第七章 联接轴与联轴节
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鼓形齿式联轴器
WH型原称KL-滑块连轴器
鼓形齿式联轴器
凸缘联轴器
SL十字滑块联轴器
＝
B
M KP WKPB
式中 WKPB： I—I断面在B点处的抗扭转断面系数
第四节 联轴节
联轴节包括主电机联轴节和主联轴节。 主电机联轴节用来连接电动机与主减速器的传动轴。 主联轴节用来连接主减速器与人字齿轮机座的传动轴。 主联轴节应用最广的是齿轮联轴节，尼龙棒销联轴节也逐渐被 某些轧机所采用，在带有飞轮的轧机主传动中也有采用安全联 轴节的。
Mxx P x
X—p力的力臂
叉头的受力分析图
X1：I—I断面中性线的横坐标； Y1：I—I断面中性线的纵坐标。
x (x1 y1tg ) cos x1 cos y1 sin
2. 拉力N为：
N=Psin(α十β)
Β：I—1断面的倾角。
3．对该断面y-y轴的弯曲力矩为：
M
y
＝
y
M 2
s
in（＋）
合力P位于距铰链中心线b1/3处， b1为叉股的宽度。
由接轴传来的力矩M所决定的合力 P将等于：
P＝3M /2b1
假设A—A断面的中心线上有两个 大小等于力P、方向相反的力P1与P2， 将有力偶P与P1作用在叉股上，其力 矩等于M/2，
力P2在叉股中引起弯曲应力、拉
应力及剪应力。
1. 截面X—Z轴的弯曲力矩：
4、结构合理，使用安全可靠，寿命长；
5、许用倾角大，可达10°-25°。
滑块式万向接轴
根据万向接轴的装拆方式，滑块式万向接轴又可 分为轴向装拆的和侧向装拆的两种 。
轴向装拆滑块式万向接轴
两个月牙形滑块之间装上上下具有轴颈的小方轴， 再装入接轴叉头的径向膛孔中，把带切口的扁头插入两 个滑块之间，小方轴则正好位于扁头的切口之中，这样 叉头和扁头即形成一个虎克十字铰链。
计算应力：
如果在接轴中心线作一由接轴 传递的总力矩M的向量，可看到总 力矩的分力矩为：
M1 M cos M 2 M sin
在扁头I—I断面上，相应地引起的扭转应力与弯曲应力为：
6M 2 b0 S 2
M1 S3
式中 η与比值b0：S有关的系数
计算应力为：
j 2 3 2
三、叉头的受力分析和强度计算
侧向装拆滑块式万向接轴
这种万向接轴具有带孔的扁头和径向镗孔中没 有凹槽的叉头，以圆销代替小方轴，圆销轴贯穿叉 头和扁头后，用螺母将其固定。如将圆销轴拆卸抽 出后，扁头和月牙形滑块可从叉头侧向拆卸
二、 梅花接轴
• 梅花接轴由断面 呈梅花瓣状的轴 体．轧辊辊头和 轴套构成。
• 接轴传递力矩靠 轴套(套筒)和接 轴、辊头 的梅花 瓣完成。
4. 扭转力矩为：
M
＝
kp
M 2
c
os（＋）
I—I断面中应力的最大值通常是在EF线上的B点，或
者是在E点和F点处。这些应力y由弯曲力矩Mxx所产生的弯 曲应力、力N所产生的拉应力、力矩Myy在E点或F点处所产 生的弯曲应力和扭转应力四部分组成。
I—I断面应力
• 由主要弯曲力矩Mxx所产生的弯曲应力
第六章 联接轴与联轴节
第一节 联接轴的结构 第二节 联接轴的主要参数 第三节 联接轴强度计算 第四节 联轴节
第一节 联接轴的结构
• 联接轴的作用
用来将扭矩从人字齿轮机座或主电机传递给轧辊， 或者从一个工作机座的轧辊传递给另一个工作机 座的轧辊(在横列式轧机上)。
• 联接轴的形式 轧钢机上常用的联接轴型式是万向接轴， 梅花接轴，弧形齿接轴。
十字轴万向接轴
11
十字轴万向接轴
十字轴式万向联轴特点
1、 承载能力高 ，与其它型式的万向联轴器比较，在回转直 径相同的条件下，能传递更大的扭矩，这对于回转直径 受到严格限制的机械设备更为重要；
2、 传递效率高 传递效率高达98.7-99.9%，用于大功率传动 节能显著，可降低电耗5-15％；
3、传动平稳、噪音低 用于轧机传动，可提高轧材质量，提 高机器性能，改善操作者的劳动条件。一般噪声为3040db(A)；
在叉股的内表面(即在EF线上)处等于：
xx内＝
M xx Wxx内
式中 Wxx内 ：该断面对于x—x轴的断面系数
• 力N所产生的拉应力
＝
N
N F
式中 F：I—I断面面积
• 力矩Myy在E点或F点处所产生的弯曲应力
＝
yy
Myy Wyy
式中 Wyy：该断面对于y-y轴的断面系数。
• 扭转应力，其最大值在B点：
普通联轴器的分类如下：
套筒联轴器
刚性联轴器 夹壳式联轴器
普
凸缘式联轴器
通
齿式来自百度文库轴器
联 轴 器
无弹性元件
滑块联轴器
十字轴万向联轴器
滚子链联轴器
挠性联轴器
簧片联轴器
金属弹性元件 弹簧联轴器
膜片联轴器
有弹性元件
弹性套柱销联轴器
非金属弹性元件弹性柱销联轴器
轮胎式柱销联轴器
一、万向接轴
• 万向接轴形式：滑块式万向接轴和十字头万 向接轴，工作原理是按照虎克十字铰链。
其他联接轴
第二节 联接轴强度计算
一、开口式扁头的受力分析和强度计算
在危险断面I—I中
P M
b0
2b 3
Mw＝Px
x-合力P的力臂，它等于：
x
0.5(b0
2 3
b) sin
x1
Ⅰ-Ⅰ断面中的扭矩等于： Mn P b
6
弯曲应力 扭转应力
6Mn
bS 2
Mn S3
二、闭口式扁头的受力和强度计算
弧形齿接轴特点
在运动过程中，弧形齿接 轴的角速度几乎是恒定的，加 之径向间隙甚小，所以传动平 稳，冲击和振动小，有利于提 高轧制速度和改善产品质量； 密封和润滑条件好，使用寿命 长。提高轧机的作业率，装卸 方便，节省有色金属；当接轴 接轴小时，其承载能力较大。
由于弧形由接轴有较大的外形尺寸，所以在某些场合受限制。
• 接轴的倾角由轴 套与接轴、辊头 间的间隙决定
梅花接轴主要优点：结构十分简单，易于制造，造价低廉和换辊方便。 缺点：工作中冲击振动大，嘈杂音大、传递力矩和允许的倾角小。
三、弧形齿接轴
弧形齿接轴由外齿轴套、内齿圈及中间接轴轴体组成， 其外齿侧面的节圆线为弧线，外齿套的齿顶和齿根表面是弧 面，齿的断面两侧也是弧面，即外齿纵断面上，齿的母线呈 鼓形。这样，当弧面外齿套与内齿圈啮合，能在xoz和xoy两 个互相垂直的平面内倾斜。
WH型原称KL-滑块连轴器
鼓形齿式联轴器
凸缘联轴器
SL十字滑块联轴器
＝
B
M KP WKPB
式中 WKPB： I—I断面在B点处的抗扭转断面系数
第四节 联轴节
联轴节包括主电机联轴节和主联轴节。 主电机联轴节用来连接电动机与主减速器的传动轴。 主联轴节用来连接主减速器与人字齿轮机座的传动轴。 主联轴节应用最广的是齿轮联轴节，尼龙棒销联轴节也逐渐被 某些轧机所采用，在带有飞轮的轧机主传动中也有采用安全联 轴节的。
Mxx P x
X—p力的力臂
叉头的受力分析图
X1：I—I断面中性线的横坐标； Y1：I—I断面中性线的纵坐标。
x (x1 y1tg ) cos x1 cos y1 sin
2. 拉力N为：
N=Psin(α十β)
Β：I—1断面的倾角。
3．对该断面y-y轴的弯曲力矩为：
M
y
＝
y
M 2
s
in（＋）
合力P位于距铰链中心线b1/3处， b1为叉股的宽度。
由接轴传来的力矩M所决定的合力 P将等于：
P＝3M /2b1
假设A—A断面的中心线上有两个 大小等于力P、方向相反的力P1与P2， 将有力偶P与P1作用在叉股上，其力 矩等于M/2，
力P2在叉股中引起弯曲应力、拉
应力及剪应力。
1. 截面X—Z轴的弯曲力矩：
4、结构合理，使用安全可靠，寿命长；
5、许用倾角大，可达10°-25°。
滑块式万向接轴
根据万向接轴的装拆方式，滑块式万向接轴又可 分为轴向装拆的和侧向装拆的两种 。
轴向装拆滑块式万向接轴
两个月牙形滑块之间装上上下具有轴颈的小方轴， 再装入接轴叉头的径向膛孔中，把带切口的扁头插入两 个滑块之间，小方轴则正好位于扁头的切口之中，这样 叉头和扁头即形成一个虎克十字铰链。
计算应力：
如果在接轴中心线作一由接轴 传递的总力矩M的向量，可看到总 力矩的分力矩为：
M1 M cos M 2 M sin
在扁头I—I断面上，相应地引起的扭转应力与弯曲应力为：
6M 2 b0 S 2
M1 S3
式中 η与比值b0：S有关的系数
计算应力为：
j 2 3 2
三、叉头的受力分析和强度计算
侧向装拆滑块式万向接轴
这种万向接轴具有带孔的扁头和径向镗孔中没 有凹槽的叉头，以圆销代替小方轴，圆销轴贯穿叉 头和扁头后，用螺母将其固定。如将圆销轴拆卸抽 出后，扁头和月牙形滑块可从叉头侧向拆卸
二、 梅花接轴
• 梅花接轴由断面 呈梅花瓣状的轴 体．轧辊辊头和 轴套构成。
• 接轴传递力矩靠 轴套(套筒)和接 轴、辊头 的梅花 瓣完成。
4. 扭转力矩为：
M
＝
kp
M 2
c
os（＋）
I—I断面中应力的最大值通常是在EF线上的B点，或
者是在E点和F点处。这些应力y由弯曲力矩Mxx所产生的弯 曲应力、力N所产生的拉应力、力矩Myy在E点或F点处所产 生的弯曲应力和扭转应力四部分组成。
I—I断面应力
• 由主要弯曲力矩Mxx所产生的弯曲应力
第六章 联接轴与联轴节
第一节 联接轴的结构 第二节 联接轴的主要参数 第三节 联接轴强度计算 第四节 联轴节
第一节 联接轴的结构
• 联接轴的作用
用来将扭矩从人字齿轮机座或主电机传递给轧辊， 或者从一个工作机座的轧辊传递给另一个工作机 座的轧辊(在横列式轧机上)。
• 联接轴的形式 轧钢机上常用的联接轴型式是万向接轴， 梅花接轴，弧形齿接轴。
十字轴万向接轴
11
十字轴万向接轴
十字轴式万向联轴特点
1、 承载能力高 ，与其它型式的万向联轴器比较，在回转直 径相同的条件下，能传递更大的扭矩，这对于回转直径 受到严格限制的机械设备更为重要；
2、 传递效率高 传递效率高达98.7-99.9%，用于大功率传动 节能显著，可降低电耗5-15％；
3、传动平稳、噪音低 用于轧机传动，可提高轧材质量，提 高机器性能，改善操作者的劳动条件。一般噪声为3040db(A)；
在叉股的内表面(即在EF线上)处等于：
xx内＝
M xx Wxx内
式中 Wxx内 ：该断面对于x—x轴的断面系数
• 力N所产生的拉应力
＝
N
N F
式中 F：I—I断面面积
• 力矩Myy在E点或F点处所产生的弯曲应力
＝
yy
Myy Wyy
式中 Wyy：该断面对于y-y轴的断面系数。
• 扭转应力，其最大值在B点：
普通联轴器的分类如下：
套筒联轴器
刚性联轴器 夹壳式联轴器
普
凸缘式联轴器
通
齿式来自百度文库轴器
联 轴 器
无弹性元件
滑块联轴器
十字轴万向联轴器
滚子链联轴器
挠性联轴器
簧片联轴器
金属弹性元件 弹簧联轴器
膜片联轴器
有弹性元件
弹性套柱销联轴器
非金属弹性元件弹性柱销联轴器
轮胎式柱销联轴器
一、万向接轴
• 万向接轴形式：滑块式万向接轴和十字头万 向接轴，工作原理是按照虎克十字铰链。
其他联接轴
第二节 联接轴强度计算
一、开口式扁头的受力分析和强度计算
在危险断面I—I中
P M
b0
2b 3
Mw＝Px
x-合力P的力臂，它等于：
x
0.5(b0
2 3
b) sin
x1
Ⅰ-Ⅰ断面中的扭矩等于： Mn P b
6
弯曲应力 扭转应力
6Mn
bS 2
Mn S3
二、闭口式扁头的受力和强度计算
弧形齿接轴特点
在运动过程中，弧形齿接 轴的角速度几乎是恒定的，加 之径向间隙甚小，所以传动平 稳，冲击和振动小，有利于提 高轧制速度和改善产品质量； 密封和润滑条件好，使用寿命 长。提高轧机的作业率，装卸 方便，节省有色金属；当接轴 接轴小时，其承载能力较大。
由于弧形由接轴有较大的外形尺寸，所以在某些场合受限制。
• 接轴的倾角由轴 套与接轴、辊头 间的间隙决定
梅花接轴主要优点：结构十分简单，易于制造，造价低廉和换辊方便。 缺点：工作中冲击振动大，嘈杂音大、传递力矩和允许的倾角小。
三、弧形齿接轴
弧形齿接轴由外齿轴套、内齿圈及中间接轴轴体组成， 其外齿侧面的节圆线为弧线，外齿套的齿顶和齿根表面是弧 面，齿的断面两侧也是弧面，即外齿纵断面上，齿的母线呈 鼓形。这样，当弧面外齿套与内齿圈啮合，能在xoz和xoy两 个互相垂直的平面内倾斜。