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鼓形銷卷筒聯(lián)軸器是起重機(jī)械上提升卷筒與減速機(jī)輸出軸直接聯(lián)接用的專用聯(lián)軸器。采用這種聯(lián)軸器，可以使卷筒結(jié)構(gòu)上省去一個(gè)支承，更無(wú)需卷筒與減速機(jī)之間的一套開式齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。這樣，使卷筒軸和減速機(jī)輸出軸之間豹?jiǎng)傂月?lián)接變成了柔性聯(lián)接，而且使減速機(jī)輸出軸支承處的彎矩下降了，從而縮小了小車的總體尺寸，使結(jié)構(gòu)更加緊湊、合理。這對(duì)改善起重機(jī)的技術(shù)性能，無(wú)疑是非常有利的。從這種聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)可知，由于聯(lián)軸器的內(nèi)外聯(lián)接體采用了鼓形銷聯(lián)接，使卷筒軸與減速機(jī)軸之間具有一定的軸向位移，并允許有一定的相對(duì)偏斜，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中可自動(dòng)調(diào)心。雖然它本身不能適應(yīng)徑向位移，但只要在卷筒的另一端采用調(diào)心軸承，就可將徑向位移轉(zhuǎn)化成相對(duì)偏斜，從而實(shí)現(xiàn)徑向位移的補(bǔ)償。由此可見(jiàn)，采用鼓形銷卷筒聯(lián)軸器與采用齒輪聯(lián)軸器相比，功能接近，而結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，制造也更加容易，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。近年來(lái)國(guó)外較先進(jìn)的起重機(jī)械大都采用了鼓形銷卷筒聯(lián)軸器。這種聯(lián)軸器在西德M.A.T工廠已形成了標(biāo)準(zhǔn)系列產(chǎn)品。我國(guó)正在消化吸收，目前尚未見(jiàn)到有關(guān)的設(shè)計(jì)資料。本研究試圖對(duì)此聯(lián)軸器的關(guān)鍵零件—鼓形銷進(jìn)行強(qiáng)度分析，為從事聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)和制造者提供參考。
從鼓形銷卷筒聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)可以看出，鼓形銷是聯(lián)接內(nèi)外聯(lián)接休的重要零件。它不僅能傳遞載荷，同時(shí)也影響到整個(gè)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)尺寸和功能。因此，分析鼓形銷的強(qiáng)度條件對(duì)聯(lián)軸器及其系列設(shè)計(jì)是非常重要的。下面根據(jù)不同工況對(duì)鼓形銷的受力進(jìn)行分析。當(dāng)起重機(jī)尚未工作時(shí)，聯(lián)軸器所受的僅是卷筒和吊具重量的作用。其受力情況相當(dāng)于滾動(dòng)軸承靜止時(shí)的受力，鼓形銷只承受徑向力，當(dāng)起重機(jī)吊著重物而卷筒尚未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，聯(lián)軸器的受力應(yīng)該主要考慮吊重的作用，鼓形銷仍然是僅受徑向力。
綜合考慮自重和吊重的聯(lián)合作用，聯(lián)軸器所受的徑向力為ir(N)。設(shè)該聯(lián)軸器有2個(gè)鼓形銷，參照、滾動(dòng)軸承的壓力分布。每個(gè)鼓形銷所受的最大載荷為這時(shí)聯(lián)軸器除了起支承作用外，同時(shí)還需傳遞扭矩，即鼓形銷主剖面上所受的載荷除pr外，還要考慮扭矩T所引起的切向力口。考慮到載荷的分布情況，取Q的作用方向與水平方向之間的夾角為a，則考慮到起重機(jī)的啟動(dòng)、停車和起吊過(guò)程中由于變速產(chǎn)生慣性力等因索的影響，應(yīng)將載荷Q當(dāng)聯(lián)軸器發(fā)生軸向相對(duì)位移時(shí)，僅內(nèi)外聯(lián)接體有軸向相對(duì)移動(dòng)，內(nèi)外聯(lián)接體上的著力點(diǎn)雖有改變，但鼓形銷的受力狀態(tài)是不變的。當(dāng)卷筒軸與減速機(jī)軸頸不同心時(shí)，聯(lián)軸器的內(nèi)外聯(lián)接體之間將發(fā)生相對(duì)偏轉(zhuǎn)，這時(shí)鼓形T也隨之發(fā)生偏斜。因此，鼓形銷所受載荷的方向也發(fā)生了相應(yīng)的偏斜，產(chǎn)生了軸向分力。當(dāng)這種軸向分力大于聯(lián)接體與鼓形悄之間的摩擦力時(shí)，鼓形銷將發(fā)生軸向滑動(dòng)。
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