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廈門元航機(jī)械設(shè)備有限公司
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聯(lián)軸器的用途很廣泛,一般情況下只要有電機(jī)或減速機(jī)就要用聯(lián)軸器,大型聯(lián)軸器在冶金機(jī)械上用的比較多
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?碳素鋼35、45、50等優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼因具有較高的綜合力學(xué)性能,應(yīng)用較多,其中以45鋼用得廣泛。為了改善其力學(xué)性能,應(yīng)進(jìn)行正火或調(diào)質(zhì)處理。不重要或受力較小的軸,則可采用Q235、Q275等碳素結(jié)構(gòu)鋼。2、合金鋼合金鋼具有較高的力學(xué)性能,但價(jià)格較貴,多用于有特殊要求的軸。例如采用滑動軸承的高速軸,常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金結(jié)構(gòu)鋼,經(jīng)滲碳淬火后可提高軸頸耐磨性;機(jī)轉(zhuǎn)子軸在高溫、高速和重載條件下工作,必須具有良好的高溫力學(xué)性能,常采用40CrNi、38CrMoAlA等合金結(jié)構(gòu)鋼。軸的毛坯以鍛件優(yōu)先、其次是鋼;尺寸較大或結(jié)構(gòu)復(fù)雜者可考慮鑄鋼或球墨鑄鐵。例如,用球墨鑄鐵制造曲軸、凸輪軸,具有成本低廉、吸振性較好,對應(yīng)力集中的敏感性較低、強(qiáng)度較好等優(yōu)點(diǎn)。軸的力學(xué)模型是梁、多數(shù)要轉(zhuǎn)動,因此其應(yīng)力通常是對稱循環(huán)。其可能的失效形式有:疲勞斷裂、過載斷裂、彈性變形過大等。軸上通常要安裝一些帶輪轂的零件,因此大多數(shù)軸應(yīng)作成階梯軸,切削加工量大。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是確定軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸,為軸設(shè)計(jì)的重要步驟。它由軸上安裝零件類型、尺寸及其位置、零件的固定方式,載荷的性質(zhì)、方向、大小及分布情況,軸承的類型與尺寸,軸的毛坯、制造和裝配工藝、安裝及運(yùn)輸,對軸的變形等因素有關(guān)。設(shè)計(jì)者可根據(jù)軸的具體要求進(jìn)行設(shè)計(jì),必要時可做幾個方案進(jìn)行比較,以便選出設(shè)計(jì)方案,以下是一般軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則:1、節(jié)約材料,減輕重量,盡量采用等強(qiáng)度外形尺寸或大的截面系數(shù)的截面形狀;2、易于軸上零件精確定位、穩(wěn)固、裝配、拆卸和調(diào)整;3、采用各種減少應(yīng)力集中和提高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)措施;4、便于加工制造和保證精度。
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常見的軸根據(jù)軸的結(jié)構(gòu)形狀可分為曲軸、直軸、軟軸、實(shí)心軸、空心軸、剛性軸、撓性軸(軟軸)。直軸又可分為:①轉(zhuǎn)軸,工作時既承受彎矩又承受扭矩,是機(jī)械中見的軸,如各種減速器中的軸等。②心軸,用來支承轉(zhuǎn)動零件只承受彎矩而不傳遞扭矩,有些心軸轉(zhuǎn)動,如鐵路車輛的軸等,有些心軸則不轉(zhuǎn)動,如支承滑輪的軸等。③傳動軸,主要用來傳遞扭矩而不承受彎矩,如起重機(jī)移動機(jī)構(gòu)中的長光軸、汽車的驅(qū)動軸等。軸的材料主要采用碳素鋼或合金鋼,也可采用球墨鑄鐵或合金鑄鐵等。軸的工作能力一般取決于強(qiáng)度和剛度,轉(zhuǎn)速高時還取決于振動穩(wěn)定性。
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軸的扭轉(zhuǎn)剛度校核是計(jì)算的軸的工作時扭轉(zhuǎn)變形量,是用每米軸長的扭角 度量的。軸的扭轉(zhuǎn)變形要影響機(jī)器的性能和工作精度,如內(nèi)燃機(jī)凸輪軸的扭轉(zhuǎn)角過大,會影響氣門的正確啟閉時間;龍門式起重機(jī)運(yùn)動機(jī)構(gòu)傳動軸的扭轉(zhuǎn)角會影響驅(qū)動輪的同步性;對有發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動危險(xiǎn)的軸以及操縱系統(tǒng)中的軸,都需要有較大的扭轉(zhuǎn)剛度
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軸類零件材料的選取,主要根據(jù)軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性以及制造工藝性而決定,力求經(jīng)濟(jì)合理。常用的軸類零件材料有 35、45、50優(yōu)質(zhì)碳素鋼,以45鋼應(yīng)用廣泛。對于受載荷較小或不太重要的軸也可用Q235、Q255等普通碳素鋼。對于受力較大,軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金鋼。如40Cr合金鋼可用于中等精度,轉(zhuǎn)速較高的工作場合,該材料經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后具有較好的綜合力學(xué)性能;選用Cr15、65Mn等合金鋼可用于精度較高,工作條件較差的情況,這些材料經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火后其耐磨性、耐疲勞強(qiáng)度性能都較好;若是在高速、重載條件下工作的軸類零件,選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等低碳鋼或38CrMoA1A滲碳鋼,這些鋼經(jīng)滲碳淬火或滲氮處理后,不僅有很高的表面硬度,而且其心部強(qiáng)度也大大提高,因此具有良好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強(qiáng)度的性能。球墨鑄鐵、高強(qiáng)度鑄鐵由于鑄造性能好,且具有減振性能,常在制造外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸中采用。特別是我國研制的稀土——鎂球墨鑄鐵,抗沖擊韌性好,同時還具有減摩、吸振,對應(yīng)力集中敏感性小等優(yōu)點(diǎn),已被應(yīng)用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床上的重要軸類零件。
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軸類零件的毛坯常見的有型材(圓棒料)和鍛件。大型的,外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸也可采用鑄件。內(nèi)燃機(jī)中的曲軸一般均采用鑄件毛坯。型材毛坯分熱軋或冷拉棒料,均適合于光滑軸或直徑相差不大的階梯軸。鍛件毛坯經(jīng)加熱鍛打后,金屬內(nèi)部纖維組織沿表面分布,因而有較高的抗拉、抗彎及抗扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度,一般用于重要的軸軸類、套類和盤類零件是具有外圓表面的典型零件。外圓表面常用的機(jī)械加工方法有車削、磨削和各種光整加工方法。車削加工是外圓表面有效的加工方法,但就其經(jīng)濟(jì)精度來說,一般適于作為外圓表面粗加工和半精加工方法;磨削加工是外圓表面主要精加工方法,特別適用于各種高硬度和淬火后的零件精加工;光整加工是精加工后進(jìn)行的超精密加工方法(如滾壓、拋光、研磨等),適用于某些精度和表面質(zhì)量要求很高的零件。由于各種加工方法所能達(dá)到的經(jīng)濟(jì)加工精度、表面粗糙度、生產(chǎn)率和生產(chǎn)成本各不相同,因此必須根據(jù)具體情況,選用合理的加工方法,從而加工出滿足零件圖紙上要求的合格零件。
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軸類磨損是軸使用過程中常見的設(shè)備問題。軸類出現(xiàn)磨損的原因有很多,但是主要的原因就是用來制造軸的金屬特性決定的,金屬雖然硬度高,但是退讓性差(變形后無法復(fù)原),抗沖擊性能較差,抗疲勞性能差,因此容易造成粘著磨損、磨料磨損、疲勞磨損、微動磨損等,大部分的軸類磨損不易察覺,只有出現(xiàn)機(jī)器高溫、跳動幅度大、異響等情況時,才會引起人們的察覺,但是到人們發(fā)覺時,大部分軸都已磨損,從而造成機(jī)器停機(jī)
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聯(lián)軸器屬于機(jī)械通用零部件范疇,用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸(主動軸和從動軸)使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動力傳動中,有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成,分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接,是機(jī)械產(chǎn)品軸系傳動的聯(lián)接部件。20世紀(jì)后期國內(nèi)外聯(lián)軸器產(chǎn)品發(fā)展很快,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時如何從品種甚多、性能各異的各種聯(lián)軸器中選用能滿足機(jī)器要求的聯(lián)軸器,對多數(shù)設(shè)計(jì)人員來講,始終是一個困擾的問題。常用聯(lián)軸器有膜片聯(lián)軸器 ,鼓形齒式聯(lián)軸器,萬向聯(lián)軸器,安全聯(lián)軸器,彈性聯(lián)軸器及蛇形彈簧聯(lián)軸器
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