聯(lián)軸器是機械裝置中常用的部件,主要用于聯(lián)接軸與軸,以傳遞運動(dòng)與轉矩,也可用作安全裝置。聯(lián)軸器用于將兩軸聯(lián)接在一起,機器運轉時(shí)兩軸不能分離,只有在機器停車(chē)時(shí)才可將兩軸分離;聯(lián)軸器種類(lèi)繁多,在選用標準件或自行設計時(shí)應考慮:傳遞轉矩大小、轉速高低、扭轉剛度變化、體積大小、緩沖吸振能力等因素。
今天100唯爾教育小編就結合100唯爾教育《機械設計》課程及其VR仿真資源來(lái)介紹下聯(lián)軸器的分類(lèi)以及如何選擇聯(lián)軸器。
一、聯(lián)軸器的分類(lèi)
1.剛性聯(lián)軸器:被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移無(wú)補償能力,故對兩軸對中性的要求高。當兩軸有相對位移時(shí),會(huì )在結構內引起附加載荷。這類(lèi)聯(lián)軸器的結構比較簡(jiǎn)單。
圖為100唯爾教育凸緣聯(lián)軸器
凸緣聯(lián)軸器是把兩個(gè)帶有凸緣的半聯(lián)軸器用普通平鍵分別與兩軸連接,然后用螺栓把兩個(gè)半聯(lián)軸器連成一體,以傳遞運動(dòng)與轉矩。
2.撓性聯(lián)軸器:對被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移有補償能力,進(jìn)一步分為:
①無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器:聯(lián)軸器具有撓性,可補償兩軸的相對位移。但因無(wú)彈性元件,故不能緩沖減振。
圖為100唯爾教育十字滑塊聯(lián)軸器
十字滑塊聯(lián)軸器由兩個(gè)在端面上開(kāi)有凹槽的半聯(lián)軸器和一個(gè)兩面帶有凸牙的中間盤(pán)組成。
圖為100唯爾教育滑塊聯(lián)軸器
滑塊聯(lián)軸器與十字滑塊聯(lián)軸器相似,只是兩邊半聯(lián)軸器上的溝槽很寬,并把原來(lái)的中間盤(pán)改成兩面不帶凸牙的方形滑塊,且通常用夾布膠木制成。由于中間滑塊的質(zhì)量減小,又具有彈性,故具有較高的限轉速。
圖為100唯爾教育齒式聯(lián)軸器
齒式聯(lián)軸器由兩個(gè)帶有內齒及凸緣的外套筒和兩個(gè)帶有外齒的內套筒組成。兩個(gè)內套筒分別用鍵和兩軸連接,兩個(gè)外套筒用螺栓連成一體,依靠?jì)韧恺X相嚙合以傳遞轉矩。
圖為100唯爾教育滾子鏈聯(lián)軸器
滾子鏈聯(lián)軸器的特點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單,尺寸緊湊,質(zhì)量小,裝拆方便,維修容易、價(jià)廉并具有一定的補償性能和緩沖性能,但因鏈條的套筒與其相配件間存在間隙,不宜用于逆向轉動(dòng),起動(dòng)頻繁或立軸傳動(dòng)。同時(shí)由于受離心力影響也不宜用于高速傳動(dòng)。
②有彈性元件撓性聯(lián)軸器:因聯(lián)軸器中裝有彈性元件,不僅可以補償兩軸間的相對位移,而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲蓄的能量越多,則聯(lián)軸器的減振能力越強。這類(lèi)聯(lián)軸器的品種多,應用廣泛。
圖為100唯爾教育彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器
彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器的構造與凸緣聯(lián)軸器相似,只是用套有彈性套的柱銷(xiāo)代替了連接螺栓。因為通過(guò)蛹裝的彈性套傳遞轉矩,故可緩沖減振。
二、聯(lián)軸器的選擇
大多數聯(lián)軸器已經(jīng)標準化或規格化,一般機械設計者的任務(wù)是選用聯(lián)軸器,選用的基本步驟為:
1.選擇聯(lián)軸器的類(lèi)型
應了解工作載荷的大小和性質(zhì)、轉速高低、工作環(huán)境等,結合常用聯(lián)軸器的性能、應用范圍及使用場(chǎng)合選擇聯(lián)軸器的類(lèi)型。
①低速、剛性大的短軸可選用剛性聯(lián)軸器;
②低速、剛性小的長(cháng)軸可選用無(wú)彈元件撓性聯(lián)軸器;
③傳遞轉矩較大的重型機械選用齒式聯(lián)軸器;
④對于高速、有振動(dòng)和沖擊的機械,選用彈性元件撓性聯(lián)軸器;
⑤軸線(xiàn)位置有較大變動(dòng)的兩軸,應選用萬(wàn)向聯(lián)軸器;
⑥有安全保護要求的軸,選用安全聯(lián)軸器。
2.計算聯(lián)軸器的計算轉矩:!
T為聯(lián)軸器所傳遞的公稱(chēng)轉矩。KA為工作情況系數。
3.確定聯(lián)軸器的型號
按Tca≤[T],由聯(lián)軸器標準確定聯(lián)軸器型號,[T]為聯(lián)軸器的許用轉矩。
4.校核轉速
被聯(lián)接軸的轉速n,不應超過(guò)聯(lián)軸器許用的轉速nmax,即:n≤nmax
5.協(xié)調軸孔直徑
被聯(lián)接兩軸的直徑和形狀(圓柱或圓錐)均可以不同,但必須使直徑在所選聯(lián)軸器型號規定的范圍內,形狀也應滿(mǎn)足相應要求。
6.規定部件相應的安裝精度
聯(lián)軸器允許軸的相對位移偏差是有一定范圍的,因此,必須保證軸及相應部件的安裝精度。
7.進(jìn)行必要的校核
聯(lián)軸器除了要滿(mǎn)足轉矩和轉速的要求外,必要時(shí)還應對聯(lián)軸器中的零件進(jìn)行承載能力校核,如對非金屬元件的許用溫度校核等。