鼓形齒式聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)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(gè)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(diǎn)，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(dòng)，又可以在結(jié)構(gòu)下垂直傳動(dòng)；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(shí)滾刀沿圓弧走刀自然形成的，所以進(jìn)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(shè)計(jì)中，在進(jìn)行幾何尺寸計(jì)算時(shí)給出正確的齒側(cè)間隙，因?yàn)楸M管是采用弧形齒，由于其圓弧曲率半徑受負(fù)荷強(qiáng)度限制不能過(guò)小，若沒有足夠量的齒側(cè)間隙在有角度偏差時(shí)也會(huì)出現(xiàn)啃卡現(xiàn)象，運(yùn)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(fù)荷、高轉(zhuǎn)速的機(jī)械傳動(dòng)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(dòng)中，有其獨(dú)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(yīng)力和齒根彎曲疲勞強(qiáng)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(jī)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(biāo)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(xiàng)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(bǔ)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(dòng)、噪聲低及維修周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。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(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)、也適用于石油、化工、通用機(jī)械等各類機(jī)械的軸系傳動(dòng)，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(duì)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(zhǎng)使用壽命，有角位移時(shí)沿齒寬的接觸狀態(tài)。鼓形齒式聯(lián)軸器在工作時(shí)，兩軸產(chǎn)生相對(duì)角位移，內(nèi)外齒的齒面周期性作軸向相對(duì)滑動(dòng)，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(yīng)力集中的弊端，同時(shí)了齒面摩擦、磨損狀況，降低了噪聲，維修周期長(zhǎng)。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(qiáng)度和齒面接觸強(qiáng)度足夠的條件下應(yīng)以有較大的重合度來(lái)確定齒寬，不應(yīng)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(diǎn)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(qiáng)度和齒面接觸強(qiáng)度，齒寬系數(shù)越大，這兩項(xiàng)強(qiáng)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(shí)，其值的增大對(duì)重合度增加影響較大，而在大于這個(gè)值時(shí)，器值的增大對(duì)重合度增加影響變小。對(duì)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)。