小型复合材料试验轧机主传动及测试系统设计+CAD图纸(12)
4.5.1 滑块万向联接轴
在轧机主传动中，人字齿轮座与轧机之间一般用万向接轴联接。滑块万向接轴能传递很大的扭矩和允许有较大的倾角，所以广泛应用在轧钢机械上。但万向接轴不易润滑，铜滑块易磨损，工作中易产生冲击。
图4.2 滑块式万向接轴结构图
滑块式万向接轴是由轧辊端扁头、带插头的接轴、传动端扁头、衬瓦，用滑动配合 装在插头的径向镗孔中，并且具有上下轴颈的方形小轴固定位置，小方轴两端轴颈与月牙滑块也是用滑动配合 ，带切口的扁头则插入滑块和方轴之间，方轴以其表面镶的铜滑板与扁头开口滑动配合。关节两端是游动的。这就形成了绕叉头径向镗孔中心线旋转的回转轴 和绕小方轴的中心线旋转的回转轴 ，两回转轴相互垂直，按虎克关节原理，使倾斜相交的两轴传递运动。结构如图4.2所示。
4.5.2 滑块式万向接头的受力分析和强度计算
目前，滑块式万向接轴强度计算有两种常用方法。一种使用材料力学的方法计算，另一种是以实验数据为基础的经验公式计算。后者计算方便，也反映了万向接轴的特点，应用广泛。
（1） 开口式扁头受力分析和强度计算
实验表明有月牙形滑块的作用在开口式扁头上的负荷近似地按三角形分布见。因此，
图4.3 开口式扁头受力简图
合力的作用点位于三角形的面积形心，即在边缘 处。当万向接轴传递的扭转力矩为M时，合力为
（4.8）
式中 扁头的总宽度； 扁头一个分支的宽度。在合力 作用下，断面 中的弯曲力矩 和扭转力矩 分别为：
式中 合力 对断面 的力臂。当万向接轴倾角为 时可求出力臂 为
（4.11）
式中 万向接轴铰链中心至断面 的距离。根据以上分析，断面 承受弯曲应力和扭转应力，计算应力
（4.12）
式中 扁头宽度；
计算矩形断面抗扭断面系数时的转化系数，他决定于矩形断面尺寸 与 之比。[16]
表4.1 η与b:s的关系
b:s 1 1.5 2 3 4 6
0.208 0.346 0.493 0.801 1.15 1.781
(2) 叉头强度计算
叉头的每个颚板承受滑块传来的压力 ，在垂直于扁头的断面 中，压力近似的以三角形分布，合力 的作用点位于距铰链中心线 处。叉头颚板任意断面 中的应力将是很复杂的。
图4.4 叉头中受力简图
实验结果表明，最大应力发生在叉头颚板内表面的某一点上，其值可按下式计算
(4.13)
式中: 叉头外径；
插头镗孔直径；
接轴传递的扭矩；