n 小于250r/min,轴的刚度较大,无剧烈冲击处。

滑块联轴器是由两个带凹槽的半联轴器和一个方形滑块组成,滑块材料通常为夹布铰木制成。由于中间滑块的质量较小,具有弹性,可应用于较高的转速。结构简单、紧凑、适用于小功率、高转速而无剧烈冲击处。 十字轴式万向联轴器,由两个叉形接头、一个中间联接件和轴组成。属于一个可动的联接,且允许两轴间有较大的夹角(夹角α可达35°-45°)结构紧凑、维护方便,广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统。

齿形联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套和两个带有外齿的内套筒组成。依靠内外齿相啮合传递扭矩。齿轮的齿廓曲线为渐开线,啮合角为20°。这类联轴器能传递很大的转矩,并允许有较大的偏移量,安装精度要求不高,常用于重型机械中。 2. 有弹性元件的挠性联轴器 这类联轴器因装有弹性元件,不仅可以补偿两轴间的相对位移,而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量越多,则联轴器的缓冲能力愈强;弹性元件的弹性滞后性能与弹性变形时零件间的摩擦功愈大、则联轴器的减振能力愈好。这类联轴器目前应用很广,品种亦愈来愈多。

联轴器的种类附图

联轴器的种类: ?刚性联轴器(无补偿能力) ?挠性联轴器(有补偿能力): o无弹性元件 o有弹性元件 1.无弹性元件的挠性联轴器 这类联轴器因具有挠性,故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件,故不能缓冲减振。常用的有以下几种: 凸缘联轴器(1) 这就是普通凸缘联轴器,采用铰制孔用螺拴联接 ,并靠铰制孔(对应铰制孔螺栓) 螺拴来对中,依靠螺拴的抗剪切能力传递扭矩。 凸缘联轴器(2) 这就是采用普通螺拴联接的凸缘联轴器,依靠两半联轴器结合面上摩擦力传递扭矩。 凸缘联轴器(3) 这也就是采用铰制孔用螺栓联接的凸缘联轴器,但半联轴器外缘有防护边, 这种结构主要保证联轴器运行时的安全性。

十字滑块联轴器 十字滑块联轴器属于挠性联轴器;由两个端面上开有凹型槽的半联轴器与两面带有凸牙的中间盘组成。凸牙可在凹槽中滑动,可以补偿安装及运转时两轴间的相对位移。一般运用于转速n小于250r/min,轴的刚度较大,无剧烈冲击处。 滑块联轴器 滑块联轴器就是由两个带凹槽的半联轴器与一个方形滑块组成,滑块材料通常为夹布铰木制成。由于中间滑块的质量较小,具有弹性,可应用于较高的转速。结构简单、紧凑、适用于小功率、高转速而无剧烈冲击处。 万向联轴器 十字轴式万向联轴器,由两个叉形接头、一个中间联接件与轴组成。属于一个可动的联接,且允许两轴间有较大的夹角(夹角α可达35°-45°)。结构紧凑、维护方便,广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统。 齿式联轴器 齿形联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套与两个带有外齿的内套筒组成。依靠内外齿相啮合传递扭矩。齿轮的齿廓曲线为渐开线,啮合角为20°。这类联轴器能传递很大的转矩,并允许有较大的偏移量,安装精度要求不高,常用于重型机械中。 2、有弹性元件的挠性联轴器 这类联轴器因装有弹性元件,不仅可以补偿两轴间的相对位移,而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量越多,则联轴器的缓冲能力愈强;弹性元件的弹性滞后性能与弹性变形时零件间的摩擦功愈

十字轴万向联轴器安装使用与维护

十字轴万向联轴器安装使用与维护 林琳 【期刊名称】《中国水泥》 【年(卷),期】2018(000)012 【总页数】2页(P107-108) 【作者】林琳 【作者单位】唐山冀东水泥股份有限公司,河北唐山063031 【正文语种】中文 【中图分类】TQ172.6 1 十字轴万向联轴器的特点和用途 十字轴万向联轴器是一种通用的传动基础件,它的主要特点是可联接不在同一轴线的两传动轴系,并能可靠地传递扭矩和运动。该联轴器具有承载能力高、使用寿命长、运行平稳、无噪音、轴向补偿量大等优点。我公司主要用于辊压机动、定辊电机与减速机之间的传动联接。十字轴万向联轴器结构见图1。 图1 十字轴万向联轴器结构图 2 正确安装、合理使用和维护 十字轴万向联轴器的正确安装,合理使用和经常性的维护,对保证转动性能及其延长使用寿命相当重要。 2.1 安装注意事项

(1)万向联轴器两端原则上均可以作为主动和从动,安装时应符合传动系统的设计规定,尽量使花键副远离振动源或冲击源。 (2)对于可伸缩带花键副的万向联轴器,安装时应检查花键轴与花键套箭头标记是否对正,以保证两端叉头轴承孔轴线的相位差不超过1°,见图2。 2.2 清洗及检查 (1)安装前需清洗油渍,并干燥法兰盘表面。对法兰连接螺栓必须用扭力扳手按规定的预紧力矩拧紧,其螺栓与螺母的机械性能等级不低于10.9级。 (2)紧固螺栓前,须将螺纹清洁或清洗,并涂少许胶,按交错方式进行紧固(不允许用底硬度垫圈)。 (3)安装好的万向联轴器带负荷运转一个班后(8h),应检查法兰联结螺栓是否松动,并按预紧力矩再次拧紧,如此重复几个班,直到螺栓不再松动。 图2 安装注意事项图 图3 万向联轴节防护罩设计图 (4)应避免万向联轴器长期超载使用和违章操作,否则将降低使用寿命。 2.3 润滑规则 (1)新出厂的万向联轴器加有足够的润滑脂,无需再加油。但当存储六个月以上时,在上机前需要重新注油。 (2)万向联轴器润滑应充分,其轴承部分运转初每周应补充润滑一次,待工作正常后每季度补充润滑脂一次,而花键副侧每半年补充润滑脂一次。润滑脂为2号工业锂基脂(对花键副可以添加少量MoS2)。对轴承补充润滑脂时,新润滑脂应将旧润滑脂从J形油封处挤出,直至新油脂溢出为止。 2.4 巡检事项 运行中的万向联轴器,巡检事项。 表1 径向间隙最大允许值(mm)规格 180 200 225 250 285 315 350 390 400

十字轴工作原理

十字轴工作原理 十字轴是一种常见的机械传动装置,广泛应用于各种机械设备中。它的工作原理是通过十字轴的结构和运动方式实现传递力和转动的目的。 十字轴通常由两个互相垂直的轴组成,分别称为主轴和从轴。这两个轴的交叉点即为十字轴的中心点,也是力和转矩传递的关键部位。主轴和从轴之间通过十字轴的连接方式来实现力的传递。 十字轴的连接方式主要有两种,分别为万向节和万向联轴器。万向节由两个相互垂直的十字轴组成,通过十字轴的连接点来传递力和转矩。而万向联轴器则是通过两个十字轴之间的齿轮或齿条来传递力和转矩。 在工作时,主轴和从轴会相对旋转,使得十字轴产生交叉运动。通过十字轴的交叉运动,力和转矩可以在不同方向上传递,实现机械设备的传动。 十字轴的工作原理可以用以下步骤来描述: 1. 主轴和从轴通过十字轴的连接方式连接在一起。 2. 当主轴旋转时,十字轴会产生交叉运动,从而使从轴也开始旋转。 3. 通过十字轴的交叉运动,力和转矩可以在主轴和从轴之间传递。 4. 十字轴的交叉运动使得机械设备可以在不同方向上进行传动,实

现多种功能。 十字轴的工作原理可以应用于多种机械设备中,如汽车传动系统、工业机械等。它的优点是传递力和转矩的效率高,同时可以在不同方向上传递力和转矩。然而,十字轴也有一些局限性,比如在高转速和重载情况下容易产生振动和噪音。 总结起来,十字轴是一种通过交叉运动来传递力和转矩的机械传动装置。它的工作原理是通过十字轴的连接方式和运动方式实现力的传递。十字轴的工作原理可以应用于多种机械设备中,具有高效率和多方向传动的特点。但在使用过程中也需要注意其局限性,避免产生振动和噪音。

十字轴万向联轴器结构

十字轴万向联轴器结构 十字轴万向联轴器是一种常用的机械传动装置,用于将两个轴线不平行或者相交的轴相互连接,实现传递转矩和旋转运动。它由两个十字轴和两个万向轴套组成,具有结构简单、传动效率高、可靠性强等优点。本文将从结构构造、工作原理、应用领域等方面介绍十字轴万向联轴器。 一、结构构造 十字轴万向联轴器由两个十字轴和两个万向轴套组成。十字轴是联轴器的核心部件,由两根相互成直角的轴组成,两根轴交叉点处装有轴销,将两根轴固定在一起。万向轴套是连接两个十字轴的部件,它可以自由旋转,实现两个轴的传动。在万向轴套的两端,分别连接着传动装置的输入轴和输出轴。 二、工作原理 当输入轴转动时,通过万向轴套的转动,使得输出轴也跟随着转动。十字轴的设计使得两个轴能够在不同轴线位置上保持相对平行,这样就能够在不同角度下传递转矩和旋转运动。当两个轴线不平行时,十字轴和万向轴套之间会产生一定的偏移,但是仍然能够保持相对平行,从而实现传递转矩和旋转运动。 三、应用领域 十字轴万向联轴器广泛应用于机械传动系统中。它可以连接两根轴线不平行的轴,解决传动角度不一致的问题。在汽车、船舶、机床

等领域,十字轴万向联轴器常被用于传动装置的连接,将传动力矩从发动机传递到驱动轮上。此外,在起重机械、冶金机械、矿山机械等大型设备中,十字轴万向联轴器也起到了重要的作用。 四、优缺点 十字轴万向联轴器具有以下优点: 1. 结构简单,制造成本低; 2. 传动效率高,能够实现稳定的转矩传递; 3. 可靠性强,能够承受较大的载荷; 4. 适应性广,可以连接不平行或相交的轴线。 然而,十字轴万向联轴器也存在一些缺点: 1. 由于十字轴和万向轴套之间的摩擦,容易产生磨损和热量; 2. 传动角度范围有限,不适用于大角度传动; 3. 需要定期维护和润滑,以确保正常工作。 五、总结 十字轴万向联轴器作为一种常见的传动装置,在机械传动中发挥着重要作用。它通过十字轴和万向轴套的设计,实现了两个轴线不平行或相交的轴的连接,传递转矩和旋转运动。十字轴万向联轴器具有结构简单、传动效率高、可靠性强等优点,广泛应用于汽车、船舶、机床等领域。然而,它也存在一些缺点,需要定期维护和润滑。通过深入了解十字轴万向联轴器的结构构造和工作原理,我们可以更好地应用它,提高机械传动系统的效率和可靠性。

十字联轴器

河南质量工程职业学院毕业设计 河南质量工程职业学院 毕业设计(论文) 题目:十字轴式万向联轴器的分析和改进 系别:机电工程系 专业:机电一体化 班级: 学生姓名: 指导老师: 完成日期: 2012年02月08日

河南质量工程职业学院 毕业设计(论文)任务书 摘要 我毕业设计的零件为十字轴式万向联轴器。联轴器属于机械通用零部件范畴,用来联

接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接,是机械产品轴系传动最常用的联接部件。万向联轴器用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方,它有多种结构型式,例如:十字轴式、球笼式、球叉式、凸块式、球销式、球铰式、球铰柱塞式、三销式等。其中,十字轴式万向联轴器是应用量较大的万向联轴器。 十字轴式万向联轴器是一类容许两轴间具有较大的角位移的联轴器,适用于有较大角位移的两轴之间的连接,一般两轴的轴间角最大可达35°~45°,而且在运转过程可以随时改变两轴的轴间角,其最大特点是:具有较大的角向补偿能力,结构紧凑,传动效率高。 但在生产和应用的过程中,十字轴式万向联轴器存在着一系列的的问题,如轴承座螺栓断裂、十字轴断裂等。此次设计的目的是为了对这些问题进行深入的分析,并进行合理的改进,以避免其再次出现。 关键词:联轴器,十字轴,传动效率,常规失效形式,改进方法 Abstract I graduated designed components for the cross shaft universal coupling. Common areas of mechanical coupling components used to connect two different agencies in the shaft (driving shaft

联轴器的种类

联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差,承载后的变形以及温度变化的影响等,往往不能保证严格的对中,而是存在着某种程度的相对位移,如下图<联轴器所联两轴的相对位移>所示。这就要求设计联轴器时,要从结构上采取各种不同的措施,使之具有适应--定范围的相对位移的性能。 联轴器所联两轴的相对位移 根据对各种相对位移有无补偿能力(即能否在发生相对位移条件下保持联接的 功能),联轴器可分为刚性联轴器(无补偿能力)和挠性联轴器(有补偿能力)两大类。挠性联轴器又可按是否具有弹性元件分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器两个类别。挠性联轴器因具有挠性,故可在不同程度上补偿两轴间某种相对位移。 联轴器的种类: ?刚性联轴器(无补偿能力) ?挠性联轴器(有补偿能力): o无弹性元件 o有弹性元件 1.无弹性元件的挠性联轴器

这类联轴器因具有挠性,故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件,故不能缓冲减振。常用的有以下几种: 凸缘联轴器(1) 这是普通凸缘联轴器,采用铰制孔用螺拴联接,并靠铰制孔(对应铰制孔螺栓) 螺拴来对中,依靠螺拴的抗剪切能力传递扭矩。 凸缘联轴器(2) 这是采用普通螺拴联接的凸缘联轴器,依靠两半联轴器结合面上摩擦力传递扭矩。 凸缘联轴器(3) 这也是采用铰制孔用螺栓联接的凸缘联轴器,但半联轴器外缘有防护边, 这种结构主要保证联轴器运行时的安全性。

十字滑块联轴器十字滑块联轴器属于挠性联轴器;由两个端面上开有凹型槽的半联轴器和两面带有凸牙的中间盘组成。凸牙可在凹槽中滑动,可以补偿安装及运转时两轴间的相对位移。一般运用于转速n小于250r/min,轴的刚度较大,无剧烈冲击处。 滑块联轴器滑块联轴器是由两个带凹槽的半联轴 器和一个方形滑块组成,滑块材料通常为夹布铰木制成。由于中间滑块的质量较小,具有弹性,可应用于较高的转速。结构简单、紧凑、适用于小功率、高转速而无剧烈冲击处。 万向联轴器十字轴式万向联轴器,由两个叉形接头、一个中间联接件和轴组成。属于一个可动的联接,且允许两轴间有较大的夹角(夹角α可达35°-45°)。结构紧凑、维护方便,广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统。 齿式联轴器齿形联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套和两个带有外齿的内套筒组成。依靠内外齿相啮合传递扭矩。齿轮的齿廓曲线为渐开线,啮合角为20°。这类联轴器能传递很大的转矩,并允许有较大的偏移量,安装精度要求不高,常用于重型机械中。 2. 有弹性元件的挠性联轴器

联轴器的种类附图

联轴器的种类: 刚性联轴器(无补偿能力) 挠性联轴器(有补偿能力): o无弹性元件 o有弹性元件 1.无弹性元件的挠性联轴器 这类联轴器因具有挠性,故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件,故不能缓冲减振。常用的有以下几种: (1) 这是普通凸缘联轴器,采用铰制孔用螺拴联接,并靠铰制孔(对应铰制孔螺栓) 螺拴来对中,依靠螺拴的抗剪切能力传递扭矩。 (2) 这是采用普通螺拴联接的凸缘联轴器,依靠两半联轴器结合面上摩擦力传递扭矩。 这也是采用铰制孔用螺栓联接的凸缘联轴器,但半联轴器外缘有防护边, 这种结构主要保证联轴器运行时的安全性。

(3) 十字滑块联轴器属于挠性联轴器;由两 个端面上开有凹型槽的半联轴器和两面 带有凸牙的中间盘组成。凸牙可在凹槽中 滑动,可以补偿安装及运转时两轴间的相 对位移。一般运用于转速n小于 250r/min,轴的刚度较大,无剧烈冲击处。 滑块联轴器是由两个带凹槽的半联轴器 和一个方形滑块组成,滑块材料通常为夹 布铰木制成。由于中间滑块的质量较小, 具有弹性,可应用于较高的转速。结构简 单、紧凑、适用于小功率、高转速而无剧 烈冲击处。 万向联轴器 十字轴式万向联轴器,由两个叉形接头、一个中间联接件和轴组成。属于一个可动的联接,且允许两轴间有较大的夹角(夹角α可达35°-45°)。结构紧凑、维护方便,广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统。 齿形联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套和两个带有外齿的内套筒组成。依靠内外齿相啮合传递扭矩。齿轮的齿廓曲线为渐开线,啮合角为20°。这类联轴器能传递很大的转矩,并允许有较大的偏移量,安装精度要求不高,常用于重型机械中。

万向联轴器

目录 第一章绪论 (1) 1.1 前言 (1) 1.2万向联轴器作用 (2) 1.3万向联轴器的种类及特点 (2) 1.3.1 特点: (2) 1.3.2 种类: (3) 1.3.3 结构: (3) 1.4 课题目的和要求: (5) 1.4.1课题 (5) 1.4.2 设计技术要求与数据 (5) 第二章万向联轴器的运动学分析和动力学分析 (6) 2.1十字万向联轴器的结构组成及受力分析 (6) 2.1.1 十字万向联轴器结构总成 (6) 2.1.2 十字万向联轴器受力分析 (6) 2.2十字轴式万向联轴器运动分析 (7) 2.2.1十字轴式单万向联轴器的运动分析 (7) 2.2.2十字轴时双向联轴器的运动分析 (9) 2.3万向节十字轴设计原则 (12) 2.3.1按弯曲强度设计十字轴 (12) 2.3.2按表面应力设计十字轴 (13) 2.4轴承的寿命计算 (14) 2.4.1轴承的动扭矩 (14) 2.4.2轴承的寿命计算 (14) 2.5 法兰叉头 (15) 2.5.1 法兰叉头的作用 (15) 2.5.2叉头轴孔部位的应力计算 (15) 2.5.3 叉头根部应力 (15) 第三章万向轴的结构设计 (17) 3.1概述 (17)

3.2 十字轴总成游隙结构设计 (17) 3.2.1 滚动体和轴向推力轴承分类 (17) 3.2.2 轴承游隙及主要尺寸 (18) 3.2.3 十字轴和轴承外圈主要材料、工艺和精度 (19) 3.3 中间轴伸缩花键副结构设 (19) 3.4 十字轴万向轴标准及选用计算 (21) 3.4.1十字万向轴标准 (21) 3.4.2 十字万向联轴器的选型 (22) 第四章主要零件的工艺分析 (25) 4.1 法兰叉头零件分析 (25) 4.1.1 零件的作用 (25) 4.1.2 零件的工艺分析 (25) 4.1.2建立数字模型 (25) 4.2确定数控加工工艺方案 (26) 4.2.1划分数控加工工步 (26) 4.2.2选择加工设备 (27) 4.2.3选用加工刀具 (27) 4.2.4 确定切削用量 (27) 4.2.5设计数控程序 (28) 4.2.6 确定编程原点和加工坐标系 (28) 4.2.7 设计数控程序加工路线 (28) 4.2.8设计数控程序刀具路径 (28) 4.2.8 后置处理 (29) 4.2.9加工仿真及程序校验 (29) 4.2.10数控系统轨迹模拟 (30) 4.2.11程序传输和运行 (30) 第五章结语与展望 (30) 谢辞 (32) 参考文献 (33)

十字轴

十字轴式万向联轴器能够很好地适应传动轴间的较大角位移,而且具有传 递扭矩范围大、结构紧凑、传动效率高、维修保养方便等特点,是一种重要的传动部件,因此在交通运输、冶金、重型机械等领域中得到广泛应用。基于组件的开发是近几年发展并日益成熟起来的一种软件开发新方法,其核心思想是以流水线方式、通过组装组件生产软件,从而容易实现软件开发的工业化。 +字轴式万向联轴器的运动原理[’3] 十字轴式万向联轴器的结构原理如图3一1所示,主、从动轴上的叉形件(轴叉)l、3与中间的十字轴2分别以铰链联接,当两轴间存在角位移时,轴叉1、3绕各自的固定轴线回转,而十字轴则作空间运动。

十字轴式万向联轴器是机械基础通用部件,适用于连接轴线偏斜且相对位 置经常变化的两轴,具有传递扭矩大、结构紧凑等优点,因此在各种机械中得到广泛应用。十字环槽式万向联轴器是在生产实践中得出的一种新颖的联轴器形式。本章分析了十字轴式万向联轴器的基本原理,建立了十字轴式万向联轴器的运动学模型和十字槽式万向联轴器的力学模型,得出的十字环槽式万向联 轴器设计计算和强度校核公式将用于本课题系统的组件设计。

2 万向联轴器。具有传递扭矩大、使用寿命长、应用范围广等特点。主要应用于轧机主传动和辅机传动,也适用于起重、矿山、工程、车辆运输、石油、船舶、造纸机械及其它重型机械行业。特别对冶金工业的技术改造及机械产品的更新换代提供了有利条件,采用这种新型机械基础条件将会大幅度提高作业率而获得很大的经济效益。十字轴式万向联轴器具有广阔的市场,年需求量很大。按目前情况分析,不算进口,其年销售量也在二亿人民币左右。因国内产品质量的不稳定,再者有些大型设备中的主传动轴一时还无法达到要求,故失去了一部分市场。这部分市场所占数量虽然不大,但产值却很高,约占总销量的30%左右。为了减少进口和扩大出口,增加年销售量,对现有产品须进行不断的改进,提高其技术水平和产品质量,最大限度的占有市场。由于十字轴式万向联轴器的应用范围在不断地扩大,而它本身又是更换件,都需备品备件,其需求量也会逐年增加。 十字轴式万向联轴器的主要构件由主、被动叉头与十字包组成,传递动力 的中间受力元件为十字轴。列入国家标准的十字轴式万向联轴器有JB5513 SWC 型整体叉头十字轴式万向联轴器、JB3241 SWP 型剖分轴承座十字轴式万向联轴器和JB3242 SWZ 型整体轴承座十字轴式万向联轴器。SWP 型剖分轴承座十字轴式万向联轴器和SWZ 型整体轴承座十字轴式万向联轴器,对十字轴的装配比较方便,同时为十字轴的尺寸设计提供了较大的选择空间,但由于连结的环节较多,工作中故障率较高,使工作的可靠性受到影响,因此选择时受到限制,应用较少;SWC 型整体叉头十字轴式万向联轴器中的十字轴(十 字包) 采用无螺栓联接,由于连接环节减少,降低了故障率,工作比较可靠, 因此使用较普遍。 实践证明,十字轴式万向联轴器的主要失效形式为十字轴的断裂、轴颈表 面出现塑性压痕或点蚀剥落以及叉头根部破坏。显然,这是由于轴颈上载荷引起的应力超过了材料的弯曲应力极限与接触应力极限所致或者叉头根部弯曲应力不足。因此,为了延长联轴器的使用寿命,应该降低轴颈危险截面的弯曲应力和轴颈表面的接触应力,或者改变中间受力元件的受力状态,这就需要从力学的角度对万向联轴器进行分析。鉴于十字轴万向联轴器这种非常复杂的结构形式,无法用经典的弹性力学通过求解微分方程而得到其解析解,而有限元方法则避免了求解微分方程,它与CAD 系统结合,使设计者可以在计算机中进行结构的刚、强度分析、疲劳寿命分析等各种性能分析,从而取代了传统设计方法中“设计—验证—设计”的循环。整个设计过程只需要在最后阶段进行必要的验证性试验,这就极大地提高了工作效率,缩短了设计周期,降低了设计成本。1 1.2 研究现状 1.2.1 万向联轴器研究现状 我国目前常用的联轴器有:梅花万向接轴、滑块万向接轴、弧形齿接轴及 十字轴式万向联轴器。梅花万向接轴和弧形齿接轴许用倾角小;滑块式万向接轴润滑条件差;十字轴式万向联轴器转动平稳、效率高、许用倾角大、润滑维护简便表1-1 是国内外联轴器同类产品性能对照表。

各类型万向节结构和工作原理

各类型万向节结构和工作原理 万向节是实现变角度动力传递的机件, 用于需要改变传动轴线方向的位置。 万向节的分类 按万向节在扭转方向上是否有明显的弹性可分为刚性万向节和挠性万向节。刚性万向节又可分为不等速万向节(常用的为十字轴式)、准等速万向节(如双联式万向节)和等速万向节(如球笼式万向节)三种。 不等速万向节 十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节,允许相邻两轴的最大交角为15゜~20゜。图D-C4-2所示的十字轴式万向节由一个十字轴,两个万向节叉和四个滚针轴承等组成。两万向节叉1和3上的孔分别套在十字轴2的两对轴颈上。这样当主动轴转动时,从动轴既可随之转动,又可绕十字轴中心在任意方向摆动。在十字轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承5,滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。为了润滑轴承,十字轴上一般安有注油嘴并有油路通向轴颈。润滑油可从注油嘴注到十字轴轴颈的滚针轴承处。 图D-C4-2 十字轴万向节结构(12-2) 1- 套筒;2-十字轴;3-传动轴叉;4-卡环;5-轴承外圈;6-套筒叉 十字轴式刚性万向节具有结构简单,传动效率高的优点,但在两轴夹角α不为零的情况下,不能传递等角速转动。 设主动叉由图D-C4-1(a)所示初始位置转过φ1角,从动叉相应转过φ2角,由机械原理分析可以得出如下关系式: tgφ1=tgφ2·cosα

图D-C4-3 十字轴式刚性万向节示意图 以主动叉转角φ1为横坐标,主动叉转角和从动叉转角之差φ1-φ2为纵坐标,可以画出φ1-φ2随φ1变化曲线图(见图D-C4-1(b),图中画出了α=10゜,α=20゜,α=30゜的情况)。从这张图可以看出: 图D-C4-4 十字轴刚性万向节不等速特性曲线 如果主动叉匀速转了180゜,那么从动叉就经历了:比主动叉转得快→比主动叉转得慢→又比主动叉转得快这样一个过程。但总起来讲,当主动叉转过90゜时,从动叉也转过90゜;当主动叉转过180゜时,从动叉也转过180゜。 从这张图还可以看出,万向节两轴夹角α越大,从动叉转角φ2和主动叉转角φ1之差也越大。这说明,如果主动叉是匀速转动的,那么随着万向节两轴夹角的增大,从动叉转速的不均匀性越大。

冷轧机组主传动十字轴式万向联轴器

冷轧机组主传动十字轴式万向联轴器 1 范围 本标准规定了冷轧机组主传动十字轴式万向联轴器(以下简称万向联轴器)的结构型式、基本参数和主要尺寸、产品标记、技术要求、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于联接齿轮机座或电机输出轴与冷轧轧机、平整机轧辊的主传动轴系的万向联轴器。传递公称转矩为60kN·m~1150kN·m,回转直径φ225mm~φ550mm,最大轴线折角为5°,无伸缩结构,工作环境温度为-20℃~+80℃。 注:万向联轴器的选用参见附录A。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T 191 包装储运图示标志 GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分:室温试验方法 GB/T 229 金属材料夏比摆锤冲击试验方法 GB/T 1184-1996 形状和位置公差未注公差值 GB/T 1801-2009 产品几何技术规范(GPS)极限与配合公差带和配合的选择GB/T 3098.1-2010 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱 GB/T 3098.4-2000 紧固件机械性能螺母细牙螺纹 GB/T 4879 防锈包装 GB/T 6388 运输包装收发货标志 GB/T 7284 框架木箱 GB/T 11345-2013 焊缝无损检测超声检测技术、检测等级和评定 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 19868.3 基于标准焊接规程的工艺评定 JB/T 5000.1 重型机械通用技术条件产品检验 JB/T 5000.3-2007 重型机械通用技术条件第3部分:焊接件 JB/T 5000.6 重型机械通用技术条件铸钢件 JB/T 5000.8 重型机械通用技术条件锻件 JB/T 5000.9 重型机械通用技术条件切削加工件 JB/T 5000.10 重型机械通用技术条件装配 JB/T 5000.12 重型机械通用技术条件涂装 JB/T 5000.14-2007 重型机械通用技术条件铸钢件无损探伤 JB/T 5000.15-2007 重型机械通用技术条件锻钢件无损探伤 1

联轴器的种类附图

联轴器的种类附图 Revised by BLUE on the afternoon of December 12,2020.

联轴器的种类: 刚性联轴器(无补偿能力) 挠性联轴器(有补偿能力): o无弹性元件 o有弹性元件 1.无弹性元件的挠性联轴器 这类联轴器因具有挠性,故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件,故不能缓冲减振。常用的有以下几种: (1) 这是普通凸缘联轴器,采用铰制孔用螺拴联接,并靠铰制孔(对应铰制孔螺栓) 螺拴来对中,依靠螺拴的抗剪切能力传递扭矩。 (2) 这是采用普通螺拴联接的凸缘联轴器,依靠两半联轴器结合面上摩擦力传递扭矩。 这也是采用铰制孔用螺栓联接的凸缘联轴器,但半联轴器外缘有防护边, 这种结构主要保证联轴器运行时的安全性。

(3) 十字滑块联轴器属于挠性联轴器;由两 个端面上开有凹型槽的半联轴器和两面 带有凸牙的中间盘组成。凸牙可在凹槽 中滑动,可以补偿安装及运转时两轴间 的相对位移。一般运用于转速n小于 250r/min,轴的刚度较大,无剧烈冲击 处。 滑块联轴器是由两个带凹槽的半联轴器 和一个方形滑块组成,滑块材料通常为 夹布铰木制成。由于中间滑块的质量较 小,具有弹性,可应用于较高的转速。 结构简单、紧凑、适用于小功率、高转 速而无剧烈冲击处。 万向联轴器 十字轴式万向联轴器,由两个叉形接头、一个中间联接件和轴组成。属于一个可动的联接,且允许两轴间有较大的夹角(夹角α可达35°-45°)。结构紧凑、维护方便,广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统。 齿形联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套和两个带有外齿的内套筒组成。依靠内外齿相啮合传递扭矩。齿轮的齿廓曲线为渐开线,啮合角为20°。这类联轴器能传递很大的转矩,并允许有较大的偏移量,安装精度要求不高,常用于重型机械中。 2. 有弹性元件的挠性联轴器

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