ICS21.120.20CCSJ19TCMCAHydraulicsteelflexIT/TCMCA0033.1—2025前言 2規(guī)范性引用文件 3術語和定義 4設計原則和內(nèi)容 24.1設計原則 24.2設計內(nèi)容 25型式設計 26參數(shù)設計 76.1概述 76.2額定轉矩 76.3許用轉速 76.4轉動慣量 76.5油腔壓力 86.6平衡等級 86.7許用補償量 87結構設計 87.1主體結構 87.2油腔 98主要零件設計 99蛇形彈簧組數(shù)設計 10進（出）油嘴設計 圖1輕載型液壓蛇簧聯(lián)軸器 2圖2重載型液壓蛇簧聯(lián)軸器 3 3圖4單法蘭型液壓蛇簧聯(lián)軸器 4圖5雙法蘭型液壓蛇簧聯(lián)軸器 4圖6帶制動輪式液壓蛇簧聯(lián)軸器 5圖7帶制動盤式液壓蛇簧聯(lián)軸器 6圖8液壓蛇簧聯(lián)軸器許用補償量圖示 8表1液壓蛇簧聯(lián)軸器許用補償量 8表2兩半聯(lián)軸器端面間隙 8表3主要零件材料/性能等級 9表4蛇形彈簧組數(shù) 10T/TCMCA0033.1—2025本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件是T/TCMCA0033《液壓蛇形彈簧聯(lián)軸器》的第1部分。T/TCMCA0033已經(jīng)發(fā)布了以下部分：——第1部分：設計規(guī)范；——第2部分：制造規(guī)范；——第3部分：檢測規(guī)范。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國機械通用零部件工業(yè)協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位：大同市巴什卡機械制造有限公司、北京巴什卡科技有限公司、大同市同華礦機制造有限責任公司、江蘇理工學院、樂清市重鑫機械制造有限公司、中國礦業(yè)大學、中北大學。本文件主要起草人：李會敬、高冠華、陳偉、黃任杰、孫志英、牟海波、張新、王志偉、賀斌、張景宇、季永明、范博奧、孫慶鐸。1T/TCMCA0033.1—2025液壓蛇形彈簧聯(lián)軸器第1部分：設計規(guī)范本文件確立了液壓蛇形彈簧聯(lián)軸器的設計原則，給出了設計內(nèi)容，規(guī)定了型式設計、參數(shù)設計、結構設計、主要零件設計、蛇形彈簧組數(shù)設計、進（出）油嘴設計等要求。本文件適用于液壓蛇形彈簧聯(lián)軸器的產(chǎn)品設計。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T1095平鍵鍵槽的剖面尺寸GB/T1173—2013鑄造鋁合金GB/T1222—2016彈簧鋼GB/T1591—2018低合金高強度結構鋼GB/T1800.2產(chǎn)品幾何技術規(guī)范（GPS）線性尺寸公差ISO代號體系第2部分：標準公差帶代號和孔、軸的極限偏差表GB/T3077—2015合金結構鋼GB/T3098.1—2010緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱GB/T3098.2—2015緊固件機械性能螺母GB/T3452.1液壓氣動用O形橡膠密封圈第1部分:尺寸系列及公差GB/T3452.3液壓氣動用O形橡膠密封圈溝槽尺寸GB/T3507聯(lián)軸器公稱轉矩系列GB/T3852聯(lián)軸器軸孔和聯(lián)結型式與尺寸GB/T3931聯(lián)軸器術語GB/T9239.1—2006機械振動恒態(tài)（剛性）轉子平衡品質要求第1部分：規(guī)范與平衡允差的檢驗GB/T11345—2023焊縫無損檢測超聲檢測技術、檢測等級和評定GB/T11352—2009一般工程用鑄造碳鋼件GB/T19418—2003鋼的弧焊接頭缺陷質量分級指南GJB481—1988焊接質量控制要求HG/T2021耐高溫潤滑油O形橡膠密封圈HG/T2181耐酸堿橡膠密封件材料HG/T2333真空用O形圈橡膠材料HG/T2579普通液壓系統(tǒng)用O形橡膠密封圈材料3術語和定義GB/T3931界定的以及下列術語和定義適用于本文件。3.1蛇形彈簧聯(lián)軸器steelflexcoupling將蛇型彈簧嵌入兩個半聯(lián)軸器端面凸緣上的齒間內(nèi)，以實現(xiàn)兩個半聯(lián)軸器聯(lián)結的一種金屬彈性元件彈性聯(lián)軸器。2T/TCMCA0033.1—2025［來源：GB/T3931—2010，2.3.2.1.4，有修改］3.2液壓蛇形彈簧聯(lián)軸器hydraulicsteelflexcoupling將壓力介質高壓注入半聯(lián)軸器油腔，使半聯(lián)軸器內(nèi)孔周向產(chǎn)生徑向內(nèi)壓力，以實現(xiàn)半聯(lián)軸器與軸伸脹緊來傳遞轉矩的一種蛇形彈簧聯(lián)軸器（3.1）。4設計原則及內(nèi)容4.1設計原則液壓蛇形彈簧聯(lián)軸器（以下簡稱“液壓蛇簧聯(lián)軸器”）宜遵守以下設計原則：a）產(chǎn)品系列化原則；b）模塊化設計原則；c）零部件通用化原則。4.2設計內(nèi)容液壓蛇簧聯(lián)軸器的設計內(nèi)容包括但不限于：——型式設計；——參數(shù)設計；——結構設計；——主要零件設計；——蛇形彈簧組數(shù)設計；——進（出）油嘴設計。5型式設計5.1按載荷大小，液壓蛇簧聯(lián)軸器的型式可設計為：——輕載型液壓蛇簧聯(lián)軸器，其型式結構及組成見圖1；——重載型液壓蛇簧聯(lián)軸器，其型式結構及組成見圖2。圖1輕載型液壓蛇簧聯(lián)軸器3T/TCMCA0033.1—2025）；）；）；）；）；）；）；圖1（續(xù)）輕載型液壓蛇簧聯(lián)軸器）；）；）；）；）；）；）；軸孔的鍵槽型式，與其相配的鍵的型式如圖3所示，軸伸的鍵槽寬度及深度應符合GB/T10圖2重載型液壓蛇簧聯(lián)軸器4T/TCMCA0033.1—20255.2按連接法蘭，液壓蛇簧聯(lián)軸器的型式可設計為：——單法蘭型液壓蛇簧聯(lián)軸器，其型式結構及組成見圖4；——雙法蘭型液壓蛇簧聯(lián)軸器，其型式結構及組成見圖5。）；5——密封圈；6——蛇形彈簧；7——罩殼；8——從動端半聯(lián)軸器；9—）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；圖4單法蘭型液壓蛇簧聯(lián)軸器圖5雙法蘭型液壓蛇形彈簧聯(lián)軸器5T/TCMCA0033.1—20251——主動端法蘭半聯(lián)軸器；2——進油嘴；3）；5——密封圈；6——蛇形彈簧；7——罩殼；8——從動端中間法蘭；9——從動端法蘭）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；）；圖5（續(xù)）雙法蘭型液壓蛇形彈簧聯(lián)軸器5.3按制動方式，液壓蛇簧聯(lián)軸器的型式可設計為：——帶制動輪式液壓蛇簧聯(lián)軸器，其型式結構及組成見圖6；——帶制動盤式液壓蛇簧聯(lián)軸器，其型式結構及組成見圖7。1——主動端法蘭半聯(lián)軸器；2——進油嘴；3——5——中間法蘭；6——密封圈；7——蛇形彈簧；8——罩殼；9——從動端）；）；）；圖6帶制動輪式液壓蛇簧聯(lián)軸器6T/TCMCA0033.1—2025）；）；）；）；）；）；）；B）；圖6（續(xù)）帶制動輪式液壓蛇簧聯(lián)軸器）；5——中間法蘭；6——密封圈；7——蛇形彈簧；8——罩殼；9——從動端）；）；）；）；）；）；）；）；）；圖7帶制動盤式液壓蛇形彈簧聯(lián)軸器7T/TCMCA0033.1—2025）；）；B）；圖7（續(xù)）帶制動盤式液壓蛇形彈簧聯(lián)軸器6參數(shù)設計6.1概述液壓蛇簧聯(lián)軸器的設計參數(shù)項主要有：——額定轉矩；——許用轉速；——轉動慣量；——液壓力；——許用補償量；——平衡等級。6.2額定轉矩液壓蛇簧聯(lián)軸器的額定轉矩按公式（1）計算。2/2）-3…(1)式中：T——額定轉矩的數(shù)值，單位為牛頓米（N·m）；s——軸套接觸正壓力的數(shù)值，單位為兆帕（MPa）；d——軸伸直徑的數(shù)值，單位為毫米（mm）；L——接觸長度的數(shù)值，單位為毫米（mm）；μ——摩擦系數(shù)，按0.07～0.16設計取值。額定轉矩計算完成后，應進行標準系列化，其公稱數(shù)值應符合GB/T3507的規(guī)定。6.3許用轉速液壓蛇簧聯(lián)軸器的許用轉速按公式（2）計算。max）…(2)式中：［n］——許用轉速的數(shù)值，單位為轉每分鐘（r/min）；［v］——許用圓周速度的數(shù)值，單位為米每秒（m/s），對于結構鋼材料，按60m/s～70m/s設計取值；Dmax——最大回轉直徑的數(shù)值，單位為毫米（mm）。6.4轉動慣量液壓蛇簧聯(lián)軸器的轉動慣量按公式（3）計算?！?3)式中：I——轉動慣量的數(shù)值，單位為千克平方米（kg·m2r——質點距旋轉軸的距離的數(shù)值，單位為米（m）；8T/TCMCA0033.1—2025dm——質量元素的數(shù)值，單位為千克（kg）。6.5液壓力在360°環(huán)形油腔高壓注入介質，設計壓力值不應小于65MPa。6.6平衡等級液壓蛇簧聯(lián)軸器的平衡等級不應低于GB/T9239.1—2006中表1規(guī)定的G16。6.7許用補償量液壓蛇簧聯(lián)軸器許用補償量（見圖8）的設計值不應低于表1規(guī)定的數(shù)值。圖8液壓蛇簧聯(lián)軸器許用補償量圖示表1液壓蛇簧聯(lián)軸器許用補償量單位為毫米56667結構設計7.1主體結構7.1.1根據(jù)電機功率、轉速、速比以及軸徑等參數(shù)計算出液壓蛇簧聯(lián)軸器額定轉矩（見6.2），確定液壓蛇簧聯(lián)軸器整體外形尺寸和主體結構。其中：——軸孔型式和尺寸設計應符合GB/T3852的規(guī)定；——最大回轉直徑按4～5.5倍軸伸的直徑設計取值；——兩個半聯(lián)軸器端面間的間隙按表2設計取值；表2兩半聯(lián)軸器端面間隙單位為毫米注：對于帶有法蘭的液壓蛇簧聯(lián)軸器，其最大回轉直徑是以罩殼或法蘭的回轉直徑設——齒的節(jié)圓直徑按0.7～0.8倍最大回轉直徑設計取值；——齒數(shù)按50～100設計取值；——齒厚按公式（4）計算取值；——齒寬按3.5倍齒厚設計取值；9T/TCMCA0033.1—2025——齒距按1.5倍齒厚設計取值。B=2.1D0/z…(4)式中：B——齒厚的數(shù)值，單位為毫米（mm）；0——齒的節(jié)圓直徑的數(shù)值，單位為毫米（mm）；Z——齒數(shù)。7.1.2半聯(lián)軸器由內(nèi)套和外套組焊而成，焊縫的：a）接頭等級按GJB481—1988中附錄A規(guī)定的Ⅱ級選用；b）缺陷質量等級按GB/T19418—2003中表1規(guī)定的B級選用；c）檢測等級按GB/T11345—2023中表5規(guī)定的A級選用。7.2油腔7.2.1半聯(lián)軸器的油腔結構設計應根據(jù)聯(lián)軸器整體結構來確定。油腔的設計主要是確定薄壁圓筒的深度與長度參數(shù)。注2：深度和長度不僅決定了油腔的體積，也對7.2.2油腔薄壁厚度設計宜綜合考慮材料強度、加工工藝和傳力能力等三方面。注：壁厚并不是越薄越好。當薄壁圓筒厚度過薄時，不僅其強度達不到要8主要零件設計8.1液壓蛇簧聯(lián)軸器主體的材料要求具備較高強度和良好的彈性恢復能力，還需兼顧切削加工性鋼的力學性能、特性及應用情況，通過對比分析選液壓蛇簧聯(lián)軸器主要零件的材料或性能等級按表3設計選用。表3主要零件材料/性能等級123456789罩殼用密封圈材料應根據(jù)工況要求選擇具體橡膠品種。8.2半聯(lián)軸器凸緣齒面與蛇形彈簧接觸面表面粗糙度Ra值不應大于6.3μm。8.3半聯(lián)軸器軸孔公差帶代號按GB/T1800.2規(guī)定的E6，軸孔表面粗糙度Ra值不應大于1.6μm。8.4蛇形彈簧材料熱處理硬度設計取值應為43HRC～47HRC。8.5罩殼密封圈溝槽設計應符合GB/T3452.3的規(guī)定。設計選用密封圈的規(guī)格尺寸應符合GB/T3452.1的規(guī)定。8.6罩殼結合面表面