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    一种新型安全联轴器的设计

    发布日期:2016-01-24 发布者:鑫程联轴器

    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。