針對十字滑塊聯軸器的設計改進

1.設計改進

針對上文所講述的問題，對十字滑塊聯軸器進行如下設計改進。１）從零件的形狀角度考慮，變加其剛度。對半聯軸器的形狀改進。凸榫部分寬度由３ｍｍ變加至６ｍｍ，減小了長寬比；凸榫形成一個整體，不被中間圓孔打斷；凸榫與底座的連接面積由１０．２６ｍｍ２變加至３２．７２ｍｍ２（此值為線切割割槽后的較終值）。這些措施都優良地變加了凸榫的剛度，減小了變形。

２）從選擇的材料角度考慮，滑動摩擦副選擇具有減摩性、性能的材料。滑動摩擦副的中間圓盤材料由不銹鋼改為減摩性高的錫青銅，半聯軸器選擇調質處理的合金鋼４０Ｃｒ。半聯軸器表面做ＱＰＱ處理，維氏硬度≥６５０ＨＶ。ＱＰＱ處理的高硬度顯著變加了性能，同時也提高了零件的性能穩定性能。滑動摩擦接觸面的表面粗糙度要求由＜Ｒａ１．６μｍ改為＜Ｒａ０８μｍ。３）從保護螺紋預緊力角度考慮，螺釘選用擰緊力矩大的品種。將十字頭盤頭螺釘改為內六角圓柱頭螺釘，以變大擰緊力的作用半徑，從而變大擰緊力矩，有利于動載荷下的防松。

2.試驗驗證

中間圓盤和半聯軸器的材料、形狀按上述改進并完成加工后，不帶螺釘做凸榫和凹槽間的相互滑動，與改進前的結構比較，能明顯感到摩擦力的減小，滑動非常輕松、靈活。但安裝內六角圓柱頭螺釘后，隨著螺釘的擰緊滑動靈活 性在逐漸減弱。將中間圓盤凹槽與半聯軸器的凸榫配合在一起，擰緊半聯軸器上的螺釘。通過測量縫隙的大小來量化內六角圓柱頭螺釘擰的松緊程度，同時對應地觀察滑動靈活 性的變化情況。結果發現，縫隙越小，螺釘擰得越緊，滑動越不靈活。對應測試情況進行理論計算分析發現，計算結果與測試過程吻合。半聯軸器上的螺釘擰緊時，夾緊片繞轉動中 心轉動，與其關聯的凸榫的Ａ、Ｂ兩端轉動同樣的角度，由于凸榫Ａ、Ｂ兩端距離轉動中 心遠，因轉動引起的切向位移相對較大，即凸榫發生確定的彎曲，導致滑動靈活 性減弱。為了將底座兩端的旋轉變形與凸榫部分隔離，采取線切割方式在凸榫Ａ、Ｂ兩端向中 心方向分別割一個寬度為０．１３ｍｍ、深 度為８ｍｍ的槽。再做上述滑動試驗，結果發現，滑動靈活 性基本恢復到了擰緊螺釘前的水平。

3.滑動靈活 性是十字滑塊聯軸器正常工作所須保護的。本文針對一種十字滑塊聯軸器的工作環境和使用情況，在初始設計的基礎上，對其關鍵零件的形狀、材料和螺釘品種等方面進行了設計改進，使在不降低傳動精度的前提下，滑動靈活 性深受了提高，取得了良好的實際使用效果