联轴器选用计算
套筒联轴器
α=0~45˚
两轴平均传动比为1,但瞬时传动比是动态变化的。
在图示位置I, 以轴1为参考系,对A点有 :
vA1 r1
以轴2为参考系,对A点有 :
vA2 r2 r cos2
ω1
显然有 : vA1 vA2
r’ A
α Bα
A
2
代入得: ω1 =cosαω’2
在图示位置II, 以轴2为参考系,
电动机 多缸 双缸 单缸 汽轮机 内燃机 内燃机 内燃机
发电机、小型通风机、小型离心机
1.3
1.5
1.8
2.2
透平压缩机、木工机械、输送机
1.5
1.7
2.0
2.4
搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机
1.7
1.9
2.2
2.6
织布机、水泥搅拌机、拖拉机
1.9
2.1 2.4
2.8
挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械 2.3
预留间隙以补偿 轴向位移。
c
A
预留安装空间以便与更换橡胶套
2、弹性柱销联轴器
结构:用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。
特点:上述两种联轴器的动力通过弹性元件传 递,缓和冲击、吸收振动。
应用:适用于正反向变化多,启动频繁 的高速轴。
尼龙销 挡板
适用范围:-12˚≤t≤60˚, v≤8000 r/min
2、十字滑块联轴器
结构:两个端面开有径向凹槽的半联轴器,两端各具有 凸榫的中间滑块,且两端榫头互相垂直,嵌入凹槽中, 构成移动副。 工作原理:当两轴存在不对中和偏斜时,
滑块将在凹槽内滑动。
y
优缺点:结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心 力和磨损,并给轴和轴承带来附加动载荷。
联轴器的选择原则
联轴器的选择原则1) 转矩T:T↑,选刚性联轴器、无弹性元件或有金属弹性元件的挠性联轴器; T有冲击振动,选有弹性元件的挠性联轴器;2) 转速n:n↑,非金属弹性元件的挠性联轴器;3) 对中性:对中性好选刚性联轴器,需补偿时选挠性联轴器;4) 装拆:考虑装拆方便,选可直接径向移动的联轴器;5) 环境:若在高温下工作,不可选有非金属元件的联轴器;6) 成本:同等条件下,尽量选择价格低,维护简单的联轴器;型号选择1)联轴器计算扭矩Tc =KT=9550KnPw式中:TC--计算扭矩,N﹒m;T--理论(名义)扭矩,N﹒m;K--工作情况系数,见表18-1;Pw--理论(名义)工作功率,kW;n--工作转速,r/mm;2)确定联轴器型号Τc≤[Τ][T]--联轴器的公称扭矩、许用扭矩,N﹒m;见机械设计手册。
3) 校核最大转速n≤[n][T]--联轴器的最大转速,r/min;见机械设计手册。
4) 协调轴孔结构及直径机械设计手册中查出的联轴器一般有一轴径范围,必须满足。
轴头结构一般有锥孔、圆柱孔与短圆柱孔三种,可根据工作要求选择应用实例由于1在高速轴上,转速较高,且电机与减速箱不在同一基础上,其两轴必有相对偏差,因而选用有非金属弹性元件的挠性联轴器,如弹性柱销联轴器或弹性套柱销联轴器。
而2在低速轴上,转速较低,但载荷较大,同样其两轴必有相对偏差,因而选用无弹性元件的挠性联轴器,如齿轮联轴器或链式联轴器下图为起重机卷筒与减速器的连接,其中选用一特种齿轮联轴器,以补偿两轴间的误差。
制动装置的种类及其特点制动装置只要用来阻止悬吊物品下落,阻止臂架或转台在风力作用下转动,实现停车以及在某些特殊情况下,按工作需要实现减低或调节机构运动速度。
制动装置由制动器与打开装置组成。
棘轮棘爪停止器就是最简单的制动装置,她能阻止物品下落又不妨碍起升机构正转时物品向上运动。
它可以单独使用,也可与制动器联合使用。
目前广泛应用的就是电器打开装置的制动器,她能支持物品不下落,同时又可起到调节速度的作用。
联轴器的选用系数
5 选用联轴器有关的系数
选用联轴器时应考虑动力机系数Kw工况系数K:当选用挠性或弹性联轴器用于有冲击、振动和需要轴线补偿的工况时,应考虑起动系数Kz、温度系数Kt、频率系数Kf=放大系数Kv、冲击系数Ks等系数对传动系统的综合影响因素。
5.1 动力机系数Kw
根据动力机类别不同,其动力机系数Kw见表1。
表1 动力机系数Kw
5.2 联轴器载荷类别
根据传动系统的工作状态,将载荷分为如表2所示四类。
表2 联轴器载荷类别
5.3 工况系数K
不同工作机的载荷类别及工况系数K见表3。
5.3.1 表3所列K值是传动系统在不同工作状态下的平均值,根据实际情况可适
当增加。
5.3.2 表3系列K值,其动力机为电动机和透平,若为其他动力机时应考虑动力
机系数KW。
5.3.3 在配有制动器的传动系统中,当制动器的理论转矩超过动力机的理论转矩
时,应根据制动器的理论转矩来计算选择联轴器。
表3 联轴器工况系数K
5.4 起动系数KZ
主动端起动频率Z,形成附加载荷,其影响以起动系数KZ表示,见表4。
表4 起动系数
5.5 温度系数Kt
传动系统选用带非金属弹性材料(橡胶)联轴器时,应考虑在温度影响下橡胶弹性材料强度降低的因素,以温度系数Kt表示,见表5;温度t与联轴器的工作环境有关,在辐射热的作用下,尤其要考虑Kt的影响。
表5 温度系数Kt。
联轴器的设计计算
联轴器的设计计算一、概述联轴器是用来连接两个轴相对旋转或平行位移的装置,可以传递扭矩和运动。
在机械传动系统中,联轴器的设计和计算非常重要,它决定了传动系统的可靠性、效率和寿命。
本文将介绍联轴器的设计和计算方法。
二、设计要求1.承受的扭矩:根据传动装置的要求和工作条件,确定联轴器需要承受的扭矩。
2.轴的直径和长度:根据传动装置的要求和工作条件,确定联轴器轴的直径和长度。
3.连接方式:根据传动装置的要求和工作条件,确定联轴器的连接方式,如齿轮联轴器、弹性联轴器等。
4.工作环境:根据传动装置的工作环境,选择适合的材料和润滑方式。
三、设计计算1.扭矩计算根据传动装置需要传递的扭矩和转速,可以计算出联轴器需要承受的扭矩。
扭矩的计算公式为:T=P/ω其中,T为扭矩(Nm),P为功率(W),ω为角速度(rad/s)。
2.轴的直径和长度计算联轴器轴的直径和长度需要根据承受的扭矩和材料的强度来确定。
根据承受的扭矩和材料的强度,可以计算出轴的直径。
轴的直径计算公式为:d = sqrt[(16 * T) / (π * p * τ)]其中,d为轴的直径(mm),T为扭矩(Nm),p为扭矩传递系数(一般取1.5-2.5),τ为材料的允许应力(MPa)。
根据联轴器的连接方式,可以确定联轴器轴的长度。
在齿轮联轴器中,联轴器轴的长度等于齿轮的轴向厚度。
在弹性联轴器中,联轴器轴的长度需要根据弹性材料的变形和弹性模量来确定。
3.运动计算根据传动装置的工作条件和联轴器的连接方式,可以计算出联轴器的转速和传动比。
在齿轮联轴器中,联轴器的转速和传动比等于齿轮的转速和齿比。
在弹性联轴器中,联轴器的转速和传动比需要根据弹性材料的变形和弹性模量来确定。
4.材料选择根据联轴器的工作环境和工作条件,选择适合的材料。
常用的材料有钢、铸铁、铜、铝等。
材料的选择要考虑到强度、刚性、耐磨性、耐腐蚀性等因素。
另外,根据工作环境和工作条件,选择适当的润滑方式,以减少磨损和摩擦。
联轴器选用计算范文
联轴器选用计算范文联轴器(Coupling),是一种用于连接两个轴的装置,可以传递转矩和旋转运动。
在机械传动系统中,联轴器起到连接和传递动力的作用,常用于将两个轴线相交的旋转运动转移到另一轴上。
在选择联轴器时,需要考虑多个因素,包括工作条件、传动要求、轴的类型和承载能力。
首先,在选择联轴器时要考虑工作条件,主要包括工作温度、工作转速和工作环境。
根据不同的工况,可以选择适应不同环境和工况的联轴器。
例如,在高温环境下,需要选择能够耐高温的联轴器材料;在高速传动系统中,需要选择高转速联轴器,以确保安全可靠性。
其次,传动要求也是选择联轴器的重要因素之一、传动要求主要包括传动扭矩、传动角度和传动精度。
根据所需的传动要求,可以选择不同类型的联轴器。
例如,当需要传递大扭矩时,可以选择齿式联轴器;当需要传递角度偏差时,可以选择弹性联轴器;当需要高传动精度时,可以选择精密联轴器。
第三,需要考虑轴的类型和尺寸,以确保联轴器能够正确连接两个轴。
轴的类型主要有直轴、伞齿轴和锥齿轴等。
根据轴的类型,可以选择相应的联轴器。
此外,尺寸也是关键参数,联轴器应该能够正确适配轴的直径和长度。
最后,联轴器的承载能力也需要考虑。
承载能力取决于联轴器的材料和结构。
一般来说,联轴器应该具有足够的强度和刚度,以承受工作条件下的扭矩和力。
同时,也需要考虑轴的动态平衡和运动平稳性,以避免振动和噪音。
综上所述,联轴器的选用计算是一个复杂而综合的过程,需要综合考虑工作条件、传动要求、轴的类型和承载能力等多个因素。
正确选择适合的联轴器可以确保传动系统的安全可靠运行,提高传动效率和寿命。
因此,在进行联轴器选择时,应该根据具体情况进行综合评估和计算,确保选用最合适的联轴器。
机械式联轴器选用计算
a. 主动端激振
b. 从动端激振
TAmax≥TAiKAKVRKZKt………………………………………… (8)
TLmax≥TLiKLKVRKZKt………………………………………… (9)
3
JB/T 7511-1994
式中:TAi——主动端激振转矩,N·m;
TLi——从动端激振转矩,N·m;
KVR——共振系数,KVR≈
3. 10 频率系数 Kf 由于交变疲劳转矩频率的影响系数。
3. 11 放大系数 KV 在振动系统中采用弹性联轴器时,考虑激振转矩增大的系数。
3. 12 主动端冲击系数 KAS 主动端冲击转矩所产生的增大系数。
机械工业部 1994-10-25 批准
1995-10-01 实施
1
JB/T 7511-1994
KZ——起动系数(见表 4)。
以上计算适用于各种无扭转间隙联轴器。对于存在扭转间隙的联轴器,还需考虑由于振动、冲击
而产生的过载因素。
4. 4. 3 周期性交变载荷时
4. 4. 3. 1 迅速通过共振区
在工作转速内很快通过共振区时,仅出现较小的共振峰值。因此,在共振时的交变转矩可与联轴
器的最大转矩相比较。
式中:PW——驱动功率,kW; n——工作转速,r/min。
4. 3 联轴器的计算转矩计算
联轴器的计算转矩是由理论转矩和动力机系数、工况系数及其他有关系数计算而得,即:
式中:KW——动力机系数(见表 1); K——工况系数(见表 3);
TC=TKWKKZKt……………………………………………(3)
KZ——起动系数(见表 4); Kt——温度系数(见表 5)。 4. 4 挠性或弹性联轴器计算
GB 3931 机械式联轴器 名词术语 3 术语
选用联轴器有关的系数(摘自JBT7511-94)
选用联轴器有关的系数(摘自JB/T7511-94)
选用联轴器时应考虑动力系数Kw:当选用扰性或弹性联轴器用于有冲击、振动和需要轴线补偿的工况时,应考虑启动系数Kz、温度系数Kt、放大系数Kv、冲击系数Ka等系数对系统的综合影响因素。
1、动力系数Kw
2、联轴器载荷类别
3、工况系数K
a.上表所列K值是传动系统在不同工作状态下的平均值,根据实际情况可适当增加
b.上表所列K值,其动力机为电动机和透平,若为其他动力机应考虑动力机系数Kw
c.在配有制动器的传动系统中,当制动器的理论转矩超过动力机的理论转矩
时,应根据制动器的理论转矩来计算选择联轴器
4、起动系数Kz
主动端起动频率Z,形成附加载荷,其影响以起动系数Kz表示,见下表
传动系统选用带非金属弹性材料(橡胶)联轴器时,应考虑在温度影响下橡胶弹性材料强度降低的因素,以温度系数Kt表示,见下表;温度t与联轴器的工作环境有关,在辐射热的作用下,尤其要考虑Kt的影响。
联轴器选择与计算
当轴与轴要联接传达动力时,一般有用皮带轮或齿轮做联接,但若要求两轴要在一直线上且要求等速转动的话,则必须使用联轴器来联接。
而因加工精度、轴受热膨胀或运转中轴受力弯曲等,将使两轴间的同心度产生变化,因此可用柔性联轴器当作桥梁来维持两轴间的动力传达,并达到吸收两轴间的径向、角度及轴向偏差,进而延长机械的寿命,提高机械的品质。
种类联轴器一般可区分为两大类,刚性(Rigid )联轴器和柔性(Flexible )联轴器。
刚性联轴器对于两轴间同心度的要求非常高。
因此柔性联轴器被广泛地使用。
一般柔性联轴器的分类为:一、橡胶式联轴器(ELASTOMERIC)二、金属性联轴器(METALLIC )常用语说明1. 平行偏差(ε) :当两轴联接时,两轴径向间的偏差量。
2. 角度偏差(θ) :当两轴联结时,两轴的偏差角度。
3. 轴向偏差(?) :当两轴联结时,两轴在轴方向所产生的位移量。
4. 转矩:当一作用力驱动一轴转动时,此作用力与轴半径相乘即为转矩,转矩= 力×力臂。
5. 抗扭刚度:当物体承受扭力作用时,在其圆周上一定会产生扭曲变形,而有关此变形量大小的特性则称为抗扭刚度,抗扭刚度大表示变形量小,反之抗扭刚度小,则表示变形量大。
一般柔性联轴器的选型1. 首先根据机械特性的要求,如有无齿隙、抗扭刚度高低、振动冲击力吸收等等,选择合适的联轴器型式。
2. 由驱动机械(如电机)动力[KW,HP] 及联轴器使用回转数[N] 求得联轴器承受的转矩[TA]TA(Kg.m)=973.5 ×KW/N(rpm)=716.2 ×HP/N(rpm)或TA(N ·m)=9550 ×KW/N(r/min)3. 由被正系数表中查得负载条件系数K 1 ,运转时间系数K 2 ,起动停止频度系数K 3 ,周围环境温度系数K 4 ,求得补正扭力[TD] 。
TD=TA ·K 1 ·K 2 ·K 3 ·K 44. 选用联轴器的常用转矩[TN] 必须大于被正转矩[TD] 。
联轴器选型
膜片联轴器概述及特点膜片联轴器(英文Diaphragm Coupling)是有几组膜片(不锈钢薄板304)用螺栓交错地与两半联轴器联接,每组膜片由数片叠集而成,膜片分为连杆式和不同形状的整片式。
膜片联轴器靠膜片的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移,是一种高性能的金属弹性元件挠性联轴器,不用润滑,结构较紧凑,强度高,使用寿命长,无旋转间隙,不受温度和油污影响,具有耐酸、耐碱、防腐蚀的特点,适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的轴系传动,广泛用于各种机械装置的轴系传动,如水泵(尤其是大功率、化工泵)、分机(高速)、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空(直升飞机)、舰艇高速动力传动系统、汽轮机、活塞式动力机械传动系统、履带式车辆,以及发电组高速、大功率机械传动系统,径动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。
膜片联轴器与齿式联轴器相比,没有相对滑动,不需要润滑、密封,无噪声,基本不用维修,制造比较方便,可部分代替齿式联轴器。
齿式联轴器介绍及结构形式齿式联轴器是由齿数相同的内齿圈和带外齿的凸缘半联轴器等零件组成。
外齿分为直齿和鼓形齿两种齿形,所谓鼓形齿即为将外齿制成球面,球面中心在齿轮轴线上,齿侧间隙较一般齿轮大,鼓形齿联轴器可允许较大的角位移(相对于直齿联轴器),可改善齿的接触条件,提高传递扭矩的能力,延长使用寿命。
齿式联轴器在工作时,两轴产生相对角位移,内外齿的齿面周期性作轴向相对滑动,必然形成齿面磨损和功率损耗,因此,齿式联轴器需在良好的润滑和密封条件的状态下工作。
齿式联轴器径向尺寸小,承载能力大,常用于低速重载工况条件的轴系传动,高精度并经过动平衡的齿式联轴器可用于高速传动,如燃汽轮机的轴系传动。
由于鼓形齿联轴器角向补偿量大于直齿式联轴器,国内外均广泛采用鼓形齿式联轴器,直齿式联轴器属于被淘汰的产品,选用者应尽量不选用。
我国制定了机械行业标准的不同形式齿式联轴器都是鼓形齿式联轴器,有以下结构形式:GIGL型——宽型基本型(JB/T 8854.3-2001)GIICL型——窄型基本型(JB/T 8854.2-2001)GSL型——伸缩型(JB/T10540-2005)GICLZ型——宽型接中间型(JB/T8854.3-2001)GIICLZ型——窄型接中间型(JB/T8854.2-2001)GCLD型——接电动机轴伸型(JB/T8854.1-2001)WGP型——带制动盘型(JB/T7001-2007)WGC型——垂直安装型(JB/T7002-2007)WGZ型——带制动轮型(JB/T7003-2007)WGT型——接中间套型(JB/T7004-2007)NL型——尼龙内齿圈型(JB/T5514-2007)WGJ型——接中间轴型(JB/T8821-1998)NGCL型——带制动轮型(JB/ZQ4644-1997)NGCLZ型——带制动轮型(JB/ZQ4645-1997)WG型——基本型(JB/ZQ4186-1997)LX型弹性柱销联轴器相关介绍弹性柱销联轴器是利用若干非金属弹性材料制成的柱销,置于两半联轴器凸缘孔中,通过柱销实现两半联轴器联接,该联轴器结构简单,容易制造,装拆更换弹性原件比较方便,不用移动两半联轴器。
机械设计习题2
5.对轴进行表面强化处理,可以提高轴的。
A疲劳强度B静强度C刚度D耐冲击性能
6.在轴的设计中,采用轴环是。
A作为轴加工时的定位面B为了提高轴的刚度C使轴上零件获得轴向定位D为了提高轴的强度
7.增大轴在截面变化处的过度圆角半径,可以。
A使零件的轴向定位比较可靠B降低应力集中,提高轴的疲劳强度C使轴加工方便
C.脉动循环变应力 D.非对称循环变应力
16.链传动中心距过小的缺点是C。
A.链条工作时易颤动,运动不平稳 B.链条运动不均匀性和冲击作用增强
C.小链轮上的包角小,链条磨损快 D.链条铰链易发生胶合
17.链条由于静强度不够被拉断的现象,多发生在A情况下。
A.低速重载 B.高速重载
C.高速轻载 D.低速轻载
8.为了使零件能靠紧轴肩而得到准确可靠的定位,轴肩处的过渡圆角半径r必须与之相匹配的零件毂孔端部的圆角半径R或倒角尺寸C。
A小于B大于C等于D小于等于E大于等于
9.为了减少装夹工件的时间,同一轴上不同轴段处的键槽应布置在轴的。
A同一母线上B相隔180°的不同母线上C相隔90°的不同母线上
10.为了使齿轮、轴承等有配合要求的零件装拆方便,并减少配合表面的擦伤,在配合轴段前应采用的轴径。
15.D16.C17.A18.C19.C20.C21.B
二、1.√ 2.× 3.√ 4.√ 5.√
6.× 7.× 8.√ 9.×
三、1.z1=z2,且中心距恰为节距的整数倍
2.增大;减少
3.链条铰链磨损
4.节距;较多的奇数
5.10.6
6.严重;低
7.小;多;大
8.好
9.承载能力增大;多边形效应增大,振动、冲击、噪声严重
联轴器的选择
联轴器的选择常用联轴器大多已标准化或规格化,一般情况下只需正确选择联轴器的类型、确定联轴器的型号及尺寸。
必要时,可对其易损的薄弱环节进行负荷能力的校核计算,转速高时,还应验算其外缘的离心应力和弹性元件的变形,进行平衡检验等。
1、联轴器类型的选择选择联轴器类型时,应考虑:(1)所需传递转矩的大小和性质,对缓冲、减振功能的要求以及是否可能发生共振等。
(2)由制造和装配误差、轴受载和热膨胀变形以及部件之间的相对运动等引起两轴轴线的相对位移程度。
(3)许用的外形尺寸和安装方法,为了便于装配、调整和维修所必需的操作空间。
对于大型的联轴器,应能在轴不需作轴向移动的条件下实现装拆。
此外,还应考虑工作环境、使用寿命以及润滑和密封和经济性等条件,再参考各类联轴器特性,选择一种合用的联轴器类型。
2、联轴器型号、尺寸的确定对于已标准化和系列化的联轴器,选定合适类型后,可按转矩、轴直径和转速等确定联轴器的型号和结构尺寸。
联轴器的计算转矩:T ca=K A T式中:T为联轴器的名义转矩(N.m);T ca为联轴器的计算转矩(N.m);K A为工作情况系数,其值见表10-2(此系数也适用于离合器的选择)。
根据计算转矩、轴直径和转速等,由下面条件,可从有关手册中选取联轴器的型号和结构尺寸。
[T]Tcan式中:[T]为所选联轴器的许用转矩(N.m);n为被联接轴的转速(r/min);为所选联轴器允许的最高转速(r/min)。
多数情况下,每一型号的联轴器适用的轴径均有一个范围。
标准中已给出轴径的最大与最小值,或者给出适用直径的尺寸系列,被联接的两轴应在此范围之内。
一般情况下,被联接的两轴的直径是不同的,两个轴端的形状也可能不同。
表10-2 工作情况系数K A四、联轴器的选择算例例10-1 如图10-10所示,在电机与增压油泵用联轴器相联。
已知电机功率P =7.5kW ,转速n =960r/min,电机伸出轴端的直径d 1=38mm ,油泵轴的直径d 2=42mm ,选择联轴器型号。
联轴器的选择
§10-1 联轴器一、联轴器的功能与类型1、联轴器功能用来把两轴联接在一起,机器运转时两轴不能分离,只有机器停车并将联接拆开后,两轴才能分离。
2、联轴器的类型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,会引起两轴相对位置的变化,往往不能保证严格的对中。
如图10-1所示。
(a)轴向位移x(b)径向位移y(c)角位移α(d)综合位移x、y、α图10-1 轴线的相对位移根据联轴器有无弹性元件、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功能以及联轴器的用途等,联轴器可分为刚性联轴器,挠性联轴器和安全联轴器。
联轴器的主要类型、特点及其在作用,详见表10-1。
表10-1 联轴器类型类别在传动系统中的作用备注刚性联轴器只能传递运动和转矩,不具备其他功能包括凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等二、常用联轴器1、刚性联轴器类型:套筒式、夹壳式和凸缘式等。
本章只介绍较为常用的凸缘联轴器。
凸缘联轴器结构型式有两种:(1)普通凸缘联轴器(图10-2a):用铰制孔螺栓来联接两个半联轴器,靠螺栓杆承受挤压与剪切来传递转矩。
(2)对中榫凸缘联轴器(图10-2b):用普通孔螺栓来联接两个半联轴器,靠接合面的摩擦力来传递转矩。
一个半联轴器的凸肩与另一个半联轴器上的凹槽相配合而对中。
为了运行安全,凸缘联轴器可作成带防护边的(图10-2c)。
图10-2d描述了凸缘联轴器的装配过程。
材料:灰铸铁或碳钢,重载时或圆周速度大于30m/s时应用铸钢或锻钢。
特点:构造简单、成本低、可传递较大转矩,但不能补偿两轴间的相对位移,对两轴对中性的要求很高。
适用于转速低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好时的场合。
(a) (b) (c)(d)图10-2 凸缘联轴器2、挠性联轴器(1) 无弹性元件的挠性联轴器可补偿两轴的相对位移,但不能缓冲减振。
A、十字滑块联轴器结构:由两个半联轴器1、3和一个中间圆盘2所组成。
联轴器的选用
联轴器在传动系统中的作用、轴孔和联接尺寸、许用补偿量一、联轴器在传动系统中的作用:联轴器是联接两轴或轴和回转件,在传递运动和动力(转矩)过程中一同回转而不脱开的一种装置,在传递过程中不改变转动方向和转矩的大小,这是各类联轴器的共性功能。
各类联轴器在传动系统中的功能和作用不尽相同,但共同的基本作用为传递转矩和运动。
所以用量比较广泛,例如:重型机械、冶金机械工业、矿山机械、工程机械、农业机械、石油机械、化工机械、起重运输机械、纺织机械、轻工机械、印刷机械、汽车、拖拉机、机车、船舶、机床、水泵、风机、压缩机等机械产品轴系传动中使用联轴器,其主要功能是传递转矩。
二、各类联轴器的特性:1、刚性联轴器:A、作用和功能:结构简单、体积小,成本低,只适用两轴线许用相对位移量小的条件。
可起联结作用,但只能传递动动和转矩,不具备其他功能。
B、本公司曾经生产:◆凸缘联轴器(YL型、YLD型)2、无弹性元件挠性联轴器:A、特性:不仅能传递运动和转矩,而且具有不同程度的轴向,径向、角向偏移补偿功能。
噪音大、需要润滑、补偿角向大,所以只适应于重型、低速传动。
其中十字万向联轴器已取代旧式铜滑块式、球笼式联轴器。
B、本公司生产:◆鼓形齿式联轴器(GICL型、GICCL型、GCLD型、NGCL型、NGCLZ型、CL型齿式、CLZ型齿式)、◆十字轴式万向联轴器(SWP型、SWC型、SWZ型)◆滚子链联轴器(GL型)3、非金属弹性元件挠性联轴器:其材料主要是橡胶,工程塑料(尼龙)A、特点:具有较高的阻尼减振特性,消震能力强具有结构多样及良好的绝缘性能耐油性、耐热性,负荷性能不稳定在运转中无需润滑,维护简便B、功能与特性:传递转矩和运动,有不同程度减振、缓冲作用和较小的轴向、径向、角向补偿性能,改善传系统工作性能。
成本低,使用面广,但不以适应于有腐蚀的工况条件。
C、本公司生产:◆弹性套柱销联轴器(TL型、TLL型)◆弹性柱销联轴器(HL型、HLL型)◆梅花形弹性联轴器(ZL型、ZLD型、ZLL型)◆轮胎式联轴器(UL型)3、轴孔和联接尺寸(一)轴孔尺寸1、Y型、J型、Jl型圆柱形轴孔直径与长度见表。
联轴器的选型步骤详解
联轴器的选型步骤详解关于联轴器的选型,其实整体的步骤并不是特别复杂,只是需要弄清楚每一步我们需要完成哪些选型操作并注意选型的影响因素即可。
下面就将为大家介绍联轴器选型的具体步骤和一些注意事项。
1.确定联轴器类型不同类型的联轴器所适用的电机类型和系统特性是存在较大区别的。
比较常见的联轴器种类包括膜片式联轴器、梅花式联轴器、平行式联轴器、十字环式联轴器、刚性联轴器等等。
根据联轴器的类型不同可以配合伺服电机、步进电机、通用电机、编码器等不同类型的电机进行使用。
在系统特性方面,联轴器的零背隙、高扭矩、高刚性、减震性、绝缘性、高精度、高转速等数据的设置也是需要加以区别的。
2.确定电机扭矩(确定联轴器额定扭矩)1)伺服电机选型额定扭矩X工况系数X减速比2)步进电机选型保持扭矩×工况系数X减速比3)通用电机选型(95OoX额定扭矩÷额定转速)X工况系数在计算出电机的传动力矩T后,还需要结合具体的工况系数表确定矫正系数Ko 3.确定空间大小此步骤主要根据联轴器安装位置的空间大小来选用合适长度L和外径D的联轴器。
4.是否加键槽5.使用环境联轴器在不同的使用环境和应用领域中选型存在一些特殊的要求。
例如联轴器在盐雾、潮湿等特殊环境中应当考虑原材料的抗氧化性和耐腐蚀性;应用在锂电行业时,则需要禁铜、禁银、禁锌。
6.联轴器固定方式1)螺丝固定型螺丝固定型固定方式是联轴器最常规且成本较低的连接方式,但由于螺丝前端直接与轴接触,可能会对轴造成损伤或难以拆卸,在使用此种固定方式时需要加以注意。
2)螺钉夹紧型利用沉头螺栓拧紧的力使得狭缝收缩,而将轴心紧紧挟持住。
这种安装方式的安装和拆卸过程都很简单,不会对轴造成损伤。
3)键槽型键槽型固定方式和螺钉固定型相同,属于最为传统的固定方式之一。
适合较高扭矩的传动场景,为防止轴向移动的产生,通常与螺栓直接固定型和夹持型并用。
4)胀紧套型此类固定方式利用了锥边斜边放大效果的连接方法,可以实现稳定可靠的连接。
浅谈橡胶高弹性联轴器选用、计算
摘要 : 橡胶 高弹性联轴 器被 广泛应用 于工程机械 、 船 舶动力及发 电机组 、 各种泵组等装置。本文介 绍橡胶 高弹性联轴器的选用和 计算方法能指导用户合理 、 科 学地选 用橡胶 高弹性联轴 器。
Ab s t r a c t :Hi g h l y F l e x i b l e Ru b b e r C o u p l i n g s a r e wi d e l y u s e d i n e n g i n e e r i n g ma c h i n e r y ,ma r i n e p o w e r a n d p o w e r g e n e r a t i o n u n i t s
( 中 国船 舶 重 工 集 团 公 司第 七 一 一 研 究 所 , 上海 2 0 0 0 9 0)
( S h a n g h a i Ma i r n e D i e s e l E n g i n e R e s e a r c h I n s t i t u t e , S h a n g h a i 2 0 0 0 9 0 , C h i n a )
矩为桩前 受拉 。
3 结 论
[ 3 】 陈希 哲. 土 力 学地 基 基础 [ M】 . 清 华大 学 出 版社 , 2 0 0 4 , 4 .
31 6-3l 8 .
从 数值 模 拟 结 果 分 析 可 知 ,复 合 结 构 相 对 于 单 独 结
构, 其对边坡 加固效果更稳定一些 , 提高边坡 的安全性 ; 就 复合结构 中的锚 索入射角度控制在 3 0度左 右为宜 ,锚杆 预应 力控制在 2 0 0 ~ 2 5 0 k N时 , 抗 滑桩桩 身弯矩相 对较小 ,
・
联轴器的分类选型及参数尺寸
联轴器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。
一、联轴器的分类•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。
联轴器选用计算
联轴器选用计算一、联轴器各转矩间的关系我国规定了六种转矩,联轴器的主参数是公称转矩Tn,选用联轴器时各转矩间应符合以下关系(各转矩的定义见表):T<T c≤T n≤[T]<[T max]<T max式中T——理论转矩,N▪mTc——计算转矩,N▪mTn——公称转矩,N▪m[T]——许用转矩,N▪m[T max]——许用最大转矩,N▪mT max——最大转矩,N▪m联轴器各转矩的定义二、联轴器的理论转矩计算联轴器的理论转矩是根据功率和工作转速计算而得,即T=9550Pw/n式中Pw——驱动功率,KW;n——工作转速,r/min。
三、联轴器的计算转矩计算联轴器的计算转矩是由理论转矩和动力机系数、工况系数及其有关系数计算而得,即:Tc=TKwKKzKt式中Kw——动力机系数;K——工况系数;Kz——起动系数;Kt——温度系数通过选用计算以确定联轴器的规格四、弹性联轴器选用计算当需要减震、缓冲、改善传动系统对中性能时,应选用弹性联轴器,机组系统中联轴器为唯一弹性部件,主、从动机可简化为两个质量系统,此时可采用以下计算,其他情况则需引入振动计算。
1、均匀载荷时由式T=9550Pw/n计算得理论转矩T,在各种不同工作温度情况下,动力机计算转矩T AC(主动端)不得小于工作机计算转矩T LC(从动端),即T AC≥T LC K t式中T AC——动力机计算转矩,N▪mT LC——工作机计算转矩,N▪mK t——温度系数2、冲击载荷时在各种不同工作温度和频繁的冲击载荷情况下,弹性联轴器的最大转矩T max不得小于工作中的冲击转矩T s,即(1)主动端的冲击T Amax≥T As K AJ K AS K t K z(2)从动端的冲击T Lmax≥T LS K LJ K LS K t K z(3)两端的冲击T max≥(T AS K AJ K AS+T LS K LJ K LS)K t K z式中T AS——主动端冲击转矩,N▪mT LS——从动端冲击转矩,N▪mK AJ——主动端质量系数,KAJ=JL/(JA+JL)K LJ——从动端质量系数,KLJ=JA/(JA+JL)K AS——主动端冲击系数,一般取1.8K LS——从动端冲击系数,一般取1.8K t——温度系数K z——起动系数以上计算适用于各种无扭转间隙联轴器。
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联轴器选用计算
一、联轴器各转矩间的关系
我国规定了六种转矩,联轴器的主参数是公称转矩Tn,选用联轴器 时各转矩间应符合以下关系(各转矩的定义见表):
T <好钎[丁]<[%]<%
式中T ——理论转矩,
Tc ——计算转矩, Tn ——公称转矩,
[T]——许用转矩, [T max ]——许用最大转矩,N m
联轴器各转矩的定义
T
max
最大转矩,N m
二、联轴器的理论转矩计算
联轴器的理论转矩是根据功率和工作转速计算而得,即
T=9550Pw/n
式中Pw ------驱动功率,KW;n ------- 工作转速,r/min。
三、联轴器的计算转矩计算
联轴器的计算转矩是由理论转矩和动力机系数、工况系数及其有关系
数计算而得,即:
Tc=TKwKKzKt
式中Kw——动力机系数;K——工况系数;Kz——起动系数;Kt——温度系数通过选用计算以确定联轴器的规格
四、弹性联轴器选用计算
当需要减震、缓冲、改善传动系统对中性能时,应选用弹性联轴器,机组系统中联轴器为唯一弹性部件,主、从动机可简化为两个质量系统,此时可采用以下计算,其他情况则需引入振动计算。
1、均匀载荷时
由式T=9550Pw/n计算得理论转矩T,在各种不同工作温度情况下,动力机计算转矩T AC(主动端)不得小于工作机计算转矩T LC(从动端),即T AC»LC K t
式中T AC——动力机计算转矩,Nm
T LC——工作机计算转矩,Nm
K t——温度系数
2、冲击载荷时
在各种不同工作温度和频繁的冲击载荷情况下,弹性联轴器的最大转矩T max 不得小于工作中的冲击转矩T s,即
(1)主动端的冲击
T Amax^T As K AJ K AS K t K z
(2)从动端的冲击
T L m ax^T LS K L^K LS K t K z
(3)两端的冲击
T max N(T AS K AJ K As+T LS K u K Ls)K t K z
式中T AS——主动端冲击转矩,Nm
T LS——从动端冲击转矩,N m
K AJ——主动端质量系数,KAJ=JL/ (JA+JL)
K LJ——从动端质量系数,KLJ=JA/ (JA+JL)
K AS——主动端冲击系数,一般取1.8
K LS——从动端冲击系数,一般取1.8
K t——温度系数
K z——起动系数
以上计算适用于各种无扭转间隙联轴器。
对于存在扭转间隙的联轴器,还需考虑由于振动、冲击而产生的过载因素。
3、周期性交变载荷时
(1)迅速通过共振区
在工作转速内很快通过共振区时,仅出现较小的共振峰值。
因此,在共振时的交变转矩可与联轴器的最大转矩想比较。
a、主动端激振
T Amax^T Ai K A K VR K z K t
b、从动端激振
T Lmax^T Li K L K VR K z K t
式中T Ai——主动端激振转矩,Nm
T Li——主动端激振转矩,Nm
K VR——共振系数,K VR^2 n/力
中-- 相对阻尼,力=A D/A e
A D——一个振动周期内的阻尼功
A e——一个振动周期内的弹性变形功
(2)有持续交变转矩
在工作频率以内,该交变转矩必须与联轴器的交变疲劳转矩T K相比较。
a、主动端的激振
%三丁小小v K t K f
b、从动端的激振
九巴凡K v K t K f
式中TAK——主动端交变疲劳转矩,N m
T L K——从动端交变疲劳转矩,N m
T Ai——主动端激振转矩,N m
T Li——从动端激振转矩,N m
K f——频率系数,f (Hz)W10,K f W1;f (Hz)>10,K f=,A
:1+N)
K v——放大系数,K C:MX ,在共振点附近
n2
R
1 1
n
v n
,c、
f^f e时K v'丁,在共振点外时K v心
f
1J J
n——转速
n R——当系统固有频率f e与振动频率f 一致时的共振转
速,n R=f e"
i
i——每一转的振动次数
f e——固有频率,若联轴器为唯一弹性部件时,对于质量
系统,可为f= — ,1C J A + J L e2冗 \ J A J L
C——联轴器动态扭转刚度
4、轴偏移引起的载荷
当轴向偏移在联轴器上仅产生静载荷时,径向和角向偏移产生交变载荷,此交变载荷与频率有关,为此交变转矩应按下列条件:
△x^A x max K t
△^△y maxNf
△a^Aa max K t K f
式中A x——联轴器许用轴向补偿量
△y——联轴器许用径向补偿量
△a——联轴器许用角向补偿量
△x max——轴系最大轴向补偿量
△y max——轴系最大径向补偿量
△a max——轴系最大角向补偿量
轴偏移而产生的恢复力和转矩,是联轴器轴向刚度^、径向刚度C y 和扭转刚度C的函数。
这些力和转矩增加了邻近部件(轴、轴承)的载荷。
轴向恢复力Fx=A x max C x
径向恢复力F y=A Y max C y
角度方向恢复力F a=Aa max C
式中C y——径向动态刚度
Cx——轴向动态刚度
C——角向动态刚度
五、选用联轴器有关的系数
计算联轴器转矩时对不同的动力机和不同工况应考虑不同的系数,如动力机系数K w和工况系数K等,选用挠性联轴器时应考虑各种不同结构挠性联轴器的特有系数(在各自产品标准中规定),弹性联轴器一般用于有冲击、振动和需要轴线补偿的工况,应考虑起动系数K z、温度系数仆频率系数K f、放大系数K v、冲击系数K s等系数对传动系统的综合影响因素。
(一)载荷类别
由于结构和材料不同,用于各个机械产品传动系统的联轴器,其承载能力差异很大。
载荷类别主要是针对工作机的工作载荷的冲击、振动、正反转、制动、频繁启动等原因而形成不同类别的载荷。
为便于计算,将传动系统的载荷分为四类:
传动系统的载荷类别是选择联轴器品种的基本依据。
冲击、振动和转矩变化较大的工作载荷,应选择具有弹性元件的挠性联轴器即弹性联轴器,以缓冲、减振、补偿轴线偏移,改善传动系统工作性能。
起动频繁、正反转、制动时的转矩是正常平稳工作时转矩的数倍,是超载工作,必然缩短联轴器弹性元件使用寿命,联轴器只允许短时超载,一般短时超载不得超过公称转矩的2〜3倍,即[T max]N2〜3T n。
低俗重载工况应避免选用只适用于中小功率的联轴器,例如:弹性套柱销联轴器、芯型弹性联轴器、多角形橡胶联轴器、轮胎式联轴器等;需控制过载安全保护的轴系,宜选用安全联轴器;载荷变化较大并有冲击、振动的轴系,宜选择具有弹性元件且缓冲和减振效果较好的弹性联轴器。
金属弹性元件弹性联轴器承载能力高于非金属弹性元件弹性联轴器;弹性元件受挤压的弹性联轴器可靠性高于弹性元件受剪切的弹性联轴器。
(二)动力机系数K w
根据动力机类别不同,将动力机分为四类:
(二)起动系数K z
主动端起动频率Z形成附加载荷,其影响以起动系数K z表示:
(三)温度系数K t
传动系统选用带非金属弹性材料(橡胶等)联轴器时,应考虑在温度影响下橡胶等弹性元件材料强度降低的因素,以温度系数K t表示。
温度t与联轴器的工作环境有关,在辐射热的作用下,尤其要考虑K t的影响。
(四)工况系数K
工作情况系数简称工况系数,代号“K”,是考虑传动系统由于载荷变化、冲击载荷、工作环境等因素对联轴器在实际传递转矩时的影响系数。
下表所列K值是传动系统在标准工作状态下的平均值,根据实际情况可适当增加;该表所列K值其动力机为电动机和汽轮机,若
为其他动力机时应考虑动力机系数K w,在配有制动器的传动系统,当制动器的理论转矩超过动力机理论转矩时,应根据制动器的理论转矩来计算选择联轴器。