鼓形齒式聯(lián)軸器的設計

發(fā)布時間：2020-12-27

由于鼓形齒式聯(lián)軸器外齒軸套的齒頂面和齒側(cè)面都是弧形的，因此整個聯(lián)軸器成為雙活節(jié)，并且是撓性的。鼓形齒式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)決定了它的特點，由于兩聯(lián)接軸線不重合而產(chǎn)生的角度安裝和徑向安裝的偏差，既可以在水平方向傳動，又可以在結(jié)構(gòu)下垂直傳動；鼓形齒式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)緊湊、重量及慣性矩都很小；因鼓形齒式聯(lián)軸器各部件都成圓形，所以不平衡力矩小。

鼓形齒式聯(lián)軸器的承載能力和允許偏移或擺角都與齒的曲率半徑(曲率)有直接關(guān)系，從提高承載能力角度而言，曲率半徑越大越好，加大允許擺角，曲率半徑則越小越好。鼓形齒例面的圓弧是在加工時滾刀沿圓弧走刀自然形成的，所以進刀圓弧半徑的大小就決定了齒的曲率半徑的大小。鼓形齒面的曲率半徑與分度圓弧半徑的關(guān)系，須求出分度圓上鼓形齒面的法線和切線方向的曲率半徑。

鼓形齒式聯(lián)軸器和接軸設計中，在進行幾何尺寸計算時給出正確的齒側(cè)間隙，因為盡管是采用弧形齒，由于其圓弧曲率半徑受負荷強度限制不能過小，若沒有足夠量的齒側(cè)間隙在有角度偏差時也會出現(xiàn)啃卡現(xiàn)象，運用合理地分布外齒軸套、內(nèi)齒圈上齒側(cè)間隙的方法。鼓形齒式聯(lián)軸器在間歇式、可逆式、大負荷、高轉(zhuǎn)速的機械傳動中，尤其是在兩聯(lián)結(jié)軸間有較大的調(diào)整誤差和偏角的傳動中，有其獨到的優(yōu)越性。

鼓形齒式聯(lián)軸器承載沖擊性能好，但齒面接觸應力和齒根彎曲疲勞強度要求高，如果我們采取結(jié)構(gòu)、材料、工藝就能夠滿足大直徑軋管機的要求。非共軛齒面的鼓形齒面是由不同端截面逐漸變位相疊而成，其變位量與軸向坐標形成的虛線叫鼓度曲線，鼓度曲線是鼓形齒式聯(lián)軸器的一項重要幾何參數(shù)。鼓度曲線多為一段圓弧，也有用三段圓弧的，這些圓稱為鼓度圓，在圓弧鼓度曲線中，有的鼓度圓在齒輪軸線上的，有不在軸線上。

鼓形齒式聯(lián)軸器具有徑向、軸向和角向等軸線偏差補償能力，鼓形齒式聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)緊湊、回轉(zhuǎn)半徑小、承載能力大、傳動、噪聲低及維修周期長等優(yōu)點。鼓形齒式聯(lián)軸器特別適用于低速重載工況，如冶金、礦山、起重運輸?shù)刃袠I(yè)、也適用于石油、化工、通用機械等各類機械的軸系傳動，鼓形齒式聯(lián)軸器屬于剛撓性聯(lián)軸器，齒式聯(lián)軸器是由齒數(shù)相同的內(nèi)齒圈和帶外齒的凸緣半聯(lián)軸器等零件組成。

外齒分為直齒和鼓形齒兩種齒形，所謂鼓形齒即為將外齒制成球面，球面中心在齒輪軸線上，齒側(cè)間隙較一般齒輪大，鼓形齒聯(lián)軸器可允許較大的角位移（相對于直齒聯(lián)軸器），可齒的接觸條件，提高傳遞轉(zhuǎn)矩的能力，延長使用壽命，有角位移時沿齒寬的接觸狀態(tài)。鼓形齒式聯(lián)軸器在工作時，兩軸產(chǎn)生相對角位移，內(nèi)外齒的齒面周期性作軸向相對滑動，必然形成齒面磨損和功率消耗，鼓形齒式聯(lián)軸器需在有良好和密封的狀態(tài)下工作。

鼓形齒式聯(lián)軸器的鼓型齒面使內(nèi)、外齒的接觸條件，避免了在角位移條件下直齒齒端棱邊擠壓，應力集中的弊端，同時了齒面摩擦、磨損狀況，降低了噪聲，維修周期長。外齒套齒端呈喇叭形狀，使內(nèi)、外齒裝拆方便。鼓形齒式聯(lián)軸器在齒根彎曲強度和齒面接觸強度足夠的條件下應以有較大的重合度來確定齒寬，不應盲目增加齒寬，以免使結(jié)構(gòu)尺寸不的增加。

鼓形齒式聯(lián)軸器軸間傾角引起的著力點沿齒寬位移所需要的寬度，為了提高鼓形齒式聯(lián)軸器使用壽命的重要途徑。齒寬系數(shù)影響輪齒的齒根彎曲強度和齒面接觸強度，齒寬系數(shù)越大，這兩項強度越大，齒寬系數(shù)影響重合度，在齒寬系數(shù)小于值的范圍時，其值的增大對重合度增加影響較大，而在大于這個值時，器值的增大對重合度增加影響變小。對于圓弧鼓度曲線的鼓形齒式聯(lián)軸器，齒寬還是確定鼓度圓半徑也側(cè)隙的參數(shù)。