文档介绍：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 研究现状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。表 1-1 国内外联轴器同类产品性能对照表型号及名称回转直径 D/mm 公称扭矩 Tn /KNm 轴线折角β≤° 梅花万向接轴 50~ 400 25~ 12500 2 滑块式万向接轴 40~ 330 50~ 3000 10 弧形齿接轴 225 ~ 680 40~ 2000 3 EQW 型十字轴式万向联轴器 240 15 12 SZK 型十字轴式万向联轴器 225 17 12 SWP 型十字轴式万向联轴器 225 20 12 SMZ 型十字轴式万向联轴器 225 25 10 SWB 型十字轴式万向联轴器 240 4