傳動(dòng)軸是傳動(dòng)系統(tǒng)中傳遞動(dòng)力的重要部件。傳動(dòng)軸的端部聯(lián)接形式多種多樣,具有不同的特點(diǎn),其設(shè)計(jì)選用是否得當(dāng)影響動(dòng)力的可靠傳遞。因此,傳動(dòng)軸端部形式的合理選擇是設(shè)計(jì)中需考慮的重要方面。
端部聯(lián)接的唯一功能是傳遞轉(zhuǎn)矩。它們應(yīng)該使傳動(dòng)軸有很好的對(duì)中性,并且通過摩擦或是剛性、或者二者兼有的聯(lián)接,經(jīng)傳動(dòng)軸把輸入軸和輸出軸聯(lián)接起來。聯(lián)接傳動(dòng)軸有五種可能的實(shí)用形式:
1、凸緣。傳動(dòng)軸端部用帶有耳叉的凸緣聯(lián)接,由于結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單,制造及裝配容易,是一種廣泛采用的聯(lián)接形式。按定心方式區(qū)分,有內(nèi)圓定心和外圓定心兩種;根據(jù)傳力的方式不同,又有剛性傳遞和摩擦傳遞之分。
2、開槽叉。傳動(dòng)軸端部與轂聯(lián)接,轂上開有槽,閉合時(shí)鎖緊,張開時(shí)松開,多用在農(nóng)業(yè)機(jī)械上,并且如圖上的這種能快速分離的花鍵轂已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。
3、花鍵半軸。帶有一個(gè)單萬向節(jié)或者是一個(gè)雙聯(lián)式萬向節(jié)的傳動(dòng)軸,其端部是通過兩個(gè)軸上的鍵或花鍵聯(lián)接的,轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)橋多用這種形式。
4、翼形軸承。傳動(dòng)軸端部用兩個(gè)帶有小型翼狀的軸承的組合件聯(lián)接,并可作為組合件更換,這種形式多用于工程機(jī)械。
5、端部節(jié)叉。端部是一個(gè)節(jié)叉,靠十字軸與被聯(lián)接件聯(lián)接。主動(dòng)軸端的十字軸安裝在套筒里,用u形螺栓把十字軸上的套筒固定在從動(dòng)軸端部節(jié)叉的兩個(gè)半圓槽內(nèi),且由套筒對(duì)中心,這種聯(lián)接形式多用于美國。
工程機(jī)械的主傳動(dòng)軸,其端部聯(lián)接多采用凸緣或翼形軸承。傳動(dòng)軸端部形式的選擇要考慮:
1、傳遞轉(zhuǎn)矩的平衡性
端部形式的對(duì)中性影響傳遞轉(zhuǎn)矩的平衡性。凸緣式傳動(dòng)軸通過調(diào)整軸承組合件的軸向間隙及具有精確、自由對(duì)中性的特點(diǎn),因而運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn);開槽叉和花鍵半軸聯(lián)接靠輸入軸、輸出軸對(duì)中心,由于制造公差的原因,軸的對(duì)中心性偏底,傳動(dòng)軸的平衡性也會(huì)降低;翼形軸承和u形螺栓聯(lián)接的情形與開槽叉類似,由于十字軸的軸向間隙不可調(diào)整,因而也達(dá)不到高水平的平衡品質(zhì)。
2、傳遞轉(zhuǎn)矩的可靠性
對(duì)端部聯(lián)接的設(shè)計(jì)計(jì)算要么按剛性傳遞計(jì)算,要么按摩擦傳遞計(jì)算,二者不宜同時(shí)計(jì)入。摩擦傳遞受摩擦系數(shù)離散度的影響,不易按傳遞轉(zhuǎn)矩準(zhǔn)確設(shè)計(jì)聯(lián)接參數(shù),為安全起見,要采取保守設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)偏大。而剛性傳遞靠平鍵或花鍵等傳力,傳遞轉(zhuǎn)矩更大、更可靠,因而在傳遞大轉(zhuǎn)矩時(shí),剛性傳遞優(yōu)于摩擦傳遞。
徐工F系列裝載機(jī)傳動(dòng)軸端部多為摩擦凸緣式,一些G系列裝載機(jī)傳動(dòng)軸的端部雖為翼形軸承式,但在傳動(dòng)軸和箱橋之間另有一個(gè)聯(lián)結(jié)盤過渡,這個(gè)聯(lián)結(jié)盤是靠摩擦傳遞轉(zhuǎn)矩的。
3、其他因素
端部聯(lián)接形式還應(yīng)考慮布置空問、配套供應(yīng)、成本等其他因素。