1、萬向聯(lián)軸器的選擇和校核6.2.1選擇萬向聯(lián)軸器 萬向聯(lián)軸器可以用于傳遞兩軸不在同一軸線上、兩軸線存在較大夾角的情況。它能實(shí)現(xiàn)兩軸連續(xù)回轉(zhuǎn)，可靠的傳遞轉(zhuǎn)矩，結(jié)構(gòu)較緊湊，傳動(dòng)效率很高。為保證傳動(dòng)精度及可靠性，減速器和軋輥之間用萬向聯(lián)軸器連接。十字軸式萬向聯(lián)軸器、滑塊式萬向聯(lián)軸器為兩種常用的萬向聯(lián)軸器。1、十字軸式萬向聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)：（1） 聯(lián)軸器用滾針軸承，傳動(dòng)效率較高，傳動(dòng)效率可達(dá)98.799，摩擦系數(shù)小，。（2） 由于滾動(dòng)軸承的間隙較小，傳動(dòng)平穩(wěn)，沖擊和振動(dòng)減小。（3）在回轉(zhuǎn)半徑相同時(shí)，可傳動(dòng)大扭矩。 （4）耗油量少，可改善生產(chǎn)環(huán)境，維修保養(yǎng)費(fèi)用減少。 (5)在空行程時(shí)，十字軸萬向聯(lián)軸器可減低到

2、3040dB，比滑塊萬向聯(lián)軸器低很多，滿足低噪聲要求。(6)聯(lián)軸器壽命為2年左右，減少了更換設(shè)備的費(fèi)用。2、計(jì)算轉(zhuǎn)矩：十字軸萬向聯(lián)軸器應(yīng)滿足強(qiáng)度條件如下； （6.5）式中 聯(lián)軸器的理論轉(zhuǎn)矩 軸承壽命系數(shù)，由10表41.4-25， =1.2 聯(lián)軸器軸間角系數(shù)，由10表41.4-26； =1.4 聯(lián)軸器轉(zhuǎn)速系數(shù)，由10表41.4-24； =1.1 載荷性質(zhì)系數(shù)，由10表41.4-9； =1 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩 (6.6) 電機(jī)的額定功率， 電機(jī)到減速器的輸出軸的效率，=0.850 減速器輸出軸的轉(zhuǎn)速， 由式（6.6得： 由文獻(xiàn)10表41.4-10選擇十字軸萬向聯(lián)軸器型號(hào)為SWP25

3、0D型，其主要參數(shù)如下表， 表6.2 萬向聯(lián)軸器的參數(shù) 型號(hào)回轉(zhuǎn)直徑公稱轉(zhuǎn)矩疲勞轉(zhuǎn)矩軸間角伸縮量SWP250D2506331.580 考慮到聯(lián)軸器中軸承易損，所以選擇十字軸的軸承為剖分式，為方便更改軸承，將軸承壓蓋進(jìn)行剖分，。要用高強(qiáng)度的螺栓（力學(xué)性能能按GB3098.1中規(guī)定的10、9級(jí)）還有螺母（力學(xué)性能能按GB3098.2中規(guī)定的10級(jí)），用于聯(lián)軸器各配件的連接）；用預(yù)緊螺栓將兩端法蘭聯(lián)接配件上，依靠法蘭端面鍵來傳遞轉(zhuǎn)矩。聯(lián)接螺栓從相配件的法蘭那側(cè)裝入，而螺母由另一側(cè)進(jìn)行旋緊，滿足標(biāo)準(zhǔn)。 6.2.2校核萬向聯(lián)軸器（1）十字軸的結(jié)構(gòu)及計(jì)算 十字軸的材料常用中碳合金鋼，如、；或如、等的低碳合

4、金鋼，本設(shè)計(jì)選用18CrMoTi， 其機(jī)械性能如表6-3所示 圖6-1 十字軸示意圖 R=100mm, s=25mm, d=50mm ,=15mm表6-3 18CrMoTi 的機(jī)械性能鋼號(hào)強(qiáng)度極限（MPa）屈服極限（MPa）表面硬度（HRC）18CrMoTi 10008005863軸頸在軸肩處的彎曲強(qiáng)度不夠是十字軸軸頸的主要失效形式，彎曲強(qiáng)度條件如下； （6.7） 式中 聯(lián)軸器計(jì)算轉(zhuǎn)矩， 軸頸中部到軸肩的距離， 軸頸的直徑和內(nèi)徑 十字軸的中心到軸頸中部距離， 十字軸材料的許用彎曲應(yīng)力，常取 (33.5)MPa 十字軸材料屈服極限由式（6.7）得： 所以，十字軸的設(shè)計(jì)滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。（2）十字

5、軸軸承尺寸的確定及校核 十字軸所用的滾動(dòng)軸承幾乎都沒有內(nèi)、外圈，內(nèi)圈滾道及軸頸表面，外滾道為軸承套圈的內(nèi)表面。滾針長(zhǎng)度不能超過軸頸的長(zhǎng)度，滾針在軸向的游隙x應(yīng)小于0.20.4 mm。套圈壁厚和滾動(dòng)元件的直徑，在軸承的套圈外徑尺寸確定時(shí)，有著一定關(guān)系。 沿周向，滾針之間也有適量的間隙，以為是在擺動(dòng)狀態(tài)下工作，所以允許有很小的間隙，沿周向滾針的平均間隙和滾針的直徑關(guān)系如下 （6.8）式中： 滾針的數(shù)目,由式（6.8），Z=48 滾針的平均間隙，通常取 0.005f0.025滾針或滾子和軸頸之間的接觸應(yīng)力旳驗(yàn)算 （6.9）式中 ： 滾針或滾子的有效接觸長(zhǎng)度,b=40mm 滾頸的直徑 滾針或滾子的直徑

6、, 取 滾針或滾子的最大徑向力， （6.10） 軸承的徑向載荷， （6.11） 許用的接觸應(yīng)力，常用材料的軸承鋼可?。?由式（6.9）得： 在20002240范圍內(nèi)，因此滿足設(shè)計(jì)要求。（3）中間軸的結(jié)構(gòu)及計(jì)算中間軸通常采用空心軸來減輕重量，是因?yàn)樵撦S的長(zhǎng)度很大。在軸間角的制造和安裝的過程中存在著一定的誤差，所以，中間軸采用可動(dòng)的聯(lián)接型式來避免軸向的移動(dòng)引起的軸向力。通常在中間軸上加設(shè)平衡塊來平衡中間軸產(chǎn)生的不平衡的慣性力，這樣還可以消除噪聲和振動(dòng)，對(duì)轉(zhuǎn)速較高的聯(lián)軸器，還需要進(jìn)行平行校正。萬向聯(lián)軸器臨界轉(zhuǎn)速：參考10表41.4-7 ， （6.12）式中 中間軸的外徑 中間軸的內(nèi)經(jīng) 中間軸的長(zhǎng)度，即中間軸兩端的十字軸中心之間的距離。 取：由式（6.12）得： 為避免共振的產(chǎn)生，聯(lián)軸器工作時(shí)的最高轉(zhuǎn)速n要小于臨界轉(zhuǎn)速的（0.650.7）倍。中間軸以傳遞轉(zhuǎn)矩為主，通常按下式校核其扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。 （6.13）式中： 許用扭轉(zhuǎn)的剪應(yīng)力 中間軸的外徑 中間軸的內(nèi)經(jīng) 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩所以中間軸滿足設(shè)計(jì)的要求。（4）軸叉組成聯(lián)接支承的兩部分為十字軸和軸叉，支承反力會(huì)在工作中產(chǎn)生，受到彎曲和剪切的軸叉，通常在截面NN上即十字軸軸孔的中心線處所產(chǎn)生的應(yīng)力最大. 圖6-2萬向