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齒輪聯(lián)軸器制動輪220 350
內(nèi)齒輪為一直齒內(nèi)齒輪,外齒輪是齒頂面為一球面的鼓形齒輪。根據(jù)外齒輪齒面形成方式的不同,外齒輪又分為具軛齒面鼓形齒輪和非共軛齒面鼓形齒輪。由于鼓形齒輪加工工藝的關(guān)系,現(xiàn)使用的鼓形齒聯(lián)軸器多為外齒輪是非共軛齒面鼓形齒輪的鼓形齒聯(lián)軸器。共軛齒面的鼓形齒齒面由與內(nèi)齒輪共軛的加工方式產(chǎn)生,非共軛齒面的鼓形齒具面相當(dāng)于由在不同端截面逐漸變位的一系列齒輪片相疊而成,其變位量與軸向坐標(biāo)形成的曲線稱為鼓度曲線。鼓度曲線是鼓形齒聯(lián)軸器特有的重要幾何參數(shù),現(xiàn)所用的多為一段圓弧,也有用三段圓弧的,這些圓稱為鼔度圓。在圓弧鼓度曲線中,有鼓度圓中心在此輪軸線上的,有不在軸線上的,有鼓度圓中心與齒頂球面中心重合的,也有不重合的,鼓度曲線的設(shè)計目前還無統(tǒng)一的理論方法,通常是以經(jīng)驗設(shè)計為主。究竟采用哪種曲線,有不同的考慮方法,總的選擇要求是(1)在軸間傾角處于最大時不出現(xiàn)棱邊接觸現(xiàn)象(2)輪齒集中載荷越小越好,而齒面曲率與鼓度圓曲率成正比。因此鼓度圓半徑應(yīng)盡可能大。鼓度曲線曲率半徑與內(nèi)齒單側(cè)減薄量成正比。即它與齒的嚙合間隙有關(guān),減薄量不足可能會造成干涉,減薄量過大則會削弱齒的強(qiáng)度,且會使側(cè)隙太大。
鼓形齒聯(lián)軸器的運(yùn)動是復(fù)雜的空間運(yùn)動,現(xiàn)有資料均把它簡化為展開的平面運(yùn)動。在有軸間傾角的狀態(tài)下,將運(yùn)動分為齒的擺動運(yùn)動和翻轉(zhuǎn)運(yùn)動。這兩種運(yùn)動在嚙合的半周中經(jīng)歷純擺動一復(fù)合運(yùn)動,純翻轉(zhuǎn)-復(fù)合運(yùn)動-純擺動的循環(huán)運(yùn)動過程。純擺動---純翻轉(zhuǎn)的相位差為90度,在非純擺動和純翻轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中,內(nèi)外齒的相對運(yùn)動是擺動運(yùn)動和翻轉(zhuǎn)運(yùn)動的復(fù)合運(yùn)動。顯然這種簡化分析方法是很粗略的,無法確切的描述它們的空間嚙合狀態(tài),但是對于分析齒向位移,棱邊卡死現(xiàn)象及說明某一輪齒的所處周向位置是有意義的。
在非共軛齒面鼓形齒聯(lián)軸器具有軸向傾角的傳動中,存在著非勻速轉(zhuǎn)動。這種非勻速度轉(zhuǎn)動在高速度時將產(chǎn)生很大的周向沖擊,成為傳動中的附加載荷,這是不容忽視的。由于空間運(yùn)動非常復(fù)雜,以往多數(shù)是以實(shí)驗方法研究附加載荷的影響,主要是研究它的振動外特性,找出與此有關(guān)的一些因素,尤其是影響臨界速度的最主要的因素。研究發(fā)現(xiàn),附加載荷是諧波分布的,消除或者減小這一附加載荷,對于改善動態(tài)特性,提高臨界轉(zhuǎn)速都是非常有意義的而這又與運(yùn)動特性是密切相關(guān)的。
制動輪簡介 制動輪就是制動器的重要組成部分,是使機(jī)械中的運(yùn)動件停止或減速的機(jī)械零件;制動器主要由制動架、制動件和操縱裝置等組成。有些制動器還裝有制動件間隙的自動調(diào)整裝置。為了減小制動力矩,縮小制動器的尺寸,通常將制動器安裝在機(jī)構(gòu)的高速軸上,也就是電動機(jī)上,或減速器的輸入軸上。但對安全性要求較高的大型設(shè)備(如礦井提升機(jī)、電梯等)則應(yīng)裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上。特殊情況下也有將制動器裝在中速軸中的,例如需要浸入油中的載重制動器。有些電動葫蘆為了減輕發(fā)熱與磨損,就裝在減速器殼里。 2 制動輪工作原理 制動輪的工作原理是利用摩擦副中產(chǎn)生的摩擦力矩來實(shí)現(xiàn)制動作用,或者利用制力與重力的平衡,使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度保持恒定。具體如下:制動器是依靠摩擦副間的摩擦而產(chǎn)生制動作用的,摩擦副中的一組與機(jī)構(gòu)的固定機(jī)架相連。另一組則與機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動軸相連。當(dāng)機(jī)構(gòu)起動時,使摩擦面脫開,機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動件便可運(yùn)轉(zhuǎn);當(dāng)機(jī)構(gòu)需要制動時,使摩擦面接觸并壓緊,這時摩擦面間產(chǎn)生足夠大的摩擦力矩,消耗動能,使機(jī)構(gòu)減速,直到停止運(yùn)動。制動狀態(tài)還能阻止機(jī)構(gòu)在外載荷作用下運(yùn)動。采用摩擦制動的優(yōu)點(diǎn)是:機(jī)構(gòu)制動平穩(wěn)可靠,有時還可以根據(jù)需要調(diào)整制動力矩的大小。 3 制動輪的用途 在起重機(jī)的各個機(jī)構(gòu)中,制動輪幾乎是不可缺少的組成部分。在起升機(jī)構(gòu)中必須裝設(shè)可靠的制動器,以保證吊重能停止在空中。自重不完全平衡的起重伸臂也必須用制動器將它維持在一定的位置。運(yùn)行機(jī)構(gòu)與回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)也需要用制動器使它們在一定的時間或一定的行程內(nèi)停下來。對于在露天工作或在斜坡上運(yùn)行的起重機(jī),制動器還有防止風(fēng)力吹動或下滑的作用。只有速度很低、阻力很大的室內(nèi)起重機(jī)的運(yùn)行機(jī)構(gòu)才可以不裝設(shè)制動器。某些起重機(jī)的起升機(jī)構(gòu)還利用制動器來使物品以所要求的速度下降,例如汽車起重機(jī)、淬火起重機(jī)等。 綜上所述,制動器的作用有如下三種。 1)支持 保持不動 2)停止 用摩擦消耗運(yùn)動部分的動能,以一定的減速度使機(jī)構(gòu)停止下來。電話13803910788, 3)落重 將制動力與重力平衡,使運(yùn)動體以穩(wěn)定(恒定)的速度下降。 在起重機(jī)的各個機(jī)構(gòu)中,制動器可以具有上述一種或幾種作用。 在設(shè)計或選用制動器時,應(yīng)充分注意制動器的任務(wù)以及對它的要求。例如,支持制動器的制動力矩必須具有足夠的儲備,也就是應(yīng)當(dāng)保證一定的安全系數(shù)。對于安全性有高度要求的機(jī)構(gòu)需要裝設(shè)雙重制動器,例如運(yùn)送熔化鐵水包的起升機(jī)構(gòu),規(guī)定必須裝設(shè)兩個制動器,其中每一個都能安全地支持鐵水包不致墜落。對于落重制動器,則應(yīng)該考慮散熱問題,它必須具有足夠的散熱面積將重物的位能所產(chǎn)生的熱量散去,以免制動器過熱而損壞或失效。 4 制動輪構(gòu)造 制動輪通常由鑄鋼制造,轉(zhuǎn)速不高的制動輪也可以用組織細(xì)密的鑄鐵制造。采用鐵制動輪可以使制動襯料的磨損減輕。國外有用含鉬、鉻或鎳的合金鑄鐵制造制動 。 為了增強(qiáng)制動輪摩擦表面的耐磨性,最好進(jìn)行表面淬火,使之硬度為HRC35~45,深度為2~3mm制動輪表面粗糙度Ra值為12.5~6.3μm,表面粗糙度太低在
跑合期間使制動襯料磨損太多。裝在高速軸上的制動輪應(yīng)全部加工,否則應(yīng)進(jìn)行平衡,以避免不平衡質(zhì)量引起的振動。 制動輪的寬度通常比制動瓦塊寬度大5mm到10mm。制動輪的直徑根據(jù)制動力矩和制動襯料的容許比壓力等決定。 5 關(guān)于制動襯料的要求: 1)摩擦系數(shù)大。 2)摩擦系數(shù)恒定。 3)容許高的工作溫度 當(dāng)襯料達(dá)到極限工作溫度時,一般摩擦系數(shù)急劇下降,并且磨損加快。 4)耐磨。 5)不傷制動輪。 6)容許比壓力大。 7)有適當(dāng)?shù)膭傂浴獎傂源蟮牟牧弦蟮乃砷l行程較小,但剛性太大材料喪失緩沖作用,使上閘時的載荷增大。 8) 有適當(dāng)?shù)膿闲浴阌趶澢赃m合瓦塊圓弧,否則應(yīng)制成定型產(chǎn)品。 9) 導(dǎo)熱性 一般摩擦材料的導(dǎo)熱性都不好,為了提高導(dǎo)熱性能,有的制動襯料中加入一些導(dǎo)熱性能良好的銅絲或銅末。 6 摩擦襯料的主要種類: 1)棉織制品 摩擦系數(shù)較大,μ=0.45~0.55,最高容許工作溫度100℃左右,容許的比壓力也低,[p]=0.05~0.3N2。 2)石棉織制品 浸以瀝青或亞麻仁油能增加強(qiáng)度,是一種常用材料。摩擦系數(shù)μ=0.35~0.4,最高容許工作溫度175~200℃,容許比壓力[p]=0.05~0.6N2。 3)石棉壓制品 將石棉碎片與橡膠及小量硫混合壓制在一起,然后進(jìn)行硫化。摩擦系數(shù)μ=0.42~0.53,最高容許工作溫度220℃,容許比壓力容許比壓力[p]=0.05~0.6 N2 4)石棉樹脂材料 由石棉纖維或者石棉線與樹脂粘結(jié)劑和各種填料混合后經(jīng)熱壓而成。這種材料允許的最高工作溫度與粘結(jié)樹脂的分解溫度有關(guān)。粘結(jié)劑通常用酚醛樹脂,填料長用重晶石,可增加耐磨性與摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性。常?;烊朦S銅絲碎段或黃銅末以提高耐熱性。摩擦系數(shù)μ=0.35~0.5,最高容許工作溫度250℃,容許比壓力[p]=0.15~0.8N2 。 5)粉末冶金摩擦材料 金屬粉末及石棉、石墨等材料壓制燒結(jié)而成,容許工作溫度達(dá)600℃以上,容許比壓力[p]=1~1.5N2。 粉末冶金材料是較新的摩擦材料,它是以金屬為主體,通常用鐵或銅,添加增加摩擦系數(shù)的組元,如石棉、二氧化硅、三氧化二鋁、碳化硅等,及減少磨損的潤滑組元,如石墨、鉛、二硫化鉬、金屬硫等。調(diào)節(jié)各組元的含量,可得到所需要的性能。各組分按一定比例混合均勻,在鋼制模具中壓制成型,然后在保護(hù)氣氛下燒結(jié)。 銅基粉末冶金摩擦材料對于鋼質(zhì)的對偶材料不易出現(xiàn)粘結(jié),適合作為離合器的摩擦材料,尤其是濕式離合器。在高速重載的剎車制動,瞬間摩擦表面溫度可達(dá)1000℃以上,大多采用鐵基材料。下表列出了常用的制動粉末冶金摩擦材料的成分和性能。 常用的制動粉末冶金摩擦材料的成分和性能 粉末冶金摩擦材料的導(dǎo)熱系數(shù)比石棉樹脂材料大的多,前者為4.18kW/(m2?k )13803910788