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鼓形齿式联轴器的应用要求及润滑问题

文章作者:泊头昌瑞传动   发布时间:2019-03-05
鼓形齿式联轴器是用沿齿长方向的齿厚为鼓形的外齿和通常的内齿组成的啮合副来联接两轴的。

鼓形齿式联轴器是用沿齿长方向的齿厚为鼓形的外齿和通常的内齿组成的啮合副来联接两轴的。适宜装置在两个有径向位移和倾斜的轴线上来传递两轴的运动和扭矩。

在任何情况下,要求被联接的两轴完全同心,而且在运转的过程中继续保持同心状态是不可能的.因为安装误差、轴承磨损、基础下沉、工作负载的变化、温度变化是不可避免的,致使轴线间产生径向位移、轴向位移、角度位移,以及它们的综合位移.鼓形齿式联轴器则具有补偿各种位移的能力,并且结构紧凑、传递运动准确、可靠,有效地避免了齿的尖角应力集中,具有大的承载能力,降低了由于轴线的各种位移引起的附加载荷,提高了传动装置的工作平稳性和可靠性,从而延长了装置的寿命。

近年来,鼓形齿式联轴器在国内外许多传动领域中都得到了广泛的应用,从高速传动的透平系列到中、低速的冶金、矿山、运输等设备上都有应用,还形成了各自的标准系列。在设计、制造和应用方面都积累了丰富的经验。

在一周中,作用在各齿上的载荷是不等的。只要有偏转角存在,载荷就向齿端方向移动。当处于某个偏转角a时,对应的每个啮合齿对产生两处接触斑点。若偏转变小,两个接触斑点向齿宽的中部靠扰;若偏转角变大,两接触斑点向齿宽的外部偏移.当入增大到一定值时,轮齿中部将卸载,齿面呈脉动受载,即使在载荷不变时,偏转角入越大,接触齿对越少,齿表面接触应力越大,致使传扭能力下降。反之,若a几乎为零时,载荷沿齿宽方向几乎均匀分布,全部齿对的中部始终处于啮合状态,使润滑油将无法进入啮合区。

所以只有确定适当的偏转角,使接触点在运转中移动,才能使齿面得到充分的润滑油。由于鼓形齿的结构特点决定了它运动状态的复杂性,齿面接触点的滑移引起温升,点面接触点受挤压产生摩擦以致油膜破裂,如果润滑不足,极易发生齿面胶合,所以大部分鼓形齿式联轴器的损坏是由于润滑不良而导致的。

为此,在设计鼓形齿式联轴器时,应选定适当的偏转角,使它既能满足两轴线的位移补偿要求,又具有足够的传扭能力和良好的润滑条件,确保其较长的使用寿命。

由于偏转角的存在,运转时齿面接触斑点移动,齿面承载区与非承载区互相交替,使啮合齿对表面处于液体润滑、边界润滑和干摩擦的混合状态。当处于液体润滑状态时,齿面上粘附着一层完好的油膜层,油膜隔开了两齿面,两齿面金属不直接接触,摩擦磨损就小,当处于边界润滑时,齿面只粘附着一层很薄的油膜层,在齿面载荷的作用下,油膜层也承受接触应力的作用,同时啮合齿对接触点在运转中不断移动,并产生摩擦使齿面局部温度迅速升高,当温度升到一定时,润滑油的粘度降低,润滑油的粘附性和抗挤压能力大大降低,齿面的薄薄的油膜层在接触应力作用下将迅速、大量地被破坏,使齿面金属与金属直接接触,变成干摩擦,此时摩擦系数急剧变大,摩损加剧,较终引起胶合。

所以鼓形齿式联轴器的润滑是极其重要的,但条件是十分苛刻的。根据资料分析和经验介绍:通常齿面线速度v>12m/s的高速联轴器,应采用强制润滑,以保证齿面得到充分的润滑油,形成齿面牢固的油膜层,又能及时带走摩擦热量,避免油膜破坏。因为润滑油的实际粘度与载荷、温度呈函数关系。

同时,提高齿轮的加工精度、齿面光洁度及齿面硬度来减小轮齿的附加载荷,降低齿面摩擦系数、减少磨损,选择吸附性好、综合特性好的润滑油等也是有效和必要的措施。由于鼓形齿式联轴器运动特性导致啮合齿对在运转中作摆动与翻转,所以必须保证足够大的侧隙, 使摆动和翻转时不被卡滞。这一点与齿轮及花键配合完全不同。还必须保证装配侧隙、制造误差、轮齿受载变形、温升膨胀等因素所需的较小侧隙,这是鼓形齿式联轴器正常工作的必要条件。



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