鼓形齒聯(lián)軸器對空間限制要求及設(shè)計方法

發(fā)布時間：2019-05-11

在機(jī)械傳動系統(tǒng)中，聯(lián)軸器應(yīng)用的范圍非常廣泛，其主要作用就是把主動軸和從動軸聯(lián)接起來，使被連接的兩軸一起旋轉(zhuǎn)并傳遞扭矩。但是在工程實際中，由于種種原因，比如制造安裝的誤差，熱處理后發(fā)生的變形等原因，將引起兩軸軸線軸向、徑向及角度的偏移。隨著工業(yè)技術(shù)的高度發(fā)展，對聯(lián)軸器的各方面性能也提出了越來越高的要求，比如要求體積越小越好，重量越輕越好，能承受的線速度越高越好，吸收振動、誤差的能力越大越好等。

在聯(lián)軸器的分類中，鼓形齒聯(lián)軸器屬于可移式剛性聯(lián)軸器，相對于其他類型的聯(lián)軸器具有諸多優(yōu)點：結(jié)構(gòu)較為緊湊對空間限制要求不高，鼓形齒的承載能力大，工作傳扭時的性高，由于是齒式嚙合傳扭其補(bǔ)償性能好，能夠補(bǔ)償連接兩軸間的徑向偏差、軸向偏差、角度偏差，其傳遞扭矩的能力可從10Nm到100000Nm，范圍比較廣，同時因其許用轉(zhuǎn)速比較高，轉(zhuǎn)速的應(yīng)用范圍也就比較廣。

鼓形齒聯(lián)軸器是由直齒聯(lián)軸器演變而來，把齒形由直線齒改為有的鼓度的鼓形齒，可以吸收被連接兩軸間的軸線偏差，克服由偏差產(chǎn)生的齒端接觸干涉現(xiàn)象；相同的工作條件下，承載能力比直齒聯(lián)軸器的要高，和齒輪傳動的工作原理一樣，可以正反兩方向傳扭，通常其安裝型式都是水平安裝，情況下，也有垂直安裝的工況。在間歇性工作，傳遞大扭矩，及同軸度比較差的工況中，其應(yīng)用情況比較多。正是由于鼓形齒聯(lián)軸器具有上述中的諸多優(yōu)點，在機(jī)械傳扭中，應(yīng)用范圍比較廣。

工程實際中，由于聯(lián)軸器所連接的兩軸軸線的偏移，使得支撐軸的軸承在轉(zhuǎn)動傳扭時會產(chǎn)生附加動載荷，引起蠕動，嚴(yán)重時會引起振動，影響軸承的使用壽命。而齒輪聯(lián)軸器具有體積小、傳遞扭矩大，特別是鼓形齒聯(lián)軸器能夠吸收軸向、徑向、角度誤差的，傳遞扭矩范圍廣是中型和重型機(jī)械中較常用的聯(lián)接兩傳動軸的部件。

鼓形齒聯(lián)軸器的內(nèi)齒圈和直線齒聯(lián)軸器的內(nèi)齒圈一樣，但外齒半聯(lián)軸器的輪齒在軸向沿齒頂和齒側(cè)都是鼓形，從齒頂方向看，齒厚從中心到兩邊逐漸增大，呈鼓形，當(dāng)被連接兩軸發(fā)生偏斜時，外齒半聯(lián)軸器可在內(nèi)齒圈中擺動，避免輪齒沿齒端接觸，造成偏載現(xiàn)象，使得各齒間載荷分布比較均勻，適合于中高速、大轉(zhuǎn)矩、要求軸間角位移較大的應(yīng)用情況。在航空減速器主功率傳輸線上的齒式聯(lián)軸器大多采用鼓形齒形一一的大圓弧或沿齒長方向的修形，其壓力角有30°的漸開線花鍵齒形和20°的漸開線齒輪齒形。混凝土攪拌車驅(qū)動減速器中的鼓形齒聯(lián)軸器作為連接動力輸出裝置(輸出軸盤)的關(guān)鍵部件，在重載沖擊力的作用下，可以實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)傾斜角的大小，從而可提高浮動效果而減少沖擊。

鼓形齒聯(lián)軸器可以正反轉(zhuǎn)雙向傳扭，安裝方式不受限制，在水平安裝受到限制的時候，允許垂直安裝，與一般的機(jī)械結(jié)構(gòu)相比，具有很大的優(yōu)點。鼓形齒聯(lián)軸器中鼓形齒的鼓形曲線的具體設(shè)計方法以及修鼓時修鼓參數(shù)的分析確定是影響其工作性能發(fā)揮好壞的一個瓶頸。

鼓形齒聯(lián)軸器應(yīng)用于混凝土攪拌筒驅(qū)動減速器中，在減速器中用于連接二級行星架與輸出軸盤，是負(fù)責(zé)動力輸出的重要部件。由于其輸出軸盤直接驅(qū)動攪拌筒，根據(jù)工況的不同，要求輸出軸盤允許有較大的徑向變化量，反應(yīng)到鼓形齒聯(lián)軸器上，既要求鼓形齒聯(lián)軸器的偏轉(zhuǎn)角比較大，這樣才能滿足低速、重載、惡劣工況的工作條件；同時二級行星架上的直齒內(nèi)齒圈，是負(fù)責(zé)提供扭矩給鼓形齒聯(lián)軸器的部件，和鼓形齒聯(lián)軸器配對傳扭，二級行星架的浮動，對鼓形齒的偏轉(zhuǎn)角具有直接的影響。因此，鼓形齒聯(lián)軸器的鼓形齒的研究對于成功研制出具有核心技術(shù)能力的減速器是一個巨大的推動作用。