机械设计基础-第9章-轴和联轴器.ppt

图b用铰制孔用螺栓联接的凸缘联轴器，铰制孔用螺栓既用来传递转矩，也用来实现两轴对中。由于前者借助摩擦力传递载荷，因此在传递载荷相同的情况下，其结构尺寸较后者大。制造凸缘联轴器时，应准确保持两半联轴器的凸缘端面与孔的轴线垂直（通常是将两半联轴器联接起来以后再镗孔，这样可保证安装时两轴精确对中）。半联轴器的材料通常为灰铸铁，当载荷过大或圆周速度υ≥30m/s时，可采用铸钢或锻钢。凸缘联轴器结构简单、使用方便、可传递的转矩较大，但既不能缓冲减振，也不允许两轴有相对位移，因此常用于载荷平稳、两轴能够精确对中的场合。(3)夹壳联轴器由纵向剖分的两半筒形夹壳和联接它们的螺栓所组成。由于这种联轴器在装卸时不用移动轴，所以使用起来很方便。夹壳材料一般为铸铁，少数情况下也用铸钢。中小尺寸的夹壳联轴器主要借助夹壳与轴之间的摩擦力来传递转矩，即使在联轴器中安装有键，计算承载能力时也不计入键的作用，计算方法与夹紧联接相似。大尺寸的夹壳联轴器主要由键传递转矩。为了改善平衡状况，螺栓应正、倒相间安装。夹壳联轴器主要应用于外缘速度v≤5m/s的低速场合，在超过5m/s的情况下使用时，必须对其进行平衡检验。刚性联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后变形、温度变化和轴承磨损等原因，不能保证严格对中，使两轴线之间出现相对位移，如图所示，如果联轴器对各种位移没有补偿能力，工作中将会产生附加动载荷，使工作情况恶化。因此，要求联轴器具有补偿一定范围内两轴线相对位移量的能力。对于经常负载启动或工作载荷变化的场合，要求联轴器中具有起缓冲、减振作用的弹性元件，以保护原动机和工作机不受或少受损伤。同时还要求联轴器安全、可靠，有足够的强度和使用寿命。2、挠性联轴器：可分为无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器，前一类是利用联轴器中某些元件间的相对运动来补偿，只具有补偿两轴线相对位移的能力，但不能缓冲减振，常见的有滑块联轴器、齿式联轴器、万向联轴器、牙嵌式联轴器和链条联轴器等；后一类利用联轴器中弹性元件的弹性变形来补偿，除具有补偿两轴线相对位移的能力外，还具有缓冲和减振作用，但传递的转矩因受到弹性元件强度的限制，一般不及无弹性元件挠性联轴器，常见的有弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎联轴器、弹性柱销齿式联轴器和梅花形联轴器等。(1)无弹性元件挠性联轴器1)滑块联轴器由两个端面开有径向凹槽的半联轴器和两端各具凸榫的中间滑块所组成。中间滑块两面的径向榫相互垂直，分别嵌装在两个半联轴器的凹槽中，构成移动副。当两轴线存在径向位移或偏斜时，滑块将在凹槽内滑动以适应位移。滑块联轴器允许的径向位移e≤0.04d(d为轴的直径)，角位移α≤30′。由于工作时滑块在凹槽中滑动，所以凹槽和滑块的工作面间要加润滑剂以降低摩擦，凸榫和凹槽通常都经淬火硬化以提高耐磨性。此外，由于滑块的凸榫是嵌在两个凹槽中的，由图可以看出，轴每转90度，滑块的中心沿直径为e的圆周转180度，当轴的转速较高时，由滑块质心的圆周运动引起的离心力将会很大，从而给轴和轴承带来附加动载荷，因此这种联轴器只适用于低速，轴的转速一般不超过300r/min。2)齿轮联轴器由两个有外齿的半联轴器12和两个有内齿的外壳34所组成。半联轴器分别与主、从动轴相联，两外壳用螺栓联接，外壳与套筒之间设有密封圈1。内齿轮齿数与外齿轮齿数相等，在30-80之间。轮齿通常采用压力角为20°的渐开线齿廓。工作时靠啮合的轮齿传递转矩。由于轮齿间留有较大的间隙，所以能补偿两轴的轴向、径向、偏斜和综合位置误差。为了减小轮齿的磨损和相对移动时的摩擦阻力，在外壳内贮有润滑油。3)万向联轴器是一种容许两轴间有较大相对角偏移的联轴器。常见的是十字轴万向联轴器。如图，其原理：由于存在偏角，因此两叉轴的角速度并不时时相等，1等速，2不等速。由分析可知：角速度变化的幅度与两轴的夹角α有关，α越大，则变动幅度越大，产生的动载荷也越大。为克服单万向联轴器的上述缺点，机器中常将万向联轴器成对使用。这种由两个万向联轴器组成的装置称为双万向联轴器。对于联接相交或平行二轴的双万向联轴器，欲使主、从动轴的角速度相等，必须满足两个条件：1）主、从动轴与中间轴三轴的轴线应在同一平面内；2）中间轴两端的叉面必须位于同一平面内；3）主、从动轴与中间轴的轴间夹角必须相等；显然，中间件本身是变速转动的。但因它的惯性小，由它产生的动载荷、振动等一般不致引起显著危害。4)牙嵌式联轴器这是一种可补偿轴向位移的联轴器，由两个端面都有凸牙和凹槽的半联轴器组成。每个凸牙都嵌在对应的半联轴器中的凹槽中，当两轴作轴向移动时，凸牙可在凹槽内滑动，从而构成一动联接。为便于对中，在其中的一个半