1、 1 目录目录 第一章 绪 论 1 11 前言 1 12 万向联轴器作用 . 2 13 万向联轴器的种类及特点 2 131 特点： . 2 132 种类： 3 133 结构： . 3 14 课题目的和要求: 5 141 课题 5 142 设计技术要求与数据 5 第二章 万向联轴器的运动学分析和动力学分析 6 21 十字万向联轴器的结构组成及受力分析 . 6 211 十字万向联轴器结构总成 . 6 212 十字万向联轴器受力分析 . 6 22 十字轴式万向联轴器运动分析 7 221 十字轴式单万向联轴器的运动分析 7 222 十字轴时双向联轴器的运动分析 9 23 万向节十字轴设计原则. 12
2、231 按弯曲强度设计十字轴 12 232 按表面应力设计十字轴 13 24 轴承的寿命计算 14 241 轴承的动扭矩 . 14 242 轴承的寿命计算 . 14 25 法兰叉头 . 15 251 法兰叉头的作用 . 15 252 叉头轴孔部位的应力计算 15 253 叉头根部应力 . 15 第三章 万向轴的结构设计 17 31 概述 . 17 2 32 十字轴总成游隙结构设计 17 321 滚动体和轴向推力轴承分类 17 322 轴承游隙及主要尺寸 18 323 十字轴和轴承外圈主要材料、工艺和精度 . 19 33 中间轴伸缩花键副结构设 19 34 十字轴万向轴标准及选用计算 . 21
3、341 十字万向轴标准 . 21 342 十字万向联轴器的选型 22 第四章 主要零件的工艺分析 25 41 法兰叉头零件分析 25 411 零件的作用 . 25 412 零件的工艺分析 . 25 412 建立数字模型 . 25 42 确定数控加工工艺方案. 26 421 划分数控加工工步 26 422 选择加工设备 . 27 423 选用加工刀具 . 27 424 确定切削用量 . 27 425 设计数控程序 . 28 426 确定编程原点和加工坐标系 28 427 设计数控程序加工路线 28 428 设计数控程序刀具路径 28 428 后置处理. 29 429 加工仿真及程序校验 29 4
4、210 数控系统轨迹模拟 . 30 4211 程序传输和运行. 30 第五章 结语与展望 . 30 谢 辞 32 参考文献 33 1 第一章 绪 论 11 前言 UOE 钢管应用范围十分广阔，不仅应用于铺设长距离高压输油气管线，并且 已经扩展到以气体，液体作为推动力输送矿石、谷物、石油、煤炭。在工程建设 中用于海底隧道，海底打桩，防坡堤及海上采油平台等，在其它领域还用于高压 容器，机架外壳等。 市场与效益分析（ANALYSIS OF MARKET AND RETURNS） 国内市场分析：UOE 钢管的市场十分广阔，据国家“十一五”规划，到 2010 年我国新建原油、天然气、成品油、煤浆管道总长
5、度近 40000 公里，共需 UOE 钢管约 3000 万吨。我公司已先后在西气东输支线、内蒙长呼天然气输送管线、 长包管线、 靖边扩能管线、 惠州壳牌石化工程部分管线、 胜利油田石油输送管线、 东海大桥等重大管线工程中中标， 共销售 UOE 钢管 5 万吨， 实现销售额 3.5 亿元。 国际市场分析：国际上，俄罗斯、土库曼斯坦及中东地区国家进入中国的油 气资源将通过海底管道输送到韩国、日本等对能源需求量较大的国家，预计全球 总需求量将在 16000 万吨左右，可以说市场十分广阔。目前国际上在建的几条大 型天然气管线项目中，除采用了德国和日本的 UOE 钢管外，也大量采用了我们公 司的产品。如
6、伊朗国家天然气（NIGC）主持修建的 4000 多公里的天然气管线的 干线管中，我们公司作为国内唯一通过资格预审的投标人，最终力挫日本钢管厂 与德国欧洲钢管公司一举中标。目前我们已经发出近 7.5 万吨钢管，并一次性全 部通过国际监理机构 SGS 的验收，获得了 NIGC 的大力好评，在行业内稳稳占据 了重要一席。此前我们也陆续往巴基斯坦、阿联酋、加拿大和美国出口了大量钢 管，实现出口总额近 6000 万美元。 UOE 钢管轧制工艺流程图如图 1-1、1-2、1-3 所示，轧制中连轧管机和脱管 机中的主动夹棍的的运动均由电机、联轴器、变速箱、齿轮箱和十字轴万向联轴 器驱动，如图 1-4 所示. 图 1-1 UOE 钢管轧制工艺流程示意图 2 图 1-2 UOE 连轧管机示意图 图 1-3 夹棍的工作示意图 图 1-4 主动夹棍的传动系统 十字轴式万向联轴器是一种最常用的联轴器。 利用其结构的特点能使不在同
