空心轴液压联轴器内套设计参数的计算分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com空心轴液压联轴器内套设计参数的计算分析口崔建波口周一届江南大学机械工程学院无锡214122摘要：研究了空·轴液压联轴器内套内侧压力沿轴向的变化规律以及压力与对应径向变形位移的比值沿轴向的变化规律，为设计空·心轴液压联轴器内套壁厚提供了理论依据。关键词：空心轴液压联轴器内套壁厚设计参数计算分析中图分类号：TH13文献标识码：A文章编号：1000—4998(2008)07—0021—03传统大型联轴器主要靠键联接来传递扭矩，轴上力作用下紧抱在内套上，

2、内套紧压在两轴的表面上，使的键槽会严重削弱轴的强度、刚度及承载能力。联轴器内外套之间以及内套与轴之间产生很大的摩擦力，液的安装与拆卸也比较困难n】。小型联轴器，靠敲打或推压联轴器就是利用此摩擦力来传递扭矩的，所以液压压等方式可以将联轴器与轴装配起来，但往往会使联联轴器属于无键联接。轴器套筒内壁和轴的表面拉毛。大型联轴器一般采用2设计空心轴液压联轴器时遇到的问题热套或温差法进行装配，因此其维修拆卸更困难，强行拆卸常使联轴器和轴损坏，而且要花费很长时间，严重目前液压联轴器连接的一般都是实心轴，当要求影响设备的正常运行，并带来重大经济

3、损失。传递很大的转矩时，轴的直径就会设计得很大，这样当液压联轴器的应用很好地解决了上述问题，其成然可以满足转矩的要求，由下式：功研制和应用是对传统联轴器-1-艺的一次重大变革。m=p耵r2l式中：m为质量；P为密度；r为半径；l为长度。1液压联轴器原理简介可知，轴的质量与半径的平方成正比，随着半径的液压联轴器(见图1所示)主要由内套和外套等零增大，轴的质量呈平方增大，传动机构惯性也迅速增部件组成。内套的内表面与轴的外表面之间有一定的大，一方面直接影响了传动机构的动态灵敏性，限制了间隙，其配合间隙一般为O．08～0、10mm，这个

4、间隙整个系统的动态灵敏性；另一方面，大惯性的传动机构能保证在自然状态下内套与轴能轻松地装配和拆卸犯l。造成功率的严重浪费。再者，大尺寸实心轴内部靠近轴内套外表面呈圆锥面，锥度很小(1：80～1：100)⋯，外线的材料几乎不受力，这部分材料纯属浪费⋯。套的内表面也呈圆锥面，并且具有与内套外表面相同采用空心的传动轴能很好地解决以上问题，有效的锥度。外套的内锥面上开有螺旋形环槽，并由右侧螺地减少自身的质量，减小传动机构的惯性，节省材料，孔与外部相连。当外套紧套在内套的外表面时，自右侧同时并不降低轴的传动性能。但空心轴的刚度明显不螺孔向

5、环槽内泵入高压油，在内外套配合锥面之间形如实心轴，装配联轴器后其径向变形量明显大于实心成高压油膜(形成径向油压)。高压油的压力在将内套轴，且沿轴线方向分布不均匀，致使联轴器内套的径向紧压在轴表面上的同时，又作用在外套的内壁，使外套受力沿轴线方向分布不均匀，此时即使对于相同内、外径向扩张。此时，利用低压油泵向背压油腔(即左侧螺径的空心轴这两个参数也是两个变量，也不能再根据孔)内泵入低压油形这两个参数来确定联轴器内、外套的壁厚。成轴向油压，将外套通过研究联轴器内套内侧压力P沿轴向的变化规推向内套外径较大的律P=)，及压力与对应径向变

6、形位移的比值p／d一端。径向油压越大，沿轴向的变化规律p／d=，()，可进一步改变液压联外套径向变形越大，轴器的内、外套壁厚I5]，确保空心轴在径向上均匀变形。其轴向移动也越大。3空心轴液压联轴器内套设计参数的计算分析等外套完全到位后，将径向、轴向油压依由于联轴器内套内侧压力与空心轴外侧压力大小次释放，油膜压力消相同，上述研究内容等同于空心轴外侧压力P沿轴向失，外套在弹性恢复的变化规律P=．厂()，以及压力与对应径向变形位移的比值p／d沿轴向的变化规律p／d=)。收稿日期：2008年3月机械制造46卷第527期2008／7维普资

7、讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com3．1建立模型所以本文主要研究当>700时，压力P的变化规用Pro／E建立空心轴用液压联轴器实体模型【61，为律，并期望得到压力P关于的方程P=)。方便研究只取一根轴，实体图和受力模型见图2所示。空经过对图5、图7的观察以及上述分析发现，压力回心轴内、外径之比／=0．3，内套外表面锥度为1：80，归曲线明显呈现出高斯曲线(S型曲线)的特征。下面具体尺寸见图3所示。空心轴及内套的材料见表1所示。就建立高斯曲线的数学模型，通过SAS软件来分析压表1空心轴及

8、内套材料参数力曲线的回归方程。高斯曲线的数学模型如下：材料种类钢y=口一6e一(1)材料密度／(kg·rfl。)7．82×l0杨氏模量／GPal99．948从图5中取两组特殊值：第一组来自原点，当=0抗拉强度／MPa600泊松比0．27时，P接近1，为便于计算取