带安全销的弹性套柱销联轴器的
与计算
带安全销的弹性套柱销联轴器的设计与计
算
第25卷第2期
2007年4月
轻I极提
LightIndustryMachinery
Vo1.25No.2
Apr.2007
[研究?设计]
带褰全销的弹性套桂销联轴器
设算
李正峰
(无锡商业职业技术学院机电系,江苏无锡214153)
摘要:为了使弹性套柱销联轴器既保留缓冲减振功能,又具有安全保护的作用,设计了带安全销的弹性套柱销联轴器.
它同普通的弹性套柱销联轴器的区另q在于加了一个中间盘,并在中间盘与右半联轴器之间通过z个安全销传递转矩.超
载时安全销被剪断,从而起到过载保护的作用.介绍了一般场合下安全销直径的传统计算方法,并且应用可靠性设计理
论,给出了重要场合下安全销直径的计算公式.
关键词:弹性套柱销联轴器;安全销;可靠性
中图分类号:THI33.4文献标志码:A文章编号:1005—2895(2007)02—0054—03 0引言
弹性套柱销联轴器一般用于启
动频繁,需正反转传递中小功率的
场合,具有缓冲减振的功能,但它不
能起安全保护作用,当机器遇到意
外超载时,就可能损坏电动机或其 它重要机件.安全销联轴器虽有过 载保护功能,但属于刚性联轴器,不 能补偿两轴的相对位移.而带有安 全销的弹性套柱销联轴器既保留了 缓冲减振功能,又具有安全保护的 作用.
1带安全销的弹性套柱销联轴器 的结构设计
带安全销的弹性套柱销联轴器 (见图1)由左,右半联轴器1和3,中 间盘8,安全销6等组成.它同普通 的弹性套柱销联轴器的区别在于加 了一个中间盘8,并在中间盘8与右 半联轴器3之间通过Z个安全销6 传递转矩.安全销6装在左,右销套 7和5里,并用螺堵4盖住.如超载, 安全销6被剪断,从而切断了动力 源,起到过载保护的作用.右半联轴 器3和中间盘8要有能相互转动的 润滑措施,以便万一超载剪断安全 销还未停车时可相互转动[1]. 安全销材料可选用35,45,5O 1一左半联轴器;2一柱销;3-右半联轴器;4-螺
堵;5一右销套;6一安全销;7-左销套;8-中间盘
图1带安全销的弹性
套柱销联轴器结构图
收稿日期:2006—04—28
作者简介:李正峰(1960一),男,辽宁朝阳人,教授,研究方向为可靠性设计,主编教材
3部,发表论文2O余篇.
StudyonTwoDimensionParametricDesignofCamMachineBasedonVBA XUJian,WANGLie—long
(DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering,ChizhouCollege,Chizhou247000,
China)
Abstract:Themethodofdrawing2-dimensionthepartsbytheplotorderofAutoCADisoneus
ualmethodof
machinedrawing.Therearemanyplotordersandconsumingtimeinthismethod.Inthispaper,
the2-dimension
plotofcammachineisdrawnbyVBA.Thecam2-dimensionplotiscompletedbyinputtingma
nyparametric.The
developoftwiceAutoCADbyVBAisoneeffectivemethodindrawingAeld. Keywords:VBA;cammachine;secondarydevelopment?
[研究?设计]李正峰带安全销的弹性套柱销联轴器的设计与计算
优质碳素钢或T8A,T1OA优质工
具钢.一般常用45钢,热处理后硬
度HRC30~36,销套材料一般选用
35SiMn,40Cr,热处理硬度为
HRC40~--50.
安全销材料的选用对安全销直
径计算有很大影响,不同的材料对
应不同的剪切强度极限,所以加工
中安全销材质必须与图纸中的选材
一
致.
2安全销直径的传统计算方法
根据材料力学知识,作用于安
全销上的最大剪切应力
一
8Tmax(1)
r=一'I,
ZD0,
式中:——电动机或其它被保 护机件所能承受的极限转矩/(N?
mm);
Do——安全销分布圆直径 /mm;
z——安全销数目;
——
安全销受剪处直径/mm. 当r删?,安全销被切断, 为安全销剪切强度极限/MPa.
一(0.6,0.8)a~E(2) 式中为材料抗拉强度极限/MPa.
则安全销直径的计算公式为 :
(3)
由式(3)也可计算安全销所能 承受的极限转矩…
一—
7rZ
—
D百.一rbd2(4) O
也就是说,当工作转矩超过 丁时,安全销即被剪断. 3安全销直径的可靠性计算
如果用于电动机或一般重要机 件的过载保护,用式(3)或式(4)计 算即可满足要求.但式(3)和式(4) 没有考虑材料机械性能的离散性和 制造尺寸的误差,公式中各参数都 是按均值计算的,从可靠性设计理 论来分析,安全销过载时的剪断概 率只有5O%.显然对重要和贵重的 机件很难起到可靠的保护作用,为 了提高联轴器工作的可靠性,有必 要应用可靠性设计理论来计算安全 销直径[.
可靠性设计理论认为,设计参 数D,d及剪切强度极限都应是
随机变量,由于安全销直径d的公差等级一般为IT6,IT7,分布圆 直径D.的公差一般控制在1%以 内,即尺寸变差系数很小,为了简化 计算可按常量处理,销的数量z亦 可视为常量.这里我们只把安全销 材料的剪切强度极限看作是服从正 态分布的随机变量,在缺少实验数 据时,剪切强度极限的统计平均值 和
偏差可按下式计算
一
l"b一(O.6一o.8)ab[] r6—0.05
由可靠性设计理论建立的连接 方程为
一
(5)
称为连接系数或可靠性系 数,其值取决于给定的剪断概率P, 剪断概率的选择参见表1E. 将式(1)代入式(5),整理后得 厂—————一
d一?)
对同一种材料的安全销来说, 安全销直径d是剪断概率P的
数,所要求的剪断概率越高,则安全 销直径越小,一般不要求剪断概率 大于O.9,那样可能导致不能安全 地传递许用扭矩值.
表1剪断概率P值的选择 重要程度剪断概率P值
非常重要0.951.645 0.901.282
重要0.851.036 0.800.842
比较重要0.750.674 0.700.524
一
般0.600.254
0.500.000
为了保证联轴器能传递正常的 工作载荷,其计算转矩要小于或 等于许用转矩,每种型号联轴器 的值可在机械设计手册中查取,
许用转矩又要小于极限转矩
,即
?<.(7)
联轴器的计算转矩可按下式计算
T,一KT(8)
式中:为名义转矩/(N?mm);志
为工作作情况系数,可由机械设计
手册查取.
参考文献:
[1]张古方.带安全销的弹性圆柱销联轴嚣 [J].机械工人(冷加工),1992(2):47. [2]孙丽丽,徐红,杨春光.纺织计量泵传 动轴上安全销的设计探讨[J1.聚酯工
业,1998(1):61—64.
[3]范钦珊.应用力学[M].北京中央广播 电视大学出版社,1999:88. [4]王步瀛.现代机械设计方法综述[M].北 京:高等教育出版社,1985;4O. [5]李正峰.保险销的可靠性计算[J].矿山 机械,1987(8):32,33.
[63胡晓波.机械设计技术的发展现状与趋 势[J].轻工机械,2005,23(3)4,6.
DesignandCalculationtotheElasticSleevePinCouplingwithSafetyPin
LIZheng-feng
(DepartmentofMechanicalandElectrical,WuxiInstituteofCommerce,Wuxi214153,Chin
a)
Abstract:Inordertoprovidewiththefunctionsofabsorbingvibrationandsafetyoverloading,
anewstructure
ofelasticsleevepincouplingwithsafetypinhasbeendesigned.Thecoupling,whichisdiffere
ntfromother
第25卷第2期
2007年4月
轻I祝撮
LightIndustryMachinery
Vo1.25No.2
Apr.2007
[研究?设计]
基予SolidWorks螺绞联接
标准件库的发
杨海飞,蒋建东,王杰
(浙江工业大学机电学院,浙江杭州310014)
摘要SolidWorks是一款非常优秀的三维机械设计软件,但是它缺少国家标准零件库,给机械设计工作带来了不便.
为了方便用户进行二次开发,SolidWorks提供了基于OLE自动化技术的API函数.利用高级可视化编程语言Visual
Basic和简单易用的Access数据库,开发了一个基于SolidWorks的螺纹连接标准件库,而且在标准件库中添加了受力分
析模块,使之更加符合实际应用的需要.在开发了标准的EXE程序的同时,又将工程加以改进,生成SolidWorks插件,即
DLL文件,将备模块的界面附在SolidWorks软件的主菜单上,使2个系统融为一体,应用更加方便快捷.
关键词:SolidWorks;二次开发;VisualBasic;螺纹连接标准件库
中图分类号:TH131.3}TP3l1,138文献标志码:A文章编号:1005—2895(2007)02—0056—04
0引言
SolidWorks是一套基于Windows的CAD/CAE/
CAM/PDM桌面集成系统,是美国SolidWorks公司
在总结和继承了大型机械CAD软件的基础上,在
Windows环境下实现的第一个机械三维CAD软件. 在工程设计时设计人员经常选用标准化,系列化的零 件,如螺栓,螺钉,螺母,垫圈等,这些元件将在设计时 反复地在装配体的不同位置被选用,而且规格大小各 不相同,如果能够建立一个标准件三维实体模型库,在 用户选择某规格的标准件时,能够自动从库中取出,然 后插入到装配体的指定位置,将大大简化设计工作,提 高设计效率[1].但SolidWorks并没有提供一个符合我 国国家标准的标准零件库,在此背景下本文对 SolidWorks进行了二次开发,创建了一个符合国家标 准的螺纹连接标准件库.
1VB对Solidworks开发的基本原理
SolidWorks支持ActiveXAutomation技术,VB 环境下建立的客户程序可以直接访问SolidWorks中 的对象.AetiveXAutomation是Microsoft公司提出的 一
个基于COM(ComponetObjectMode1)的技术标 准,是以前的OLE(ObjectLinkingandEmbeding)技 术更高层次的发展,AetiveXAutomation被开发出来 的原因就是用于协调不同的应用程序.
SolidWorks支持OLE标准,完全实现了OLE自 动化.作为一个OLE服务器,SolidWorks提供了大量 的OLE对象,以这些对象所拥有的方法和属性,用户 通过在客户应用程序中对这些OLE对象及其方法和 属性的操作,可以在自己开发的应用软件中实现诸如 生成直线,造实体,检查曲面表面参数等几乎所有的 SolidWorks软件的功能[2].
SolidWorks中常用的主要AetiveXAutomation
对象有Parameter,Sldworks,Entity和EnumBodies对
象等,如图1所示.Sldworks对象为VB对SolidWorks
工作环境进行访问处理提供了接口.通过此对象可以
收稿日期:2006—08—25
作者简介:杨海飞(1981一),男,浙江仙居人,在读硕士研究生,研究方向为农业机械
及快速设计,可重构设计.
elasticsleevepincouplings,hasanadditionalmiddlediscthattransferstorquefrommiddledisctoright
coupling,orviceversethroughzsafetypins.Whenoverloadingthesafetypinscanbesnipped.whichcan
providethemachinewithsafety.Thepaperintroducestraditionalcalculatingmethodsforcommonelasticsleeve
pincouplingsandputsforwardcalculatingformulaforthediameterofthesafetypinbyreliabilitydesigntheory
underthespecialconditions.
Keywords:pincouplingwithelasticsleeve;safetypin;reliability