【正文】 聯(lián)軸器 緊箍夾殼聯(lián)軸器 180~12500 30~110 900~380 其特點和使用性能與夾殼聯(lián)軸器相似，但外形簡單，平衡條件有所改善，夾緊力大，很適宜用于徑向夾緊力大的場合。 套筒 夾殼聯(lián)軸器 （ HG5— 213— 1965） 85~9000 30~110 900~380 裝拆方便，不需沿軸向移動兩軸，但平衡困難，而且兩軸徑必須是相同的圓柱形。 剛性 凸緣聯(lián)軸器（ GB/T5843— 2022） 10~20220 10~180 13000~2300 結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，工作可靠，裝拆方便，剛性好，傳遞轉(zhuǎn)矩大，但不能吸收沖擊。但裝拆時需沿軸向移動較大的 距離。 依據(jù)滾珠絲杠的軸徑和 CT 來選擇聯(lián)軸器，有下表 28 所列的聯(lián)軸器性能初選 圓錐銷套徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 22 筒聯(lián)軸器。在眾多的標準聯(lián)軸器中，正確選擇適合自己需要的最佳聯(lián)軸器，關(guān)系到機械產(chǎn)品軸系傳動的工作性能、可靠性、使用壽命、振動、噪聲、節(jié)能、傳動效率、傳動精度、經(jīng)濟性等一系列問題，也關(guān)系到機械產(chǎn)品的質(zhì)量。 聯(lián)軸器選擇 聯(lián)軸器品種、型式、規(guī)格很多，在正確理解品種、型式、規(guī)格各自概念的基礎(chǔ)上，根據(jù)傳動系統(tǒng)的需要來選擇聯(lián)軸器，首先從已經(jīng)制訂為標準的聯(lián)軸器中選擇，目前我國制訂為國標和行標的有十幾種，這些標準聯(lián)軸器絕大多數(shù)是通 用聯(lián)軸器，每一種聯(lián)軸器都有各自的特點和適用范圍，基本能夠滿足多種工況的需要，一般情況下設(shè)計人員無需自行設(shè)計聯(lián)軸器，只有在現(xiàn)有標準聯(lián)軸器不能滿足需要時才需自行設(shè)計聯(lián)軸器。 (7)聯(lián)軸器的制造 ,安裝和維護的成本 ,在滿足使用要求的條件下 ,應(yīng)使選擇的聯(lián)軸器成本低 ,不需維護以降低經(jīng)常費用。 (5)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)及工作特性 ,聯(lián)軸器的外形尺寸 ,安裝 ,拆卸所需的空間大小和難易程度以及對 維護的要求等都應(yīng)與連接機組的具體配置位置和要求相適應(yīng)。其中膜片聯(lián)軸器對高速運轉(zhuǎn)適應(yīng)性較大。對于聯(lián)接軸系的質(zhì) 量大 ,轉(zhuǎn)動慣量大 ,而又經(jīng)常起動 ,變速或反轉(zhuǎn)的 ,則應(yīng)考慮選用能承受較大瞬時過載 ,并能緩沖吸振的彈性聯(lián)軸器。對于載荷平穩(wěn)的 ,則可選用剛性聯(lián)軸器 ,否則宜選用彈性聯(lián)軸器。原動機的類型不同 ,其載荷性質(zhì)差異很大 ,有的平穩(wěn) ,有的沖擊甚至強烈沖擊或振動。具體選擇時可順序考慮以下幾點。 （ 7） 起動安全聯(lián)軸器：除了具有過載保護作用外， 還有將機器電動機的帶載起動轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動的作用。 （ 6） 安全聯(lián)軸器 ：在結(jié)構(gòu)上的特點是，存在一個保險環(huán)節(jié)（如銷釘可動聯(lián)接等），其只能承受限定載荷。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場合。 （ 2） 撓性聯(lián)軸器：具有一定的補償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，最大量隨型號不同而異。聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器、安全聯(lián)軸器三種 ，其一般可分為 7 種，具體分類如下： （ 1） 剛性聯(lián)軸器：剛性聯(lián)軸 器不具有補償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力，也不具有緩沖減震性能；但結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。一般動力機大都借助于聯(lián)軸器與工作機相聯(lián)接。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。配合選擇取決于載荷大小、方向和性質(zhì)；軸承 類型、尺寸和精度；軸承游隙以及其他因素。為了防止軸頸與內(nèi)圈在旋轉(zhuǎn)時有相對運動，軸承內(nèi)圈與軸頸一般選用 m m n p r js5 等較緊的配合。 滾動軸承的套圈與軸和座孔之間應(yīng)選擇適當?shù)呐浜?，以保證軸的旋轉(zhuǎn)精度和 軸承的周向固定。若只考慮潤滑，油潤滑的潤滑性占優(yōu)勢。 軸承的潤滑方法，分為脂潤滑和油潤滑。防止軸承過熱，防止?jié)櫥妥陨砝匣? （ 3） 排出摩擦熱、冷卻。軸承的滾動疲勞壽命，在旋轉(zhuǎn)中，滾動接觸面潤滑良好，則延長。在構(gòu)成軸承的套圈、滾動體及保持器的相互接觸部分，防止金屬接觸，減少摩擦、磨損。 該軸承是與滾珠絲杠專配的軸承其主要特點是：既能承受軸向載荷又能承受徑向載荷，接觸角大、鋼球多、剛度高。 考慮到輕載，初選 。 （ 4）推力軸承。圓錐滾子軸承由內(nèi)圈、外圈、格圈和圓錐滾子組成。這兩種軸承的圓柱滾子數(shù)目多、密度大，分兩列交叉排列，旋轉(zhuǎn)時支承剛度變化小，內(nèi)圈上均有 1:12 的錐孔與帶錐度 的軸頸配合，內(nèi)圈相對于軸頸作軸向移動時，內(nèi)圈被漲大，從而可調(diào)整軸承的徑向間隙或?qū)崿F(xiàn)預(yù)緊；因此，其承載能力大、支承剛度高，但只能承受徑向載荷，與其他推力軸承組合使用，可用于較大載荷、較高轉(zhuǎn)速場合。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 19 （ 2）雙列向心短圓柱滾子軸承。后者既能承受徑向載荷也能承受軸向載荷；并可以通過內(nèi)外圍之間的相對位移來調(diào)整其大小。軸系用球軸承有單列向心球軸承和角接觸軸承。 在軸承設(shè)計中應(yīng)根據(jù)承載的大小、旋轉(zhuǎn)精度、剛度、轉(zhuǎn)速等要求選用合適的軸承類型。滾動軸承已標準化系列化， 有向心軸承、向心推力軸承和推力軸承，共十種類型。 軸承選擇 軸承可以分為標準滾動軸承、非標滾動軸承、靜壓軸承和磁懸浮軸承。 一端軸向固定一端自由的支承配置方式，通常用于短絲杠和垂直進給絲杠；一端固定一端浮動的方式，常用于較長的臥式安裝絲杠；以及兩端固定的安裝方式，常用于長絲杠或高轉(zhuǎn)速、高剛度、高精度的絲杠，這種配置方式可對絲桿進行預(yù)拉伸。 (d)兩端裝推力軸承及深溝球軸承。 (c)兩端裝推力軸承。 (b)一端裝推力軸承，另一端裝深溝球軸承。滾珠絲杠的支承方式有以下幾種： 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 圖 23 支撐方式 (a)一端裝推力軸承。滾珠絲杠的主要載荷是軸向載荷，徑向載荷來自于絲杠的自重。 滾軸絲杠副支撐選擇及軸承選用 支撐方式選擇 在機械設(shè)計中，構(gòu)件的固定和支撐有很多種，各種又各有各的特點。潤滑脂一般在裝配是放進滾珠螺母滾道內(nèi)定期潤滑，而使用潤滑油時應(yīng)注意經(jīng)常通過注油孔注油。接觸式密封圈用具有彈性的耐油橡膠或尼龍等材料制成，因此有接觸壓力并產(chǎn)生一定的摩擦力矩，但其防塵效果好。密封圈有接觸式和非接觸式兩種，將其裝在滾珠螺母兩端即可。潤滑可以延長機器設(shè)備的壽命，提高精度、節(jié)約能源。 根據(jù)摩擦副之間摩擦狀態(tài)的不同，潤滑分為： 流體摩擦 潤滑 ， 用流體 ( 厚度在 ～ 2 微米以上 )將摩擦表面隔開的潤滑方式。按 密封件與其作相對運動的零部件是否接觸， 可分為接觸式密封和非接觸式密封；按密封件和接觸徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 位置又可分為圓周密封和端面密封，端面密封又稱為機械密封。中低壓靜密封常用材質(zhì)較軟寬度較寬的墊密封，高壓靜密封則用材質(zhì)較硬接觸寬度很窄的金屬 墊片 。靜密封主要有墊密封、 密封膠 密封和直接 接觸密封三大類。 滾珠絲杠副密封與潤滑 密封是防止流體或固體微粒從相鄰結(jié)合面間泄漏以及防止外界雜質(zhì)如灰塵與水分等侵入機器設(shè)備內(nèi)部的零部件或措施。39。 按最不利的情況取 (F= mF ) umG TE FGJTEAFLC241222120 pp ???????? ??? 3 20 ?? ?????? LL 通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差小于其傳動精度的 1/2,即 11 1022 mm m??? ? ? ? 該絲杠的 滿足上式，所以其剛度可滿足要求 。 （ 3）此外滾珠絲杠副還受 Dn 值的限制，通常要求： Dn 4107?? mm/min Dn=25 m i n/mm105m i n/mm200 3??? min/mm107 4? (4)滾珠絲杠在工作負載 F(N)和轉(zhuǎn)矩 T(N?m)共同作用下引起每個導(dǎo)程的變形量為 見式 ()： 20 2 CpF pTL EA GJ?? ?? ? 式（ ） 式中， A 為絲杠截面積 見式 ()： A ? ?；221 md41?? 式（ ） CJ 為絲杠的極慣性矩 見式 ()： ? ?；441 md321 ??CJ 式（ ） G 為絲杠切變模量，對鋼 G= a。 滾珠絲杠副校核 （ 1）由于一端軸向固定的長絲杠在工作時可能會發(fā)生失穩(wěn) ,所以在設(shè)計時應(yīng)驗算其安全系數(shù) S，其值應(yīng)大于絲杠副傳動結(jié)構(gòu)允許安全系數(shù)。例如，當允許有間隙存在時可選用具有單圓弧形螺紋滾道的單螺母滾珠絲杠副；當必需有預(yù)緊或在使用過程中因磨損而需要定期調(diào)整時，應(yīng)采用雙螺母螺紋預(yù)緊或齒差預(yù)緊式結(jié)構(gòu)；當具備良好的防塵條件，且只需要在裝配時調(diào) 整間隙及預(yù)緊力時，可采用結(jié)構(gòu)簡單的雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式結(jié)構(gòu)。 單螺母變位倒程自頂預(yù)緊式和單螺母滾珠過贏預(yù)緊式 結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但在使用中不能調(diào)整，且制造困難 。 雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式 結(jié)構(gòu)簡單剛度 高、預(yù)緊可靠，但使用中調(diào)整不方便。 表 26 常用的調(diào)整預(yù)緊方法 調(diào)整預(yù)緊方式 特點 雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式 結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、預(yù)緊可調(diào)，使用中調(diào)整方便，但不能精確定量地進行調(diào)整。單螺母絲桿螺母副的間隙消除相當困難。換向時，其軸向間隙會引起空回。 徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 滾珠絲杠副選擇 初選滾珠絲杠副數(shù)據(jù)見下表： 表 25 初選滾珠絲桿副參數(shù) 公稱直徑 /mm 導(dǎo)程 /mm 余量 /mm 節(jié)距 /mm 25 5 20 8 根據(jù)絲杠的工作行程初選絲杠的工作長度： 初選 X 方向絲杠的工作長度為 410mm 初選 Y 方向絲杠的工作長度為 460mm 滾珠絲杠的工 作載荷計算公式 見式 ()： MAHFC KKKKF ? 式（ ） 由條件，取 FK =，取 HK =， 取 D 精度，取 AK =， X 方向絲杠工作載荷： XF = 600=864N Y 方向絲杠工作載荷： YF = 600=864N 額定動載荷值 Ca? 計算 見式 ()： 導(dǎo)程初選為 5mm，則 m i n/r2022/1 0 0 0n m ?? m in/r2 0 0 05/1 0 0 0 0n m a x ?? Ca? = 34hmC nF ?L=864 ???? 3 16000200 5011N 式（ ） 根據(jù) Ca? 值選擇滾珠絲杠副 ， 假設(shè)選用按滾珠絲杠副的額定動載荷 Ca 等于或稍大于 Ca? 的原則，查表選以下型號規(guī)格： Ca=5011N 公稱直徑 D=25mm 導(dǎo)程 P=5mm 螺旋角 833 ?? 。在螺母上還有油孔，用戶可旋入油嘴，再采用其他合適的潤滑方式。接觸表面的油膜還有吸振、減小傳動噪聲和沖洗絲杠上的粉塵等雜物的作用。滾珠絲杠副在螺母兩端已安裝防塵圈，為避免絲杠外露，用戶還需要為絲杠選擇防護裝置。 （ 6）防護與密封：塵埃和雜質(zhì)進入滾道會妨礙滾動體運動流暢，會加速滾動體與滾道的磨損，使?jié)L動螺旋副喪失精度。 （ 5）細長而又水 平放置的絲杠，因自重使軸線產(chǎn)生彎曲變形，是影響導(dǎo)程累積誤差的因素之一，還會使螺母受載不均。其熱源不單是螺旋副的摩擦熱，還有其他機械部件工作時產(chǎn)生的熱，致使絲杠熱膨脹而伸長。 （ 3）滾珠絲杠副在行程兩端應(yīng)有行程保護裝置，以防止越程后滾珠絲杠副受撞擊而影響精度、使用壽命甚至損壞。 滾珠絲杠副設(shè)計 設(shè)計滾珠絲杠副原理 （ 1）為提高滾珠絲杠副的使用壽命和精度，應(yīng)使作用在螺母上的合力通過絲杠軸心，以保證滾珠受力均勻，避免傾覆力。兩圓弧相交處有一小空隙，可使?jié)L道底部與滾珠不接觸，并能儲存一定的潤滑油以減少摩擦磨損。單圓弧形面的滾道圓弧半徑R 稍大于滾珠半徑。接觸角增大時，傳動效率、軸向剛度以及承載能力也隨之增大。滾道形面和滾珠接觸點之法線與絲桿軸向之垂線的夾角被稱為接觸角，一般為 45 度。 滾珠絲杠副結(jié)構(gòu) 表 24 滾珠的循環(huán)方式 類別 形式 特點 內(nèi)循環(huán) 優(yōu)點 :返回通道短 ,一個循環(huán)只有一圈鋼球 ,流暢性好 ,摩擦損失小 ,效率高 ,徑向尺寸小 ,剛性好 缺點 :返向器鋼球返回通道的曲面加工復(fù)雜 外循環(huán) 端蓋式 優(yōu)點 :結(jié)構(gòu)緊湊 ,工藝性好 缺點 :循環(huán)回路長 ,流暢性差 ,鋼球通過短槽時易卡住 螺旋槽式 優(yōu)點 :結(jié)構(gòu)簡單 ,制造方便 ,承載能力大 缺點 :鋼球流暢性較差 ,擋珠器較易磨損 插管式 優(yōu)點 :結(jié)構(gòu)簡單 ,工藝性好 ,鋼球的流暢性好 ,應(yīng)用較廣 缺點 :凸出式的插管凸出于螺母外部 ,徑向尺寸較大 外循環(huán) 內(nèi)循環(huán) 圖 22 滾珠絲杠副循環(huán)方式 滾珠絲桿副的結(jié)構(gòu)類型可以從螺紋滾道的截面形狀、滾珠的循環(huán)方式和消除軸向的調(diào)徐州工程學院畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 12 整方法進