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鼓形齒式聯軸器對鼓度曲線的要求與發展

發布時間:2020-04-26  發布者:鑫研傳動
內容摘要:鼓形齒式聯軸器在工作時,兩軸和不銹鋼聯軸器膜片產生相對角位移,內外齒的齒面周期性作軸向相對滑動。

鼓形齒式聯軸器在工作時,兩軸和不銹鋼聯軸器膜片產生相對角位移,內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,因此,齒式聯軸器需在有良好和密封的狀態下工作。齒式聯軸器徑向尺寸小,承載能力大,常用于低速重載工況條件的軸系傳動,并經動平衡的齒式聯軸器可用于高速傳動,如燃汽輪機的軸系傳動。由于鼓形齒式聯軸器角向補償大于直齒式聯軸器,均廣泛采用鼓形齒式聯軸器,直齒式聯軸器屬于被淘汰的產品,選用者應盡量不選用。

鼓形齒式聯軸器屬于剛撓性聯軸器,齒式聯軸器是由齒數相同的內齒圈和帶外齒的凸緣半聯軸器等零件組成。外齒分為直齒和鼓形齒兩種齒形,鼓形齒聯軸器可允許較大的角位移(相對于直齒聯軸器),可改變齒的接觸條件,提高傳遞轉矩的能力,延長使用壽命。鼓形齒式聯軸器屬于剛撓性聯軸器,具有徑向、軸向和角向等軸線偏差補償能力,與CL型直齒式聯軸器相比,具有結構緊湊、回轉半徑小、承載能力大、傳動速率高、噪聲低及維修周期長等優點。

鼓形齒式聯軸器對鼓度曲線有何要求?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軸器的一項重要幾何參數。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,有鼓度圓中心在齒輪軸線上的,有不在軸線上的;有鼓度圓中心與齒面球面中心重合的,也有不重合的,通常設計是都以經驗為主,總的來說,鼓形齒式聯軸器應達到以下要求:

(1)在軸間傾角處于大時不出現棱邊接觸現象;

(2)輪齒集中載荷越小越好,而齒面曲率與鼓度圓周率成正比,因此鼓度圓半徑盡可能大。鼓度曲線曲率半徑與內齒單側減薄量成正比,因此鼓度圓半徑應盡可能大。鼓度曲線曲率半徑與內齒單側減薄量成正比,即它與齒的嚙合間隙有關,減薄量不足可能會造成干涉,減薄量過大會削弱齒的強度,且會側隙很大。

鼓形齒式聯軸器是在直齒齒輪聯軸器的基礎上,消化吸收技術而的新型齒式聯軸器。它是由齒厚呈腰鼓形的外齒軸套和與其相配的內齒圈組成的嚙合付聯結兩軸的,適于重載和需要軸線位移補償的兩軸傳動。

在一般情況下,要求被聯結的兩軸全部同心,而且在運轉過程中繼續保持同心狀態是不可能的,因為有安裝誤差,軸承磨損,受力變形,基礎下沉等致使軸線產生徑向、角向位移。鼓形齒式聯軸器具有補償上述位移的特性,降低了由于軸線位移引起的附加載荷,提高了傳動裝置的工作平穩性和性,從而延長了傳動裝置的使用壽命。

近年來我國許多行業鼓形齒式聯軸器了廣泛的應用,從高速渦輪機組到中、低速的重型冶金、礦山、起重運輸等設備大量應用,還形成了各自的標準系列,在設計制造方面也都積累了豐富的經驗。

1、產品的技術水平與現狀:

鼓形齒式聯軸器在我國無論在產品規格,性能參數,制造精度等都已趕上水平。

2、產銷狀況和市場預測:

八十年代開始研制鼓形齒式聯軸器并制定出我國標準,機械行業標準,發布實施至今已近二十年,基本取代了原直齒齒輪聯軸器,由于它結構緊湊,承載能力大,轉動慣量小,又具有相應的軸線偏移補償性能,所以在各類機械傳動中廣泛應用,加上聯軸器本身又是易損件,每1~2年就需要替換,故市場需要量大,單就德陽地區鼓形齒式聯軸器年銷售額就在千萬元以上,估計國內機械、冶金、重型起重運輸年需要量不低于億元,希望各生產廠家加強技術投入、較新設備,盡快生產出市場需要的鼓形齒式聯軸器,為我國技術發展作出應有的貢獻。

3、發展趨勢:

隨著技術不斷發展,要求、重載硬齒面的鼓形齒式聯軸器越來越多。

在重載的鼓形齒式聯軸器主要件材質采用低碳合金優良鋼,經熱處理后銑削和磨削加工,加工,熱處理滲碳層由數控設備。

鼓形齒式聯軸器的特點:

1、承載。在相同的內齒套外徑和聯軸器大外徑下,鼓形齒式聯軸器的承載能力平均比直齒式聯軸器提高15~20%;

2、傳動速率高。基于經上特點,已普遍以鼓形齒替代直齒式聯軸器。鼓形齒式聯軸器品種規格,并符合相應的標準。鼓形齒式聯軸器,其剛性大,有撓性,無彈性,故不適宜用于要求減振、緩沖及二軸對中要求嚴格的機械。

3、外齒套齒端呈喇叭形狀,使內、外齒裝拆方便。

4、鼓形齒面使內、外齒的接觸條件改變,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,同時改變了齒面摩擦、磨損狀況,降低了噪聲,維修周期長;

5、角位移補償量大。當徑向位移等于零時,直齒式聯軸器的許用角位移為1o;,而鼓形齒式聯軸器的許用角位移為1o;30'',提高50%,在相同的模數、齒數、齒寬下,鼓形齒比直齒允許的角位移大;

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