奥尔德姆联轴器(十字滑块联轴器)原理及其应用
奥尔德姆联轴器(Oldham coupling)是一种联轴器,可以连接二个平行的轴。十字滑块联轴器是1821年爱尔兰的工程师约翰·奥尔德姆为了解决径向直叶风扇轮的设计问题而发明的。
十字滑块联轴器由三个圆盘组成,一个接输入轴,一个接输出轴,中间的圆盘则利用舌榫接合的方式和两个圆盘相连接。连接输入端的舌榫和连接输出端的舌榫互相垂直,中间的圆盘会绕着其圆心旋转,速度和输入轴及输出轴相同。中间圆盘圆心的轨迹为圆形,以输入轴和输出轴之间的中间为圆心。一般而言十字滑块联轴器会配合弹簧以减少机构中的间隙。十字滑块联轴器也可以用二个万向接头代替,但十字滑块联轴器的体积要比两个万向接头要小。
几种方式NguyenDucThang作了详细说明:
1.形成方法
通过将连杆的两个旋转接头B和C替换为两个平移接头,可以看到由4个平铰链针迹的结构组成的Adam(Oldham)的结构。当时,奥尔德姆联轴器的一般结构包括三个动态阶段,是两个曲柄和X针针迹。
该结构的典型参数为:
a:从旋转中心A到滑动中心线B的距离。
b:从旋转中心D到滑动中心线C的距离。
d:两个中心中心A之间D的距离。
α:中心线滑动接头B和C之间的角度。α不能为0度,因为这样曲柄就不能旋转。
实际上,a = b = 0是常见的;α= 90度,称为标准亚当结构。
2.运动特性
两个曲柄旋转整个回合。
两个曲柄和X形针的角速度始终相同。
X形针迹的轨迹如图2所示。
请注意,曲柄旋转1圈,点A沿圆(红色)运动2次。在标准Adam的情况下,点A是X针的两条滑动中心线的交点,圆心是连接两个旋转接头的线的中点。
参见模拟:
常规结构:
标准结构:
3.应用
最常见的联轴器是轴的两个平行轴,小偏心之间的耦合。
有两种结构替代方案。选项3a的偏心率较大,但轴尺寸大于选项3b。
参见模拟:
选项3a:
该图的STEP文件:
http://www.mediafire.com/file/s7e38fbcy92p1s7/OldhamCoupling1STEP.zip/file
选项3b:
如果两个轴的中心线在传输过程中移动,亚当的关节仍然可以工作。
该视频的STEP文件:
http://www.mediafire.com/file/cm59bxiampf69kc/OldhamCoupling2STEP.zip/file
Inventor文件:
http://www.mediafire.com/file/9p3vsnicqjn8cji/OldhamCoupling2Inv.zip/file
行星齿轮箱:粉色行星齿轮(可动轴)的旋转通过亚当的楔形达到绿松石轴。针脚X是黄色针脚。
参见模拟:
用于钻出多边形孔的夹紧头:蓝色手柄(固定的旋转轴)的旋转传播到绿色的盘轴(移动轴)奥尔德姆联轴器的关节。针迹X缝制为粉红色。
观看模拟:
具体查看:钻六角孔、方孔、三角孔原理动图
椭圆形
夹具中所示夹具的动态图表明,这是标准的橄榄色结构。车轮4是主动曲柄。轮圈3是被动曲柄。细节5和9充当亚当结构中的X针。
参见模拟:
具体参考:来自越南的工程师机械原理动画01
3c.变速
通过检测到曲柄1旋转2圈(红色)的A点运行两次(图2b),可以从设备创建一种改变速度的机构,齿轮比为2。标准亚当。
添加一个旋转中心与A点重合的滑块。在固定驱动器中添加一个带有凹槽的轴。该驱动器的中心位于两个曲柄中心之间的直线的中间。滑块在附加轴的凹槽中滑动。该额外的轴速度将等于曲柄速度的2倍。
这是一种无高关节的变速机构,在机械上并不常见。
以下两个结构尚未记录,需要在使用前进行测试。
结构6:
原始的Adam结构:红色曲柄,蓝色曲柄,黄色X形针。
附加针脚:紫色滑块,带凹槽的绿松石齿轮。如果活动针脚是绿松石齿轮,则有两个轴是两个曲柄,减速2次。三轴同心旋转。
查看模拟:
结构7:
原始的Adam机制:绿松石手轮,另一只手则是白色轮辋,缝制的X是黄色。粉红色的偏心盘是AD的固定。
附加针迹:蓝色滑块,红色凹槽轴。如果活动的针迹为红色曲柄,则轴为翠绿色,速度降低2倍。两轴同心旋转。
查看模拟:
以上为机译,原文:https://meslab.org/threads/co-cau-on-dam-va-ung-dung.26514/?p=140208#post140208
关于作者:
阮德升(Đức thắng Nguyễn)是一位来自越南的工程师。自从2002年退休之后,他便一直在为机械构造制作简洁但令人惊艳的3D动画。
他使用Autodesk Inventor制作了超过千种机械机构,包括齿轮、联轴器、离合器、差速器,以及传动装置的细部等,并为每一个记录制作一部相应的YouTube动画视频,对于理解一些比较复杂和具有挑战性的机构而言,这些视频是非常珍贵的参考资料。除此之外,这些动画本身就是一系列迷人的动力学雕塑,同时具有其纯粹的美学价值。
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姓名:Nguyen Duc Thang
出生年份:越南色泽市1946岁
机械工程师,1969,河内科技大学
工程博士,1984,科希策科技大学,斯洛伐克
工作历史:
河内小型机械工程企业的设计师。