一种新型安全联轴器的设计

综合摩擦联轴器和弹性柱销联轴器的优点，给出一种新型安全联轴器的结构图并分析其二工作原理。在此基拙上，给出关健部件一摩擦片和弹簧的设计公式。

    联轴器是轴系传动中最常用的联接部件，现已发展成为三个类别，多品种系列。联轴器在传递转矩和运动的过程中，与被联接件共同回转且不脱开，不改变转矩的大小。为防止意外过载造成零部件损坏，常选用安全联轴器。当工作转矩超过机器允许的极限转矩时，安全连轴器中的联接件被剪断、分离或打滑，使传动中断或传递的转矩保持限定值，以保护重要零部件不致损坏。综合联轴器及离合器的设计理念，给出一种新型安全联轴器的设计。

安全联轴器的工作原理

    联轴器的工作原理。当工作转矩小于预先设定的极限转矩时，输入轴1旋转，通过键传动带动内轴套9转动。摩擦片8(2片)与9铆接成一体。其中1片靠摩擦力带动钢片7转动，另1片带动钢片10转动。由于铜头5头部与钢片8的孔配合，底部与半联轴器6的孔配合，钢片8的转动带动半联轴器6转动，半联轴器6通过螺栓联接，带动另一半联轴器11转动;钢片10与半联轴器11螺钉联接，钢片10的运动通过摩擦同时传递给半联轴器11。半联轴器11通过弹性柱销13带动法兰盘14旋转，通过键联接将动力和运动输出。当工作转矩超过设定的极限转矩时，输人轴1带动内轴套9旋转，摩擦片8打滑，无动力和运动输出，可以有效保护机器设备不到员坏。通过旋转外套盘2可以调整弹簧4的压缩量，改变摩擦片8与钢片7,10的压紧力，从而设定不同的输出极限转矩。

用有限元法计算出某XHP3型钻头第三齿圈所需压齿力为(4-8)T，与产品用实验得出的实际压齿力一致，表明建立有限元模型与边界条件设定合理，计算结果正确;在生产中使用有限元法计算压齿力可节省多次重复实验时间。压齿力与过盈量的关系(图略)表明，在材料.的弹塑性范围内，不同的过盈量具有不同的压齿力，压齿力与过盈量基本成线性关系，为不同型号钻头压齿力的计算提供了设计依据;有实际应用价值。采用有限元法，计算速度快，每次迭代运算的时间都小于10s，在一般计算机上均可实施计算。    联轴器综合摩擦联轴器、弹性柱销联轴器的优点，结构简单，径向尺寸小，具有补偿两轴相对位移、角位移及综合位移的能力和良好的减振、缓冲性能。既能可靠的传递动力和运动，又能有效保护重要零部件不受损坏，在现代机械传动中具有极高的应用价值。通过调整弹簧压缩量，可以设定不同的输出极限转矩，具有良好的通用性。

摩擦副材料选取    该安全联轴器中摩擦副材料的选取很重要。如果摩擦副材料选取不合理，不仅增加成本，而且会影响联轴器的工作寿命和可靠性。联轴器在正常工作过程中由于转速差较小，发热量不大(在过载打滑时，会产生大量的热)。经过对多种摩擦副材料的比对试验，最终选取石棉钢丝板与45钢配对。石棉钢丝板摩擦因数高，密度小，机械强度高，耐热性好，价格便宜，经热压及硫化成型，工艺性好，制造简单方便。45钢调制处理，HB=220-250,摩擦面表面淬火，HRC50-55。该摩擦材料副在干式摩擦中应用最广泛。结论    联轴器同时具有摩擦联轴器、弹性柱销联轴器的优点，既能可靠的传递动力和运动，又具有良好的过载保护能力。通过调整弹簧压缩量，可以设定不同的极限转矩，具有很好的通用性。联轴器在现代机械传动中具有广阔的应用前景和市场推广价值。