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文档简介

1、圆跳动公差圆跳动公差是指被测要素在某个测量截面内相对于基准轴线的变动量。圆跳动分为径向圆跳动、端面圆跳动和斜向圆跳动 。(1) 径向圆跳动公差带定义:公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内,半径为公差值t,且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。fd圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时,在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值0.05mm。 (2) 端面圆跳动公差带定义:公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的测量圆柱面上沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域。 当被测件绕基准轴线无轴向移动旋转一周时,在被测面上任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值0.05mm。(3) 斜向圆跳动

2、公差带定义:公差带是在与基准轴线同轴,且母线垂直于被测表面的任一测量圆锥面上,沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域,除特殊规定外,其测量方向是被测面的法线方向。轴瓦(bush)轴瓦是滑动轴承和轴接触的部分,非常光滑,一般用青铜、减摩合金等耐磨材料制成,在特殊情况下,可以用木材、塑料或橡皮制成。也叫“轴衬”,形状为瓦状的半圆柱面。 滑动轴承工作时,轴瓦与转轴之间要求有一层很薄的油膜起润滑作用。如果由于润滑不良,轴瓦与转轴之间就存在直接的摩擦,摩擦会产生很高的温度,虽然轴瓦是由于特殊的耐高温合金材料制成,但发生直接摩擦产生的高温仍然足于将器烧坏。轴瓦还可能由于负荷过大、温度过高、润滑油存在杂质

3、或黏度异常等因素造成烧瓦。烧瓦后滑动轴承就损坏了。轴套做成整圆筒形的轴瓦称为轴套。轴套和轴瓦都相当于滑动轴承的外环,轴套是整体的而轴瓦是分片的。轴颈:组成轴被轴承支承的部分; 轴瓦:与轴颈相配的零件; 轴套:做成整圆筒形的轴瓦。另:在LEGO Mindstorms 系列与BioTrans RoSys系列机器人组件中轴套特指银灰色的乐高标准轴固定器,分全轴套和1/2轴套两种。 轴套各大水利发电机组上的各类轴套,主要材料有ZQAl9-4、ZQSn10-1、ZQSn6-6-3。蜗轮蜗轮编辑本段蜗轮及蜗杆机构一、用途: 蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力。蜗轮与蜗杆在其中间平面内相当于齿轮

4、与齿条,蜗杆又与螺杆形状相似。 二、基本参数:模数m、压力角、蜗杆直径系数q、导程角、蜗杆头数 、蜗轮齿数、齿顶高系数(取1)及顶隙系数(取0.2)。其中,模数m和压力角是指蜗杆轴面的模数和压力角,亦即蜗轮端面的模数和压力角,且均为标准值;蜗杆直径系数q为蜗杆分度圆直径与其模数m的比值,三、蜗轮蜗杆正确啮合的条件1 中间平面内蜗杆与蜗轮的模数和压力角分别相等,即蜗轮的端面模数等于蜗杆的轴面模数且为标准值;蜗轮的端面压力角应等于蜗杆的轴面压力角且为标准值,即=m ,=2 当蜗轮蜗杆的交错角为时,还需保证,而且蜗轮与蜗杆螺旋线旋向必须相同。四、几何尺寸计算与圆柱齿轮基本相同,需注意的几个问题是:蜗

5、杆导程角()是蜗杆分度圆柱上螺旋线的切线与蜗杆端面之间的夹角,与螺杆螺旋角的关系为,蜗轮的螺旋角,大则传动效率高,当小于啮合齿间当量摩擦角时,机构自锁。 引入蜗杆直径系数q是为了限制蜗轮滚刀的数目,使蜗杆分度圆直径进行了标准化m一定时,q大则大,蜗杆轴的刚度及强度相应增大;一定时,q小则导程角增大,传动效率相应提高。 蜗杆头数推荐值为1、2、4、6,当取小值时,其传动比大,且具有自锁性;当取大值时,传动效率高。 与圆柱齿轮传动不同,蜗杆蜗轮机构传动比不等于,而是,蜗杆蜗轮机构的中心距不等于,而是。 蜗杆蜗轮传动中蜗轮转向的判定方法,可根据啮合点K处方向、方向(平行于螺旋线的切线)及应垂直于蜗轮

6、轴线画速度矢量 蜗轮实图三角形来判定;也可用“右旋蜗杆左手握,左旋蜗杆右手握,四指拇指”来判定。 五、蜗轮及蜗杆机构的特点可以得到很大的传动比,比交错轴斜齿轮机构紧凑 两轮啮合齿面间为线接触,其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构 蜗杆传动相当于螺旋传动,为多齿啮合传动,故传动平稳、噪音很小 具有自锁性。当蜗杆的导程角小于啮合轮齿间的当量摩擦角时,机构具有自锁性,可实现反向自锁,即只能由蜗杆带动蜗轮,而不能由蜗轮带动蜗杆。如在其重机械中使用的自锁蜗杆机构,其反向自锁性可起安全保护作用 传动效率较低,磨损较严重。蜗轮蜗杆啮合传动时,啮合轮齿间的相对滑动速度大,故摩擦损耗大、效率低。另一方面,相对滑动

7、速度大使齿面磨损严重、发热严重,为了散热和减小磨损,常采用价格较为昂贵的减摩性与抗磨性较好的材料及良好的润滑装置,因而成本较高 蜗杆轴向力较大 六、应用蜗轮及蜗杆机构常被用于两轴交错、传动比大、传动功率不大或间歇工作的场合。联轴器用来联接不 各种联轴器的图例同机构中的两根轴(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。联轴器种类繁多,按照被联接两轴的相对位置和位置的变动情况,可以分为:固定式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在

8、工作中不发生相对位移的地方,结构一般较简单,容易制造,且两轴瞬时转速相同,主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方,根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿,如牙嵌联轴器(允许轴向位移)、十字沟槽联轴器(用来联接平行位移或角位移很小的两根轴)、万向联轴器(用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方)、齿轮联轴器(允许综合位移)、链条联轴器(允许有径向位移)等,弹性可移式联轴器(简称弹性联轴器)利用弹性元件的弹性变形来补偿两

9、轴的偏斜和位移,同时弹性元件也具有缓冲和减振性能,如蛇形弹簧联轴器、径向多层板簧联轴器、弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器、橡胶套筒联轴器等。联轴器有些已经标准化。选择时先应根据工作要求选定合适的类型,然后按照轴的直径计算扭矩和转速,再从有关手册中查出适用的型号,最后对某些关键零件作必要的验算。 分类还包括球笼式万向联轴器 圆锥碗簧联轴器 SWP、SWC型十字轴式万向联轴器十字包94) 矫正机用十字轴式万向联轴器(JB/T7846.2-95) 弹簧管联轴器 WS、WSD型十字轴式万向联轴器(JB/T5901-91) WSH型滑动轴承十字轴式万向联轴器 ML型薄膜联轴器(SJ2127-82) SW

10、Z型整体轴承座十字轴式万向联轴器93 联轴器概念:联轴器属于机械通用零部件范畴,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,是机械产品轴系传动最常用的联接部件。20世纪后期国内外联轴器产品发展很快,在产品设计时如何从品种甚多、性能各异的各种联轴器中选用能满足机器要求的联轴器,对多数设计人员来讲,始终是一个困扰的问题。常用联轴器有膜片联轴器 ,鼓形齿式联轴器,万向联轴器,安全联轴器,弹性联轴器及蛇形弹

11、簧联轴器。 典型联轴器介绍: .凸缘式联轴器特点:构造简单,成本低,可传递较大转矩。不允许两轴有相对位移,无缓冲。用途:在转速低,无冲击,轴的刚性大,对中性较好的场合应用较广。 .滑块联轴器 半联轴器1、3上的凹槽与中间滑块的凸榫移动副可补偿两轴偏移特点、应用:无缓冲,移动副应加润滑用于低速传动 3.弹性联轴器特点:缓冲吸振,可补偿较大的轴向位移,微量的 径向位移和角位移。应用:正反向变化多,启动频繁的高速轴。类别:1:安全联轴器 :在结构上的特点是,存在一个保险环节(如销钉可动联接等),其只能承受限定载荷。当实际载荷超过事前限定的载荷时,保险环节就发生变化,截断运动和动力的传递,从而保护机器

12、的其余部分不致损坏,即起安全保护作用。 起动安全联轴器:除了具有过载保护作用外,还有将机器电动机的带载起动转变为近似空载起动的作用。2:刚性联轴器:刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力,也不具有缓冲减震性能;但结构简单,价格便宜。只有在载荷平稳,转速稳定,能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下,才可选用刚性联轴器。3:挠性联轴器:具有一定的补偿被联两轴轴线相对偏移的能力,最大量随型号不同而异。 无弹性元件的挠性联轴器:承载能力大,但也不具有缓冲减震性能,在高速或转速不稳定或经常正、反转时,有冲击噪声。适用于低速、重载、转速平稳的场合。 非金属弹性元件的挠性联轴器 在转速不平稳时有很好

13、的缓冲减震性能;但由于非金属(橡胶、尼龙等)弹性元件强度低、寿命短、承载能力小、不耐高温和低温,故适用于高速、轻载和常温的场合 。金属弹性元件的挠性联轴器:除了具有较好的缓冲减震性能外,承载能力较大,适用于速度和载荷变化较大及高温或低温场合。 联轴器的分类 1.膜片型联轴器单膜片联轴器G8S,特性:大扭矩承载、高扭矩刚性和卓越灵敏度;免维护、超强抗油和耐腐蚀性;零回转间隙;体积小巧的联轴器,总长度短 ;不锈钢膜片补偿角向轴向偏差 ;顺时针与逆时针回转特性完全相同 双膜片联轴器G8L,特性:双膜片不锈纲膜片容许偏角,偏心及轴向偏差;免维护、超强抗油和耐腐蚀性;零回转间隙;体积小巧的联轴器,总长度

14、长 ;不锈钢膜片补偿角向轴向偏差 ;顺时针与逆时针回转特性完全相同 单节膜片联轴器2.齿式联轴器GICL鼓型齿式联轴器 GICLZ鼓形齿式联轴器 GCL鼓形齿式联轴器 GCLZ鼓形齿式联轴器 GCLD鼓型齿式联轴器 TGL尼龙内齿圈联轴器 3.轮胎式联轴器UL 型轮胎式联轴器 LA 型轮胎式联轴器 LB 型轮胎式联轴器 DL 多角形橡胶联轴器 4.星形弹性联轴器XL 系列星形弹性联轴器LXD单法兰星形联轴器 XLS双法兰型星形联轴器 LXZ带制动轮星形联轴器 LXP带制动盘型联轴器 LXT接中间套型联轴器 LXJ接中间轴星形联轴器LXQ接中间轴球铰联轴器 5.梅花形弹性联轴器LM(原ML)梅花

15、联轴器 LMS(原MLS)梅花联轴器LMD(原MLZ)梅花联轴器 LMZI(MLLI)梅花联轴器LMZ(MLL)联轴器 6.万向联轴器 7.星型弹性联轴器 梅花弹性联轴器万向节联轴器联轴器尺寸、安装与维护联轴器外形尺寸,即最大径向和轴向尺寸,必须在机器设备允许的安装空间以内。应选择装拆方便、不用维护、维护周期长或维护方便、更换易损件不用移动两轴、对中调整容易的联轴器。大型机器设备调整两轴对中较困难,应选择使用耐久和更换易损件方便的联轴器。金属弹性元性挠性联轴器一般比非金属弹性元件挠性联轴器的使用寿命长。需密封润滑和使用不耐久的联轴器,必然增加维护工作量。对于长期连续运转和经济效益较高的场合,例

16、如我国冶金企业的轧机传动系统高速端,目前普遍采用的是齿式联轴器,齿式联轴器虽然理论上传递转矩大,但必须在润滑和密封良好的条件下才能耐久工作。且需经常检查密封状况,注润滑油或润滑脂,维护工作量大,增加了辅助工时,减少了有效工作时间,影响生产效益。国际上工业发达国家,已普通选用使用寿命长、不用润滑和维护的膜片联轴顺取代鼓形齿式联轴器,不仅提高了经济效益,还可净化工作环境。在轧机传动系统选用我国研制的弹性活销联轴器和扇形块弹性联轴器,不仅具有膜片联轴器的优点,而且缓冲减振效果好,价格更便宜。 联轴器的工作环境联轴器于各种不同主机产品配套使用,周围的工作环境比较复杂,如温度、湿度、水、蒸汽、粉尘、砂子

17、、油、酸、碱、腐蚀介质、盐水、辐射等状况,是选择联轴器时必须考虑的重要因素之一。对于高温、低温、有油、酸、碱介质的工作质量,不宜选用以一般橡胶为弹性元件材料的挠性联轴器,应选择金属弹性元件挠性联轴器,例如膜片联轴器、蛇形弹簧联轴器等。 联轴器的传动精度小转矩和以传递运动为主的轴系传动,要求联轴器具有较高的传动精度,宜选用非金属弹性元件的挠性联轴器。大转矩和传递动力的轴系传动,对传动精度变有要求,高转速时,应避免选用金属弹性元件弹性联轴器和可动元件之间的间隙的挠性联轴器,宜选用传动精度高的膜片联轴器。 联轴器选用程序1、选用标准联轴器。设计人员在选择联轴器时首先应在已经制定为国家标准、机械行业标

18、准以及获国家专利的联轴器中选择,只有在现有标准联轴器和专利联轴器不能满足设计需要时才需自己设计联轴器。2、选择联轴器品种、型式了解联轴器(尤其是挠性联轴器)在传动系统中的综合功能,从传动系统总体设计考虑,选择联轴器品种、型式。根据原动机类别和工作载荷类别、工作转速、传动精度、两轴偏移状况、温度、湿度、工作环境等综合因素选择联轴器的品种。根据配套主机的需要选择联轴器的结构型式,当联轴器与制动器配套使用时,宜选择带制动轮或制动盘型式的联轴器;需要过载保护时,宜选择安全联轴器;与法兰联接时,宜选择法兰式;长距离传动,联接的轴向尺寸较大时,宜选择接中间轴型或接中间套型。3、联轴器转矩计算传动系统中动力

19、机的功率应大于工件机所需功率。根据动力机的功率和转速可计算得到与动力机相联接的高速端的理论短矩T;根据工况系数K及其他有关系数,可计算联轴器的计算转矩Tc,。联轴器T与n成反比,因此低速端T大于高速端T。4、初选联轴器型号根据计算转矩Tc,从标准系列中可选定相近似的公称转矩Tn,选型时应满足TnTc。初步选定联轴器型号(规格),从标准中可查得联轴器的许用转速n和最大径向尺寸D、轴向尺寸L0,就满足联轴器转速nn。5、根据轴径调整型号初步选定的联轴器联接尺寸,即轴孔直径d和轴孔长度L,应符合主、从动端轴径的要求,否则还要根据轴径d调整联轴器的规格。主、从动端轴径不相同是普通现象,当转矩、转速相同

20、,主、从动端轴径不相同时,应按大轴径选择联轴器型号。新设计的传动系统中,应选择符合GB/T3852中规定的七种轴孔型式,推荐采用J1型轴孔型式,以提高通用性和互换性,轴孔长度按联轴器产品标准的规定。6、选择联接型式联轴器联接型式的选择取决于主、从动端于轴的联接型式,一般采用键联接,为统一键联接型式及代号,在GB/T3852中规定了七种键槽型式,四种无键联接,用得较多的是A型键。7、选定联轴器品种、式、规格(型号)根据动力机和联轴器载荷类别、转速、工作环境等综合因素,选定联轴器品种;根据联轴器的配套、联接情况等因素选定联轴器型式;根据公称转矩、轴孔直径与轴孔长度选定规格(型号)。为了保证轴和键的

21、强度,在选定联轴器型号(规格)后,应对轴和键强度做校核验算,以最后确定联轴器的型号。 联轴器产品标准(通用)1、刚性联轴器标准(1)BG/T 5843-1986 凸缘联轴器(2)JB/T 7006-1993 平行轴联轴器型式基本参数尺寸 2、无弹性元件挠性联轴器标准(1)JB/T 3241-1991 SWP型部分轴承座十字轴式万向联轴器(代替JB 3241-83)(2)JB/T 3242-1993 SWZ型整体轴承座十字轴式万向联轴器(代替JB 3242-83)(3)JB/T 5513-1991 SWC型整体叉头十字轴式万向联轴器(4)JB/T 7341-1994 SWP、SWC型十字轴式万向

22、联轴器 十字包型式与尺寸(5)JB/T 5901-1991 十字轴万向联轴器(6)GB/T 7549-1987 球笼式同步万万向联轴器型式、基本参数和主要尺寸(7)BG/T 7550-1987 球笼式同步万向联轴器 试验方式(8)JB/T 6140-1992 重型机械用球笼式同步万向联轴器(9)JB/T 6139-1992 球铰式万向联轴器(10)JB/T 5514-1991 TGL鼓形齿式联轴器(11)JB/T 7001-1993 WGP型带制动盘鼓形齿式联轴器型式、参数和尺寸(12)JB/T 7002-1993 WGC型带制动盘鼓形齿式联轴器型式、参数和尺寸(13)JB/T 7003-19

23、93 WGZ型带制动盘鼓形齿式联轴器型式、参数和尺寸(14)JB/T 7004-1993 WGT型带制动盘鼓形齿式联轴器型式、参数和尺寸(15)JB/T 8854.1-1999 GCLD型鼓形齿式联轴器(代替ZBJ 19013-89)(16)JB/T 8854.2-1999 GICL、GIICL型鼓形齿式联轴器(代替ZBJ 19013-89)(17)JB/T 8854.3-1999 GICLZ、GIICLZ型鼓形齿式联轴器(代替ZBJ 19014-89)(18)JB/T 8821-1998 WGJ型接中间轴鼓形齿式联轴器(19)GB/T 6069-1985 滚子链联轴器 3、金属弹性元件弹性联

24、轴器标准(1)GB/T 12922-1991 弹性阻尼簧片联轴器(2)GB/T 14653-1993 挠性杆联轴器(3)JB/T 9147-1999 膜片联轴器(代替ZB/T J19022-90)(4)JB/T 8869-2000 蛇形弹簧联轴器(代替ZB/T J19023-90)4、非金属弹性元件弹性联轴器标准(1)BG/T 2496-1996 弹性环联轴器(代替GB 2496-81)(2)BG/T 4323-1984 弹性套柱销联轴器(3)BG/T 5014-1985 弹性柱销联轴器(4)BG/T 5015-1985 弹性柱销齿式联轴器(5)BG/T 5272-1985 梅花形弹性联轴器(

25、6)BG/T 5844-1986 轮胎式联轴器(7)BG/T 10614-1989 芯型弹性联轴器(8)JB/T 5511-1991 H型弹性块联轴器(9)JB/T 5512-1991 多角形橡胶联轴器(10)JB/T 7849-1995 径向弹性柱销联轴器(11)JB/T 7684-1955 LAK鞍形块弹性联轴器(12)JB/T 9148-1999 弹性块联轴器(代替ZBJ 19029-90)5、安全联轴器标准(1)JB/T 5986-1992 钢砂式安全联轴器(2)JB/T 5987-1992 钢球式安全联轴器(3)JB/T 6139-1992 AMN内张摩擦式安全联轴器(4)JB/T

26、7355-1994 AYL型液压安全联轴器(5)JB/T 7682-1995 蛇形弹簧安全联轴器 编辑本段联轴器的选用因素联轴器品种、型式、规格很多,在正确理解品种、型式、规格各自概念的基础上,根据传动系统的需要来选择联轴器,首先从已经制订为标准的联轴器中选择,目前我国制订为国标和行标的有十几种,这些标准联轴器绝大多数是通用联轴器,每一种联轴器都有各自的特点和适用范围,基本能够满足多种工况的需要,一般情况下设计人员无需自行设计联轴器,只有在现有标准联轴器不能满足需要时才需自行设计联轴器。标准联轴器选购方便,价格比自行设计的非标准联轴器要便宜很多。在众多的标准联轴器中,正确选择适合自己需要的最佳

27、联轴器,关系到机械产品轴系传动的工作性能、可靠性、使用寿命、振动、噪声、节能、传动效率、传动精度、经济性等一系列问题,也关系到机械产品的质量。 设计人员在选用联轴器时应立足于从轴系传动系统的角度需要来选择联轴器,应避免单纯的只考虑主、从动端联接选择联轴器。 (一)动力机的机械特性动力机到工作时之间,通过一个或数个不同品种或不同型式、规格的联轴器将主、从动端联接起来,形成轴系传动系统。在机械传动中,动力机不外乎电动机、内燃机和汽轮机。由于动力机工作原理和结构不同,其机械特性差别很大,有的运转平稳,有的运转时有冲击,对传动系统形成不等的影响。 动力机的机械特性对整个传动系统有一定的影响,不同类型的

28、动力机,由于其机械特性不同,应选取相应的动力机系数KW,选择适合于该系统的最佳联轴器。动力机的类别是选择联轴器品种的基本因素;动力机的功率是确定联轴器的规格大小的主要依据之一,与联轴器转矩成正比。 固定的机械产品传动系统中的动力机大都是电动机,运行的机械产品传动系统(例如般舶、各种车辆等)中的动力机多为内燃机,当动力机为缸数不同的内燃机时,必须考虑扭振对传动系统的影响,这种影响因素与内燃机的缸数、各缸是否正常工作有关。此时一般应选用弹性联轴器,以调整轴系固有频率,降低扭振振幅,从而减振、缓冲、保护传动装置部件,改善对中性能,提高输出功率的稳定性。 (二)载荷类别由于结构和材料不同,用于各个机械

29、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。为便于选用计算,将传动系统的载荷分为四类。 传统系统的载荷类别是选择联轴器品种的基本依据。冲击、振动和转知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23倍,即Tmax23Tn。 低速重载工况应避免选用只适用于中小功率的联轴器,例如:弹

30、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;载荷变化较大的并有冲击、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。 (三)联轴器的许用转速联轴器的许用转速范围是根据联轴器不同材料允许的线速度的最大外缘尺寸,经过计算而确定。不同材料和品种、规格的联轴器许用转速范围不相同,改变联轴器的材料可提高联轴器许用转速范围,材料为钢的许用转速大于材料为铸铁的许用转速。 (四)联轴器所联两轴相对位移联轴器所联两轴

31、由于制造误差、装配误差、安装误差、轴受载而产生和变形、基座变形、轴承磨损、温度变化、部件之间的相对运动等多种因素而产生相对位移。一般情况下,两轴相对位移是难以避免的,但不同工况条件下的轴系传动所产生态平衡位移方向,即轴向、径向角向以及位移量的大小有所不同。只有挠性联轴器才具有补偿两轴相对位移的性能,因此在实际应用中大量选择挠性联轴器。刚性联轴器不具备补偿性应用范围受到限制,因此用量很少。角向位移较大的轴系传动宜选用万向联轴器;有轴向窜动,并需控制轴向位移的轴系传动,应选用膜片联轴器;只有对中精度很高的情况下才选用刚性联轴器。 (五)联轴器的传动精度小转矩和以传递运动为主的轴系传动,要求联轴器具

32、有较高的传动精度,宜选用金属弹性元件的挠性联轴器。大转矩和传递动力的轴系传动,对传动精度亦有要求,高转速时,应避免选用非金属弹性元件弹性联轴器和可动元件之间有间隙的挠性联轴器,宜选用传动精度高的膜片联轴器。 (六)联轴器尺寸、安装与维护联轴器外形尺寸,即最大径向和轴向尺寸,必须在机器设备允许的安装空间以内。间选择装拆方便、不用维护、维护周期长或维护方便、更换易损件不用移动两轴、对中调整容易的联轴器。 大型机器设备调整两轴对中较困难,应选择使用耐久和更换易损件方便的联轴器。金属弹性元件挠性联轴器一般比非金属弹性元件挠性联轴器使用寿命长。需密封润滑和使用不耐久的联轴器,必然增加维护工作量。对于长期

33、连续运转和经济效益较高的场合,例如我国冶金企业的轧机传动系统的高增端,目前普遍采用的上齿式联轴器,齿式联轴器虽然理论上传递转矩大,但必须在润滑和密封良好的条件下才能耐久工作,且需经常检查密封状况,注润滑油,维护工作量大,增加了辅助工时,减少了有效工作时间,影响生产效益。 (七)工作环境联轴器与各种不同主机产品配套作用,周围的工作环境比较复杂。对于高温、低温、有油、酸、碱介质的工作环境,不宜选用以一般橡胶为弹性元件材料的挠性联轴器,应选择金属弹性元件挠性联轴器。 弹性柱销齿式联轴器由于运转时柱销的窜动,自身噪声大,对于噪声有严格要求的场合不应选用。 (八)联轴器的制造、安装、维护和成本在满足便用

34、性能的前提下,应选用装拆方便、维护简单、成本低的联轴器。例如刚性联轴器不但结构简单,而且装拆方便,可用于低速、刚性大的传动轴。一般的非金属弹性元件联轴器(例如弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、梅花形弹性联轴器等),由于具有良好的综合能力,广泛适用于一般的中、小功率传动。 编辑本段联轴器的动力学简介在选择联轴器时应根据选用者各自实际情况和要求,综合考虑上述各种因素,从现有标准联轴器中选取最适合自己需要的联轴器品种、型式和规格。一般情况下现有的标准联轴器基本可以满足不同工况的需要。由于动力机的驱动转矩及工作机的负载载矩不稳定,以及由传动零件制造误差引起的冲击和零件不平衡离心惯性力引起的动载荷,使得

35、传动轴系在变载荷(周期性变载荷及非周期性冲击载荷)下动行产生机械振动,这将影响机械的使用寿命和性能,破坏仪器、仪表的正常工作条件,并对轴系零件造成附加动应力,当总应力或交变应力分别超过允许限制时,会使零件产生破坏或疲劳破坏。在设计或选用传递转矩和运动用的联轴器时,应进行扭振分析和计算,其目的在于求击轴系的固有频率,以确定动力机的各阶临界转速,从而算出扭振使轴系及传动装置产生的附加载荷和应力。必要时采用减振缓冲措施,其基本原理是合理的匹配系统的质量、刚度、阻尼及干扰力的大小和频率,使传动装置不在共振区的转速范围内运转,或在运转速度内范围不出现强烈的共振现象。另一个行之有效的方法是在轴系中采用高柔

36、度的弹性联轴器,简称高弹(性)联轴器,以降低轴系的固有频率,并利用其阻尼特性减小扭振振幅。 编辑本段联轴器平衡等级(1)任意一个联轴器组件的平衡等级是根据联轴器的惯性主轴线与旋转轴线之间重心位置偏心量的最大可能值的平方和方根值而决定的。其不平衡量以微米表示。 (2)对联轴器组件的潜在不平衡因素前面作了介绍,确定各种类型联轴器组件的平衡等级和计算平衡的各个步骤见计算示例。 (3)联轴器平衡等级的标准分级表下表,在平衡面位置上惯性主轴线对旋转轴线所产生的最大偏移以最大均方根微米表示,其数值是按AGMA方法计算的联轴器平衡标准等级 联轴器平衡等级 惯性主轴线在平衡面上的最大位移(均方根) 联轴器平衡

37、等级 惯性主轴线在平衡面上的最大位移(均方根) 联轴器平衡等级 惯性主轴线在平衡面上的最大位移(均方根) 联轴器平衡等级 惯性主轴线在平衡面上的最大位移(均方根) 4800950580010256400111272001268100编辑本段联轴器的平衡问题联轴器由于种种原因使其质心或惯性主轴与其加转轴线不重合,在运转时将产生不平衡离心惯性力、离心惯性偶力和动挠度(振型)的现象,称为转子的不平衡现象,这种不平衡现象必然引起轴系的振动,从而影响机器的正常工作和使用寿命,因而对其必须加以重视。不平衡的程度(不平衡量U)通常用转子的质量m和质心到转子回转轴线距离r的乘积mr来表达,称为质径积。也有用单

38、位质量的质径积来表达的,称为偏心距e(不是几何意义上的偏心。)质径积mr是一个与转子质量有关的相对量,而偏心距e是一个与转子质量无关的绝对量。前者比较直观,常用于具体给定转子的平衡操作,后者用于衡量转子平衡的优劣或检测平衡精度,联轴器的平衡等级标准即按e来评定。对于挠性转子则用振型偏心距(第n阶振型)en=Un/mn,Un、mn分别为第n阶振型和阶模态质量。 为了纠正或最大限度地减少联轴器的不平衡量,应根据需要选择适当的平衡等级,并在产品制造完成及在机器上安装完成后,在联轴器指定的平衡(校正)平面上,通过增加或减少适当质量的方法,使之达到平衡等级要求。这个工艺过程称为平衡校正,简称平衡。 编辑

39、本段联轴器所联两轴相对位移联轴器所联两轴由于制造误差、安装误差、轴受载而产生的变形、基座变形、轴承磨损、温度变化(热胀、冷缩)、部件之间的相对运动等多种因素而产生相对位移。一般情况下,两轴相对位移是难以避免的,但不同工况条件下的轴系传动所产生的位移方向,即轴向(x)、径向(y)、角向(a)以及位移量的大小有所不同。只有挠性联轴器才具有补偿两轴相对位移的性能,因此在实际应用中大量选择挠性联轴器。刚性联轴器不具备补偿性能,应用范围受到限制,因此用量很少。 联轴器的类型与特点联轴器类型常用的精密联轴器有:弹性联轴器,膜片联轴器,波纹管联轴器,滑块联轴器,梅花联轴器,刚性联轴器。联轴器特点1、弹性联轴

40、器(1)一体成型的金属弹性体;(2)零回转间隙、可同步运转;(3)弹性作用补偿径向、角向和轴向偏差;(4)高扭矩刚性和卓越的灵敏度;(5)顺时针和逆时针回转特性完全相同;(6)免维护、抗油和耐腐蚀性;(7)有铝合金和不锈钢材料供选择;(8)固定方式主要有顶丝和夹紧两种。2、膜片联轴器(1)高刚性、高转矩、低惯性;(2)采用环形或方形弹性不锈刚片变形;(3)大扭矩承载,高扭矩刚性和卓越的灵敏度;(4)零回转间隙、顺时针和逆时针回转特性相同;(5)免维护、超强抗油和耐腐蚀性;(6)双不锈钢膜片可补偿径向、角向、轴向偏差,单膜片则不能补偿径向偏差。3、波纹管联轴器(1)无齿隙、扭向刚性、连接可靠、耐

41、腐蚀性、耐高温;(2)免维护、超强抗油,波纹管形结构补偿径向、角向和轴向偏差,偏差存在的情况下也可保持等速作动;(3)顺时针和逆进针回转特性完全相同;(4)波纹管材质有磷青铜和不锈钢供选择;(5)可适合用于精度和稳定性要求较高的系统。4、滑块联轴器(1)无齿隙的连接,用于小扭矩的测量传动结构简单;(2)使用方便、容易安装、节省时间、尺寸范围广、转动惯量小,便于目测检查;(3)抗油腐蚀,可电气绝缘,可供不同材料的滑块弹性体选择;(4)轴套和中间件之间的滑动能容许大径向和角向偏差,中间件的特殊凸点设计产生支撑的作用,容许较大的角度偏差,不产生弯曲力矩,侃轴心负荷降至最低。5、梅花联轴器(1)紧凑型

42、、无齿隙,提供三种不同硬度弹性体;(2)可吸收振动,补偿径向和角向偏差;(3)结构简单、方便维修、便于检查;(4)免维护、抗油及电气绝缘、工作温度20-60;(5)梅花弹性体有四瓣、六瓣、八瓣和十瓣;(6)固定方式有顶丝,夹紧,键槽固定。6、刚性联轴器(1)重量轻,超低惯性和高灵敏度;(2)免维护,超强抗油和耐腐蚀性;(3)无法容许偏心,使用时应让轴尽量外露;(4)主体材质可选铝合金/不锈钢;(5)固定方式有夹紧、顶丝固定。联轴器主要用途(供参考)弹性联轴器:适用于旋转编码器、步进电机;膜片联轴器:适用于伺服电机、步进电机;波纹管联轴器:适用于伺服电机;滑块联轴器:适用于普通微型电机;梅花联轴

43、器:适用于伺服电机、步进电机;刚性联轴器:适用于伺服电机、步进电机。 编辑本段联轴器的选用程序1、选用标准联轴器。设计人员在选择联轴器时首先应在已经制定为国家标准、机械行业标准以及获国家专利的联轴器中选择,只有在现有标准联轴器和专利联轴器不能满足设计需要时才需自己设计联轴器。 2、选择联轴器品种、型式。了解联轴器在传动系统中的综合功能,从传动系统总体设计考虑,选择联轴器品种、型式。根据原动机类别和工作载荷类别、工作转速、传动精度、两轴偏移状况、温度、湿度、工作环境等综合因素选择联轴器的品种。根据配套主机的需要选择联轴器的结构型式,当联轴器与制动器配套使用时,宜选择带制动轮或制动盘型式的联轴器;

44、需要过载保护时,宜选择安全联轴器;与法兰联接时,宜选择法兰式;长距离传动,联接的轴向尺寸较大时,宜选择接中间轴型或接中间套型。 3、联轴器转矩计算。传动系统中动力机的功率应大于工件机所需功率。根据动力机的功率和转速可计算得到与动力机相联接的高速端的理论短矩T;根据工况系数K及其他有关系数,可计算联轴器的计算转矩Tc。联轴器T与n成反比,因此低速端T大于高速端T。 4、初选联轴器型号。根据计算转矩Tc,从标准系列中可选定相近似的公称转矩Tn,选型时应满足TnTc。初步选定联轴器型号,从标准中可查得联轴器的许用转速n和最大径向尺寸D、轴向尺寸L0,就满足联轴器转速nn。 5、根据轴径调整型号。初步

45、选定的联轴器联接尺寸,即轴孔直径d和轴孔长度L,应符合主、从动端轴径的要求,否则还要根据轴径d调整联轴器的规格。主、从动端轴径不相同是普通现象,当转矩、转速相同,主、从动端轴径不相同时,应按大轴径选择联轴器型号。新设计的传动系统中,应选择符合GB/T3852中规定的七种轴孔型式,推荐采用J1型轴孔型式,以提高通用性和互换性,轴孔长度按联轴器产品标准的规定。 6、选择联接型式。联轴器联接型式的选择取决于主、从动端于轴的联接型式,一般采用键联接,为统一键联接型式及代号,在GB/T3852中规定了七种键槽型式,四种无键联接,用得较多的是A型键。 7、选定联轴器品种、式、规格。根据动力机和联轴器载荷类

46、别、转速、工作环境等综合因素,选定联轴器品种;根据联轴器的配套、联接情况等因素选定联轴器型式;根据公称转矩、轴孔直径与轴孔长度选定规格。为了保证轴和键的强度,在选定联轴器型号后,应对轴和键强度做校核验算,以最后确定联轴器的型号。 联轴器的润滑保养1.十字滑块式联轴器:最高圆周速度约30m/s,用2号润滑脂润滑,中间滑块的旷地空闲装满脂,换脂周期1000小时,适合采用球轴承脂。最高圆周速度约30m/s,用N220齿轮油润滑,中间滑块的旷地空闲装满油,换油周期1000小时,有时采用浸满油的毛毡垫。2.牙嵌式联轴器:最高圆周速度约150m/s,用N150、N220齿轮油润滑,要求有足够的流量,沿轴向

47、连续地通过联轴器,无密封。3.盘式弹簧联轴器:最高圆周速度约60m/s,用2号或3号润滑脂润滑,用量为装满联轴器,换脂周期12个月,对密封要求不严;最高圆周速度约150m/s,用N150、N220齿轮油润滑,要求有足够的流量,沿轴向连续地通过联轴器。4.弹簧片式联轴器:最高圆周速度约30m/s,用1号润滑脂润滑,用量为装满联轴器,换脂周期1000小时,对密封要求不严。编辑本段制动器(brake staff)简介制动器就是刹车。是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制动架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸,制

48、动器通常装在设备的高速轴上,但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。有些制动器已标准化和系列化,并由专业工厂制造以供选用。制动器分为行车制动器(脚刹),驻车制动器(手刹)。 在行车过程中,一般都采用行车制动(脚刹),便于在前进的过程中减速停车,不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵时才采用驻车制动。当车停稳后,就要使用驻车制动(手刹),防止车辆前滑和后溜。停车后一般除使用驻车制动外,上坡要将档位挂在一档(防止后溜),下坡要将档位挂在倒档(防止前滑)。 使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据,其大小由

49、机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料(制动件)的性能直接影响制动过程,而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等,后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。 编辑本段分类制动器可以分为摩擦式和非摩擦式两大类。摩擦式制动器。靠制动件与运动件之间的摩擦力制动。非摩擦式制动器。制动器的结构形式主要有磁粉制动器(利用磁粉磁化所产生的剪力来制动)、磁涡流制动器(通过调节励磁电流来调节制动力矩的大小)以及水涡流制动器等。按制动件的结构形式又可分为外抱块式制动器、内张蹄式制动器、带式制

50、动器、盘式制动器等;按制动件所处工作状态还可分为常闭式制动器(常处于紧闸状态,需施加外力方可解除制动)和常开式制动器(常处于松闸状态,需施加外力方可制动);按操纵方式也可分为人力、液压、气压和电磁力操纵的制动器。按制动系统的作用 制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。上述各制动系统中,行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。 制动操纵能源 制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统;完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统;兼用人力和发动

51、机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。 按制动能量的传输方式 制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。 编辑本段制动系统的一般工作原理制动系统的一般工作原理是,利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。 可用一种简单的液压制动系统示意图来说明制动系统的工作原理。一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上,随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上,有两个支承销,支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮

52、缸,用油管5与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞3可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。 当驾驶员踏下制动踏板,使活塞压缩制动液时,轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓,使制动鼓减小转动速度,或保持不动。 使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据,其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料(制动件)的性能直接影响制动过程,而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等,后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。 在

53、了解某款车型的刹车系统时,您可能经常会听到“前盘后鼓”或“前碟后鼓”这四个字,那么,它到底是什么意思呢?最近就有读者通过电子邮件询问有关汽车制动系统的问题,比如盘式制动器和鼓式制动器的区别,通风盘和实心盘的不同之处等等。目前车市中很多发动机排量较小的中低档车型,其制动系统大多采用“前盘后鼓式”,即前轮采用盘式制动器,后轮采用鼓式制动器,比如常见的一汽大众捷达、长安铃木奥拓及羚羊、比亚迪福莱尔、东风悦达起亚千里马、上海通用赛欧等等。我们先来简单了解一下后轮经常采用的鼓式制动器。 实际应用差别很明显,盘刹比鼓刹好用。刹车鼓中的石棉材料会致癌。鼓刹与盘刹各有利弊。在刹车效果上,鼓刹与盘刹的相差并不大

54、,因为刹车时,是轮胎和地面的摩擦力让车子逐渐停止下来的。如果车身小巧,车身重量轻,后轮采用鼓刹就足以使轮胎和地面产生足够的摩擦力了。如果后轮使用盘刹,ABS和EBD系统也会自动降低其刹车力度,以保证后轮不会失去抓地力出现打滑、抱死现象。 散热性上,盘刹要比鼓刹散热快,通风盘刹的散热效果更好;在灵敏度上,盘刹会更高些,不过在下雨天道路泥泞的情况下当刹盘沾了泥沙后刹车效果就会大打折扣,这也是盘刹的缺点;费用方面,鼓刹较盘刹更低,而且使用寿命更长,因此一些中低档车多会采用鼓刹,中高档以上的车型基本采取四轮盘刹。 汽车设计者从经济与实用的角度出发,一般轿车采用了混合的形式,前轮盘式制动,后轮鼓式制动。

55、四轮轿车在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%80%,因此前轮制动力要比后轮大。轿车生产厂家为了节省成本,就采用前轮盘式制动,后轮鼓式制动的方式。四轮盘式制动的中高级轿车,采用前轮通风盘式制动是为了更好地散热,至于后轮采用非通风盘式同样也是成本的原因。毕竟通风盘式的制造工艺要复杂得多,价格也就相对贵了。随着材料科学的发展及成本的降低,在轿车领域中,盘式制动有逐渐取代鼓式制动的趋向。一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩,使后者的旋转角速度降低,同时依靠车轮与地面的附着作用,产生路面对车轮的制动力以使汽车减速。凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器。目前汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。 旋转元件固装在车轮或半轴上,即制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器。旋转元件固装在传动系的传动轴上,其制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器称为中央制动器。 编辑本段制动系的功用及分类使行驶中的汽车减速甚至停车,使下坡行驶的汽车的速度保持稳定,以及使已停驶的汽车保持不动,这些作用统称为制动;汽车上装设的一系列专门装置,以便驾驶员能根据道路和交通等情况,借以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,对汽车进行一定程度的制动,这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制

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