1、摘要：在我廠生產的鑿井絞車中，很大一部分聯軸器是非標設計。本文簡單介紹了十字滑塊聯軸器在設計中的校核重點，及其校核方法。1.概述連軸器分為十字聯軸器、夾殼聯軸器、萬向聯軸器、柱銷聯軸器、梅花聯軸器、星形聯軸器、彈性聯軸器等，是機械產品中一種常用的部件，用來連接兩軸或軸和回轉件。在整個傳動過程中，聯軸器起到傳遞扭矩、功率的作用，有些連軸器還有補償兩軸相對位移和緩沖減振等功能，是現代化機械中不可或缺的重要部件。隨著工業和科學技術的發展，機械在現代工業中的應用不斷擴大，連軸器種類不斷增加，其性能的要求也愈來愈高。為了提高機械裝置的效能和可靠性，保證機械的零部件，尤其是連軸器，具有高質量是十分重要的。

2、因此，盡管目前有不少系列化、標準化的連軸器，但由于機械種類繁多，且其載荷、轉速、工作環境各不相同。故還需要各種性能不同的連軸器，以適應不同的工況和使用要求。為此，不斷研制出新的連釉器，改進原有的連軸器是十分必要的。我廠JZ系列鑿井絞車所使用的十字滑塊聯軸器其尺寸遠大于標準化聯軸器，故深入研究十字滑塊聯軸器在非標設計中的相關計算，對我廠設計、生產具有重要意義。十字滑塊聯軸器又稱滑塊聯軸器，由兩個在端面上開有凹槽的半聯軸器和一個兩面帶有凸牙的中間盤組成。因凸牙可在凹槽中滑動，故可補償安裝及運轉時兩軸間的相對位移。十字滑塊聯軸器示意圖2.材料選擇這種聯軸器零件的材料一般選用45#鋼，工作表面需要進行

3、熱處理，以提高其硬度。由于本例所涉聯軸器為鑿井絞車部件，具有載重大，轉矩大，經常啟停等特點。并且礦山機械對安全性能要求較高，一般選取較大安全系數。所以，為增強使用壽命和安全性能，本設計材料選取較45#鋼性能更好的42CrMo。對于十字滑塊聯軸器，易損件為中間十字滑塊，主要失效形式是疲勞失效。研究材料的抗疲勞性能時，其主要參考依據為S-N曲線，此曲線為材料固有屬性曲線，獲得方法一般有實驗法、三參數法、四點法、斜率法等方法。在這些方法中，一般來說S-N曲線都與彈性模量，泊松比以及材料抗拉極限（或屈服極限）有關。42CrMo的屈服極限（930）和抗拉極限（1080）都比45#剛的屈服極限（355）和

4、抗拉極限（600）要高出許多，而S-N曲線是一條近似對數的曲線，這一提升的效果是非常顯著的。42CrMo S-N曲線（三參數插值法。）45#鋼S-N曲線（三參數插值法）可以看出，更換材料后，材料的S-N曲線疲勞極限點提高了至少兩個數量級，而且曲線更為平滑，這使得聯軸器性能在疲勞壽命方面得到極大改善。3.經驗公式核算對于標準十字滑塊聯軸器有如下經驗公式：式中：P計算參數，對一般45#鋼，P<300即為合格。計算轉矩 （單位：kg·cm）D十字滑塊外徑d十字滑塊內徑h滑塊有效接觸長度本例以50噸鑿井絞車為例進行計算：滾筒直徑：2500mm鋼絲繩直徑：54mm纏繞層數：10層則：力臂

5、：2500/2+54X10=1790mm拉力：50t=50000kg力矩：179×50000=8950000主軸裝置與中間軸之間傳動比：155/19=8.158相關傳動效率：軸承：0.98 開式齒輪：0.95解得計算力矩：1202456(kg·cm)代入： =266.34.通過有限元法進行校核強度分析：由于整個模型屬于對稱結構，為節約計算時間，選取滑塊一端進行計算，另一端固定。（結果如圖）可以看到，最大應力點在滑塊根部，為4.4Mpa，遠小于42CrMo的屈服極限930Mpa。疲勞壽命分析：絞車聯軸器經常要承受反向載荷，甚至沖擊載荷，對其進行疲勞分析是十分必要的。由于本例疲勞破壞周期過大，通過軟件得到最大壽命較為困難，故取100倍系數進行核算。校核結果：壽命最短處為145萬次，最大壽命溢出。由于S-N曲線的對數特性，100倍系數下的疲勞壽命是一