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十字轴万向联轴器优化改进

2022-03-07 09:47:15

1十字轴的优化改进

    十字轴的应力处于轴头承载侧的2个过渡圆角处,为十字轴的危险断面所在,优化措施为加大这2个过渡圆角的半径,缓 解应力集中,提高承载能力。

2叉头的优化改进

    增大叉头根部圆角,加大叉头孔根部断面厚度,在十字轴能顺利安装进叉头孔的前提下,根据十字轴尺寸和装配方式,适当减小叉头孔内表面弧形切口尺寸,增大该处的厚度。叉头结构改进前后如图4所示。

3装配结构形式改进

    (I)十字轴采用18Cr2Ni4WA材料模锻,表面硬化处理,增加抗 疲 劳扭矩能力

    (2)叉头采用34Cr2Ni2Mo材料模锻件,改进前铸件的力学性能低于同材料锻件的力学性能。锻造加工能金属纤维组织的连续性,使锻件的纤维组织与锻件外形保持一致,金属流线完整,可保 证零件具有良好的力学性能与长的使用寿命。

    (3)使用带有适应扭矩传递的止推轴承,改进后的轴承外圈没有固定轴承端盖的螺纹孔,消 除因螺纹孔产生的应力集中。采用内外圈轴承结构,优化设计的小轴承滚柱,增加耐 冲击能力,而且使润滑更 加充分。优 质材料制作的带有内圈的轴承,可增大负载能力。轴承滚子为微鼓形,可降低圆柱滚子两端的接触应力,提高接触强度,延长十字包的使用寿命。轴承滚珠采用低碳合金钢20Cr2Ni4A,表面渗碳淬火,芯软外硬,渗碳层表面的接触强度及

耐 磨性 高于一般常用的GCr15,当传动轴受冲击载荷时,芯部可吸收冲击能量,滚子不易碎裂。由于是整体式组合轴承,轴承损坏后只需更换轴承,叉头可重复使用,降低维修费用。

    (4)改进密封结构,采用更 大的密封圈。密封结构采用专 用的骨架双唇密封,唇口有1.5--2 mm的过盈量,多层次防 水、防尘、防漏密封,保 证润滑可 靠 。以前设计多采用单唇密封结构设计,很容易造成润滑脂的泄漏,导致十字包内部个别滚动接触件间的干摩擦。旋转轴双唇密封设计,推力轴承3道密封结构,彻 底避免润滑脂的泄漏。

    优化轴承端盖,十字包4轴端盖均设置注油嘴,十字包4内腔油路畅 通但各不相通,分别注油使各轴承得 到充分润滑