十字軸式萬向聯(lián)軸器應(yīng)用及改進

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1、十字軸式萬向聯(lián)軸器應(yīng)用及改進 1.聯(lián)軸器失效分析及改進 原接軸采用swz型軸承座式十字軸式萬向聯(lián)軸器,四輥軋機工作輥最小直徑為730mm,實際接軸軋輥側(cè)與電機側(cè)十字包回轉(zhuǎn)直徑均為710 mm。該萬向接軸承載能力只有1225kn.m,大大低于軋機設(shè)計配用主傳動萬向接軸承載能力。 軸承座螺栓斷裂是最常見的失效形式,軸承座把合螺栓規(guī)格小,抗剪抗拉能力?。涣硗饨虞S叉頭止口接觸面積小,止口容易損傷產(chǎn)生間隙并不斷擴大。軸承座止口存在間隙是造成接軸螺栓受沖擊拉力的重要原因,也是造成螺栓斷裂的主要原因。    原設(shè)計軋輥側(cè)十字包中螺栓與十字軸未能充分利用十字包內(nèi)空間,十字軸直徑僅為17

2、7.1mm,軸承座高強度螺栓為m68,部件承載能力不夠。    由于叉頭、軸承座尺寸較大,形狀復(fù)雜,表面加工及熱處理質(zhì)量很難控制。軸承座、叉頭根部圓角處機加工表面粗糙度與圖紙拋光要求相差甚遠(yuǎn),加工表面存在微觀裂紋,熱處理過程中根部過渡圓角處殘余應(yīng)力較高,極易形成裂紋。 2 改進措施    通過增大軸承座螺栓規(guī)格,軋輥側(cè)由m68增大到m72,后又增大到m76,電機側(cè)增大到m95,提高了螺栓抗剪抗拉能力。改進止口尺寸,加高傳遞鍵,增加承載接觸面積,降低止口面損傷產(chǎn)生的間隙,改善降低螺栓受沖擊情況,提高螺栓壽命。    采取以上措施后,萬向聯(lián)軸器從1996年底開始使用,近3年時

3、間內(nèi),傳動接軸共發(fā)生事故7起,,其中斷螺栓事故4起(因螺栓材質(zhì)問題而產(chǎn)生的事故2起),花鍵套開裂1起,叉頭開裂1起,十字軸滾珠碎1起。而改造前的1996年,僅斷螺栓事故一項就20多起,因而接軸的改造為濟鋼中板廠生產(chǎn)水平的逐年提高提供了保證。    3 新型聯(lián)軸器的應(yīng)用    3.1 新型swz軸承座式聯(lián)軸器的應(yīng)用    由于軋輥側(cè)受回轉(zhuǎn)半徑的限制,原來的swz型聯(lián)軸器己無法進一步提高承載能力,新型swz聯(lián)軸器將原來2個m76軸承座螺栓改為6個m39螺栓。    其主要特點如下:    (1)將軸承座聯(lián)結(jié)用螺栓改為多數(shù)量、小規(guī)格形式,改善螺栓受力狀況;原設(shè)計軸承座每

4、邊只有一個螺栓,使軸承座與叉頭接合部位預(yù)緊力不均,尤其是接軸徑向不能承受力矩;    (2)十字軸接合部取消階梯軸,改為大圓弧過渡設(shè)計,減少了應(yīng)力集中,充分利用了十字包內(nèi)部空間,十字軸直徑為200mm,增大了承載能力;    (3)軸承座的鍵槽采用合理的寬深比,提高傳動扭矩,減少軸承座鍵槽開裂現(xiàn)象;    (4)接軸叉頭十字瓣為整體式,提高十字包的整體強度。    改進后的萬向聯(lián)軸器承載能力為2500kn.m,達到了設(shè)計要求。于2001年9月投入使用,效果良好,使用壽命達到1年以上。    3.2 新型 swc整體式聯(lián)軸器的應(yīng)用    為解決電機側(cè)萬向聯(lián)軸

5、器在長期使用中出現(xiàn)的軸承座、花鍵套、法蘭根部裂紋及螺栓、十字軸斷裂問題,于2002年4月投用了新型swc整體式十字萬向聯(lián)軸器(無螺栓結(jié)構(gòu))。 十字軸式萬向聯(lián)軸器簡稱萬向軸。是應(yīng)用日益廣泛的傳動基礎(chǔ)件。SWC型萬向軸是萬向軸族種結(jié)構(gòu)最緊湊,承載能力最大, 可靠性最高的一種型式。 我公司集二十年生產(chǎn)萬向軸之經(jīng)驗,學(xué)習(xí)借鑒國外先進技術(shù)并運用有限元仿真手段,對SWC型萬向軸進行了三次換代設(shè)計改進, 從而使結(jié)構(gòu)日趨完善,性能顯著提高,外形更加美觀。而且在JB5513-91產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上增加了SWCD—短型系列和具有我公司獨立知識產(chǎn)權(quán)的專利產(chǎn)品—空心萬向軸系列,進一步滿足了顧客的多樣性需求。 近年來,我公司確立實施了“專心致志,聚精會神,建中國工業(yè)萬向軸研發(fā)生產(chǎn)基地,創(chuàng)赑屃世界知名品牌”的企業(yè)定位;堅持了“細(xì)節(jié)決定成敗”的質(zhì)量理念;并實現(xiàn)了加工設(shè)備“專機化、數(shù)控化”。從而保證了我公司SWC型萬向軸產(chǎn)品質(zhì)量迅速提高;逐步縮小了與世界著名廠家的差距。進入新世紀(jì)以來,我們的萬向軸產(chǎn)品已走出國門,大批量出口歐美市場。

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