《万向轴的选型计算》PPT课件

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1、万向轴的选型计算无锡市万向联轴器有限公司2013年12月万向轴的选型实质上是一种售前服务，对完成订货有着重要的影响，一个好的选型是成交的一半；对已经成型的产品，即：顾客已经选型，或者是已经在运行的产品，从一定程度上讲也需要进行分析验算，这是对客户负责任，也是对自我的一种保护；正确的选型，是客户良好使用体验的保障！不仅仅是理论计算的结果，更是客户实际使用心得（工况、对产品的理解等）的体现！正确选型的重要性万向轴基本工作位置示意：客户的需求vs.合适的产品vs.产品的性能选型需要满足的基本要素：空间条件：

2、能不能放得下强度条件：能不能扛得住寿命条件：能不能用的久平衡条件：能不能用的好拆装条件：能不能换的下一、空间条件：1、径向空间条件：保证不发生干涉，一是相邻万向轴之间不干涉，二是万向轴与相邻的其他物体不干涉，其中对几个变量要特别注意，保证留够相关件之间的间隙。轧机都有压下装置，轧辊的轴线是变化的；轧辊（必须要弄清轧辊可能出现的最小直径）；万向轴制造误差，叉头摆角的影响；万向轴运转中有挠度变形-扭转刚度；万向轴工作一段时间后，由于磨损会产生逐渐增大的间隙。一、空间条件：2、轴向空间条件：要强调长度概念的

3、统一L—对于可伸缩万向轴来讲是指最短长度（Lz）；Lv—伸长量(La)。①要确认其工作长度（Lw）；②工艺要求伸长量的起始位置(换孔型辊的辊面长度决定)；③方便拆装所需的轴向空间（键高,止口深,法兰面倾斜）。在选择万向轴长度时要明确以下几点：一、空间条件：3、如何充分利用轴向空间是选型的最多最难的问题，一般的措施有：联轴、联套叉头、打通花键套；双联叉头（无伸缩）；把“伸缩”移到轴套部分；空心结构(贯穿式)。一、空间条件：4、伸缩型的轴向定位装置,实际应用中是必备的。为什么我们很多产品上没有这种装置，顾

4、客也没反馈回意见，这其中有两个原因:一是较先进的在轴套上设计了这种装置，二是顾客的不良习惯(焊死)掩盖了要求。可用的装置有这么几种:1）抱箍式；2）支撑式；3）绑木式。二、强度条件：1、万向轴在特定工作条件下所承受转距的计算：计算转矩Tc=K•T输入动力T=9550Pw/n不断裂、不塑变：Tc≤Tn；Tc≤Tf；Tc≤Tp二、强度条件：2、多根万向轴的载荷分配系数存在减速情况：Tcn=Tc*i减速输出一分二：Tcn=Tc*0.6*i多轴并联的情况：Tcn=Kz*Tc*i/n式中，Kz－载荷分配不均匀系

5、数，建议取k1＝1.2；i－前级减速齿轮传动装置的传动比；n－分配齿轮箱输出轴根数。二、强度条件：3、万向轴在不同条件下的许用转距Tc≤Tn；Tc≤Tf；Tc≤Tp1）Tn—公称转距（GWB称为功能极限转矩Tcs）在理想条件下，万向轴的许用转距，（GWB取屈服极限的70%，无锡万向取50%）；所谓理想条件为：平稳载荷（K=1）；n≤10rpm；β≤3°；Ln≤5000小时2）Tf—交变疲劳转距（Tdw）在正反转运行条件下的许用转距（最恶劣的一种负荷条件）；3)Tp=脉动（振动）疲劳转距（Tp=1.4～

6、1.45Tf）单向运转，载荷波动较大条件下的许用转距；二、强度条件：对公称扭矩Tn的理解：每一个规格的联轴器都规定有一个公称转矩值，它们是在给定条件----联轴器转速ｎ＝10r/min、轴承寿命LN＝5000小时、轴线折角β＝3°、负荷平稳情况下，根据产品系列化要求和零件设计计算结果确定的理论计算数值。对公称转矩应该这样理解：在上述给定条件下，联轴器在数值为公称转矩值的转矩作用下能够长期正常运转而不致失效。公称转矩的数值是通过综合计算联轴器的关键零件十字轴和叉头的承载能力来确定的。十字轴计算其危险截面

7、的弯曲强度和支承部位的接触强度；叉头计算其抗弯、剪强度。以我国一般选用20CrMnTi低合金渗碳钢制造十字轴为例，其材料屈服极限为σs=835N/mm2，而十字轴在万向轴承受相应公称转矩的情况下，其弯曲应力值约为σs数值的1/2，由此可见，以屈服极限为测量基准，万向轴的安全系数约为2.0左右。二、强度条件：对疲劳转矩Tf的理解：和公称转矩一样，每一个规格的联轴器也都给出了一个疲劳转矩值。疲劳转矩Tf也是通过计算关键零件确定的；所谓疲劳转矩就是联轴器在长期周期性对称循环变动的转矩作用下能够正常运转的转矩

8、。前述材料在对称循环交变载荷作用下的疲劳极限应力为σ-1＝525N/mm2。考虑应力集中、尺寸大小以及表面状况对零件承载能力的综合影响以后，其许用的疲劳极限应力［σ-1］将降低到只有σ-1的40％左右！在数值为疲劳转矩值的转矩作用下，零件承受的最大弯曲应力σmax约为σ-1的30％左右，因此，［σ-1］对σmax的比值就只有0.4/0.3≈1.33左右。这就是说，万向轴在长期周期性对称循环交变载荷作用的情况下，其安全系数还不到1.4。三、寿命条件：1、轴