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，有鼓度圓在齒輪軸線上的，有不在軸線上的；有鼓度圓與齒面球面重合的，也有不重合的，通常設(shè)計(jì)是都以經(jīng)驗(yàn)為主，總的來(lái)說(shuō)，鼓形齒式聯(lián)軸器應(yīng)達(dá)到以下要求：
在軸間傾角處于較大時(shí)不出現(xiàn)棱邊接觸現(xiàn)象；
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(nèi)齒單側(cè)減薄量成正比，因此鼓度圓半徑應(yīng)盡可能大。鼓度曲線曲率半徑與內(nèi)齒單側(cè)減薄量成正比，即它與齒的嚙合間隙有關(guān)，減薄量不足可能會(huì)造成干涉，減薄量過(guò)大會(huì)削弱齒的強(qiáng)度，且會(huì)側(cè)隙很大。
鼓形齒式聯(lián)軸器有以下等特點(diǎn)：
(1)承載。在相同的內(nèi)齒套外徑和聯(lián)軸器較大外徑下，鼓形齒式聯(lián)軸器的承載能力平均比直齒式聯(lián)軸器提高15%~20%；
(2)角位移補(bǔ)償量大。由于外齒軸套為鼓形齒，聯(lián)軸器工作時(shí)可避免內(nèi)外齒棱角接觸，允許兩軸軸線角位移士1.5°，當(dāng)角位移在2°~3°時(shí)也能的工作。一般推薦允許角位移1°30'，2°30'。
(3)鼓形齒面使內(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)。
(4)外齒套齒端呈喇叭形狀，使內(nèi)、外齒裝拆方便。
(5)傳動(dòng)速率高。
(6)密封性好，使用，裝卸、維護(hù)方便；適用于冶煉、軋鋼、重型機(jī)械、汽輪機(jī)、石油化工業(yè)、船舶等各行業(yè)。
連接盤(pán)的改進(jìn)及實(shí)施：
(1)連接盤(pán)外圓直徑尺寸減小，原連接盤(pán)外圓與外齒軸套的內(nèi)齒圈是大約10μm的間隙配合，此間隙不能補(bǔ)償花鍵副總公差，鼓形齒式聯(lián)軸器旋轉(zhuǎn)時(shí)徑向擠壓連接盤(pán)。為了地避免了連接盤(pán)的外圓與內(nèi)齒圈的內(nèi)圓產(chǎn)生碰撞，連接盤(pán)外圓與內(nèi)齒圈的內(nèi)圓應(yīng)存在足夠補(bǔ)償花鍵副總公差的間隙，且在原基礎(chǔ)上需要增大。
(2)增加連接盤(pán)的連接強(qiáng)度，針對(duì)鼓形齒式聯(lián)軸器長(zhǎng)期高速旋轉(zhuǎn)下鎖緊螺栓易被拉斷或剪切斷，連接盤(pán)結(jié)構(gòu)需要改進(jìn)，在連接盤(pán)內(nèi)部增設(shè)連接環(huán)套，其外圓設(shè)置外螺紋，連接盤(pán)的內(nèi)圓設(shè)置內(nèi)螺紋，連接盤(pán)通過(guò)螺紋配合旋套在連接環(huán)套上。
(3)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施及處理方法，連接環(huán)套采用焊接的方式固定在減速機(jī)輸出軸的端面上(圖2)。連接環(huán)套與連接盤(pán)配合后通過(guò)螺栓連接在減速機(jī)的輸出軸上，用焊條行內(nèi)焊接，焊接過(guò)程要求焊縫連續(xù)均勻，焊接完拆除螺栓和連接盤(pán)進(jìn)行外焊接，外焊接的焊縫不得超過(guò)連接盤(pán)倒角面。
連接盤(pán)改進(jìn)后的效果：
現(xiàn)場(chǎng)處理實(shí)施方法簡(jiǎn)單方便，改進(jìn)后，軋輥在軋制坯料時(shí)，坯料的沖擊力和上下軋輥的振動(dòng)力，由連接環(huán)套和連接盤(pán)鎖緊螺栓共同承擔(dān)，因連接環(huán)套受力的橫截面較大，承受高速旋轉(zhuǎn)的徑向碰撞拉力和剪切力幾乎都集中在連接環(huán)套上，鎖緊螺栓所受的拉力和剪切力較小，因而避免鎖緊螺栓被拉斷。鼓形齒式聯(lián)軸器使用性得以提高，減輕了鎖緊螺栓所受的拉力和剪切力，避免鎖緊螺栓被拉斷或剪切斷，降低立式軋機(jī)的設(shè)備故障，進(jìn)一步提高生產(chǎn)速率，降低了維護(hù)強(qiáng)度。
設(shè)備的合理使用和技術(shù)改進(jìn)應(yīng)引起設(shè)計(jì)和設(shè)備維護(hù)技術(shù)人員的高度重視，不斷尋找改進(jìn)方法，以設(shè)備正常運(yùn)行效果。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，新型材料和的結(jié)構(gòu)設(shè)備不斷出現(xiàn)，軋機(jī)傳動(dòng)設(shè)備也趨向多樣化，我們可以本著經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、方便維護(hù)等原則，選擇需要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，但每種技術(shù)改進(jìn)或選擇還有待于在實(shí)踐中進(jìn)一步探索。
鼓形齒式聯(lián)軸器在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)故障原因分析：
(1)車L鋼設(shè)備中棒線材的軋機(jī)與減速箱連接大多數(shù)采用是貫穿式鼓形齒式聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的減速機(jī)端結(jié)構(gòu)如圖1所示。鼓形齒式聯(lián)軸器包括軸、外齒軸套、內(nèi)齒圈和連接盤(pán)，連接盤(pán)通過(guò)鎖緊螺栓連接在待裝配減速機(jī)輸出軸的端面上，內(nèi)齒圈通過(guò)花鍵套裝在待裝配減速機(jī)的輸出軸上并壓在連接盤(pán)上，外齒軸套通過(guò)花鍵套裝在軸上并與軸過(guò)盈配合，外齒軸套通過(guò)壓板和鎖緊螺栓懸吊在內(nèi)齒圈上并與內(nèi)齒圈齒嚙合。
(2)上述結(jié)構(gòu)的鼓形齒式聯(lián)軸器在使用時(shí)，整個(gè)聯(lián)軸器通過(guò)外齒軸套和內(nèi)齒圈壓在與減速機(jī)輸出軸的端面固定連接的連接盤(pán)上，幾乎整個(gè)鼓形齒式聯(lián)軸器的重力都集中壓在連接盤(pán)上。軋輥在軋制坯料時(shí)，受坯料的沖擊和上下軋輥的振動(dòng)，連接連接盤(pán)和減速機(jī)的鎖緊螺栓既受拉力又受剪切力，在鼓形齒式聯(lián)軸器長(zhǎng)期高速旋轉(zhuǎn)下鎖緊螺栓易被拉斷或剪切斷，而連接盤(pán)處在內(nèi)齒圈內(nèi)，不能隨時(shí)被發(fā)現(xiàn)，待全部鎖緊螺栓失效后，整個(gè)鼓形齒式聯(lián)軸器從減速機(jī)的輸出軸上脫離，造成設(shè)備停機(jī)，嚴(yán)重地影響了后道加工工序。
(3)從結(jié)構(gòu)及使用情況看，出現(xiàn)上述故障的主要原因是，軋線軋機(jī)軋輥經(jīng)過(guò)多次重復(fù)使用的，軸徑尺寸發(fā)生變化，鼓形齒式聯(lián)軸器在高速旋轉(zhuǎn)下接軸傾角隨之變大，由于連接盤(pán)和內(nèi)齒圈之間的間隙太小，內(nèi)齒圈在補(bǔ)償花鍵軸間隙時(shí)徑向擠壓連接盤(pán)，軋輥在軋制坯料時(shí)，花鍵軸一直存在擺動(dòng)，擺動(dòng)使連接盤(pán)的外表面與內(nèi)齒圈的內(nèi)表面存在的碰撞，加劇鎖緊螺栓和連接環(huán)套所受的剪切力，導(dǎo)致連接盤(pán)連接螺栓剪斷造成故障。
因此，本文針對(duì)上述鼓形齒式聯(lián)軸器故障原因的分析不足之處，為了加強(qiáng)連接盤(pán)與減速機(jī)輸出軸的連接方式，減輕鎖緊螺栓所受的拉力或剪切力，避免鼓形齒式聯(lián)軸器在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)被拉斷或剪切斷，降低立式軋機(jī)的設(shè)備故障，進(jìn)一步提高生產(chǎn)速率，提出了連接盤(pán)的改進(jìn)方案。
