萬向聯軸器檢視原始碼討論檢視歷史

萬向聯軸器

來自 呢圖網 的圖片

中文名；萬向聯軸器 外文名；Universal Joint 特 點；角向補償量較大 兩軸線夾角； 5°-45°之間 結構型式； 十字軸式、球籠式、球叉式等 作 用；緩衝、減振和提高軸系動態性能 材 料；45號鋼等

萬向聯軸器利用其機構的特點，使兩軸不在同一軸線，存在軸線夾角的情況下能實現所聯接的兩軸連續迴轉，並可靠地傳遞轉矩和運動。萬向聯軸器最大的特點是：其結構有較大的角向補償能力，結構緊湊，傳動效率高。不同結構型式萬向聯軸器兩軸線夾角不相同，一般在5°-45°之間。

結構型式

萬向聯軸器有多種結構型式，例如：十字軸式、球籠式、球叉式、凸塊式、球銷式、球鉸式、球鉸柱塞式、三銷式、三叉杆式、三球銷式、鉸杆式等；最常用的為十字軸式，其次為球籠式。在實際應用中，根據所傳遞轉矩大小，分為重型、中型、輕型和小型。

用途

用來聯接不同機構中的兩根軸（主動軸和從動軸），使之共同旋轉，以傳遞扭矩的機械零件。在高速重載的動力傳動中，有些聯軸器還有緩衝、減振和提高軸系動態性能的作用。聯軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯接。一般動力機大都藉助於聯軸器與工作機相聯接。

國標規格

十字軸式萬向聯軸器是用量較大的萬向聯軸器，軸承是十字軸式萬向聯軸器的易損件。幾種大型十字軸式萬向聯軸器的主要區別在於軸承座和十字叉頭的變化，形成不同結構形式。為保證主、從動軸的同步性，實際應用中均採用雙聯形式，雙聯的聯接方式不外乎焊接或法蘭盤通過螺栓聯接，中間長短的變化可有多種形式。十字軸式萬向聯軸器十字頭部件有以下形式：SWC型整體性叉頭十字軸式萬向聯軸器（JB/T 5513-2006）、SWP型部分軸承座十字軸式萬向聯軸器（JB/T 3241-2005）、SWZ型整體軸承座十字軸式萬向聯軸器（JB/T 3242-1993）、WS型小型雙十字軸式萬向聯軸器（JB/T 5901-1991）、WSD型小型單十字軸式萬向聯軸器（JB/T 5901-1991）、SWP型十字軸式萬向聯軸器用十字包（JB/T 7341.1-2005）、WGC型十字軸式萬向聯軸器用十字包（JB/T 7341.2-2006）。以上重型和小型十字軸式萬向聯軸器均為通用型，汽車行業不同車型有各自專用十字軸式萬向聯軸器或其他品種萬向聯軸器。例如轎車選用球籠式萬向聯軸器。此外農業機械、工業機械等運動機械產品也均有專用萬向聯軸器，起重大多數採用十字軸式萬向聯軸器。

分類

聯軸器種類繁多，按照被聯接兩軸的相對位置和位置的變動情況，可以分為：①固定式聯軸器。主要用於兩軸要求嚴格對中並在工作中不發生相對位移的地方，結構一般較簡單，容易製造，且兩軸瞬時轉速相同，主要有凸緣聯軸器、套筒聯軸器、夾殼聯軸器等。②可移式聯軸器。主要用於兩軸有偏斜或在工作中有相對位移的地方，根據補償位移的方法又可分為剛性可移式聯軸器和彈性可移式聯軸器。剛性可移式聯軸器利用聯軸器工作零件間構成的動聯接具有某一方向或幾個方向的活動度來補償，如牙嵌聯軸器（允許軸向位移）、十字溝槽聯軸器（用來聯接平行位移或角位移很小的兩根軸）、萬向聯軸器（用於兩軸有較大偏斜角或在工作中有較大角位移的地方）、齒輪聯軸器（允許綜合位移）、鏈條聯軸器（允許有徑向位移）等，彈性可移式聯軸器（簡稱彈性聯軸器）利用彈性元件的彈性變形來補償兩軸的偏斜和位移，同時彈性元件也具有緩衝和減振性能，如蛇形彈簧聯軸器、徑向多層板簧聯軸器、彈性圈栓銷聯軸器、尼龍栓銷聯軸器、橡膠套筒聯軸器等。聯軸器有些已經標準化。選擇時先應根據工作要求選定合適的類型，然後按照軸的直徑計算扭矩和轉速，再從有關手冊中查出適用的型號，最後對某些關鍵零件作必要的驗算。

功能

用來把兩軸聯接在一起，機器運轉時兩軸不能分離，只有機器停車並將聯接拆開後，兩軸才能分離。

類型

聯軸器所聯接的兩軸，由於製造及安裝誤差，承載後的變形以及溫度變化的影響等，會引起兩軸相對位置的變化，往往不能保證嚴格的對中。根據聯軸器有無彈性元件、對各種相對位移有無補償能力，即能否在發生相對位移條件下保持聯接功能以及聯軸器的用途等，聯軸器可分為剛性聯軸器，撓性聯軸器和安全聯軸器。聯軸器的主要類型、特點及其在作用類別在傳動系統中的作用備註剛性聯軸器只能傳遞運動和轉矩，不具備其他功能包括凸緣聯軸器、套筒聯軸器、夾殼聯軸器等撓性聯軸器無彈性元件的撓性聯軸器，不僅能傳遞運動和轉矩，而且具有不同程度的軸向、徑向、角向補償性能包括齒式聯軸器、萬向聯軸器、鏈條聯軸器、滑塊聯軸器、膜片聯軸器等有彈性元件的撓性聯軸器，能傳遞運動和轉矩；具有不同程度的軸向、徑向、角向補償性能；還具有不同程度的減振、緩衝作用，改善傳動系統的工作性能包括各種非金屬彈性元件撓性聯軸器和金屬彈性元件撓性聯軸器，各種彈性聯軸器的結構不同，差異較大，在傳動系統中的作用亦不盡相同安全聯軸器傳遞運動和轉矩，過載安全保護。撓性安全聯軸器還具有不同程度的補償性能包括銷釘式、摩擦式、磁粉式、離心式、液壓式等安全聯軸器

選擇

聯軸器的選擇主要考慮所需傳遞軸轉速的高低、載荷的大小、被聯接兩部件的安裝精度等、迴轉的平穩性、價格等，參考各類聯軸器的特性，選擇一種合用的聯軸器類型。

具體選擇時可考慮以下幾點：絕大多數聯軸器均已標準化或規格化。設計者的任務是選用，而不是設計。選用聯軸器的基本步驟如下：選擇聯軸器的類型根據傳遞載荷的大小，軸轉速的高低，被聯接兩部件的安裝精度等，參考各類聯軸器特性，選擇一種合用的聯軸器類型。1)所需傳遞的轉矩大小和性質以及對緩衝減振功能的要求。例如，對大功率的重載傳動，可選用齒式聯軸器；對嚴重衝擊載荷或要求消除軸系扭轉振動的傳動，可選用輪胎式聯軸器等具有高彈性的聯軸器。2)聯軸器的工作轉速高低和引起的離心力大小。對於高速傳動軸，應選用平衡精度高的聯軸器，例如膜片聯軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯軸器等。3)兩軸相對位移的大小和方向。當安裝調整後，難以保持兩軸嚴格精確對中，或工作過程中兩軸將產生較大的附加相對位移時，應選用撓性聯軸器。例如當徑向位移較大時，可選滑塊聯軸器，角位移較大或相交兩軸的聯接可選用萬向聯軸器等。4)聯軸器的可靠性和工作環境。通常由金屬元件製成的不需潤滑的聯軸器比較可靠；需要潤滑的聯軸器，其性能易受潤滑完善程度的影響，且可能污染環境。含有橡膠等非金屬元件的聯軸器對溫度、腐蝕性介質及強光等比較敏感，而且容易老化。5）由於製造、安裝、受載變形和溫度變化等原因，當安裝調整後，難以保持兩軸嚴格精確對中。存在一定程度的x、Y方向位移和偏斜角CI。當徑向位移較大時，可選滑塊聯軸器，角位移較大或相交兩軸的聯接可選用萬向聯軸器等。當工作過程中兩軸產生較大的附加相對位移時，應選用撓性聯軸器。

選用計算

萬向聯軸器的計算轉矩：

Tc=TKnKhK Ka≤Tn(N·m)

交變載荷時：Tc≤Tf (N·m)

式中 Tn——萬向聯軸器的公稱轉矩，N·m，（它是在給定條件下的理論計算數值，即聯軸器轉速，n≈10r/min。軸承壽命 Ln=5000h、軸線折角 =3°、載荷平穩時的數值）；

Tf——萬向聯軸器的疲勞轉矩，N·m

T——萬向聯軸器的理論轉矩，N·m ;其中T=9550Pw/ N (N·m)

Pw——驅動功率，kw

N——萬向聯軸器轉速，r/min

Kn——萬向聯軸器的轉速修正係數，Kh——萬向聯軸器的軸承壽命修正係數

K ——萬向聯軸器的兩軸線折角修正係數

Ka——載荷修正係數。載荷均勻，工作平穩時，Ka=1.0；載荷不均勻，中等衝擊時，Ka=1.1～1.3；較大衝擊載荷和頻繁正反轉時，Ka=1.3～1.5，特大衝擊載荷和頻繁正反轉時Ka>1.5。

對於轉速高、折角大或其長度超出規定的萬向聯軸器，除按上述計算處，還必須驗算其轉動靈活性，轉動靈活性用n 表示，一般情況下：n >18000。

式中 ——萬向聯軸器的軸線折角，(°)；n——萬向聯軸器的轉速，r/min.

偏差知識

萬向聯軸器由於其偏差角度大,傳遞扭矩高等特點,被廣泛應用於各類通用機械場合. 萬向聯軸器常見類型有:通用型,高轉速型,微型,可伸縮,大扭矩萬向聯軸器等諸多類型.WS.WSD小型十字軸萬向聯軸器 適用於聯接兩軸軸線夾角β≤45°的傳動軸系;傳遞公稱轉矩11.2~1120N·m 的單十字軸萬向聯軸器和雙十字軸萬向聯軸器.萬向聯軸器適用於聯結空間同一平面上兩軸軸線夾角β≤45o的傳動場合,傳遞公稱轉矩11.2-1120N.m.WSD型為單十字萬向聯軸器,WS型為雙十字萬向聯軸器每節最大軸間夾角45o.成品孔H7,可根據要求,開鍵槽,六方孔和四方孔.允許兩軸間夾角在限定的範圍內隨工作需要而改變.

材料

45號鋼，45號鍛鋼，40鉻，鑄鐵。

相關參數

SWC型-萬向聯軸器配套的十字軸承參數

參考來源

萬向聯軸器工作原理