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鼓形齿式联轴器的润滑方式及齿面磨损问题

文章作者:泊头昌瑞传动   发布时间:2019-03-13
鼓形齿式联轴器是在直齿齿轮联轴器的基础上,消化吸收了国外先进的技术,而开发出来的新型的齿式联轴器。

鼓形齿式联轴器是在直齿齿轮联轴器的基础上,消化吸收了国外先进的技术,而开发出来的新型的齿式联轴器。它是由齿厚呈腰鼓形的外齿轴套和与其相配的内齿圈组成的,适于重载和需要轴线位移补偿的两轴传动。

一般情况下要求被联结的两轴完全同心,而且在运转过程中继续保持同心状态是不可能的,因为有安装误差,轴承会发生磨损,受力会变形,基础下沉等致使轴线产生径向、角向位移等。鼓形齿式联轴器可以补偿上述位移的特性,降低了由于轴线位移引起的附加载荷,提高传动装置的工作平稳性和可靠性,从而可以延长传动装置的使用寿命。

鼓形齿式联轴器在安装好后,所承受的工作强度是非常大的,而且由于长期的运转,所以会对内齿外齿产生一定的磨损,因此要定期的进行维护和保养。鼓形齿式联轴器的润滑方式:

1、强力润滑。润滑油从轮齿底部各个小孔喷入,油受离心力作用进入啮合面,起润滑与冷却作用。油经啮合面后由齿的两侧流出。这种型式润滑,油流循环不断,杂志随之流出,且喷入的润滑油在离心力作用下造成 的压力进入轮齿啮合面,所以有较好的润滑冷却作业,非常适合高速重载的场合。

2、贮油式润滑。润滑油由喷嘴射入,由于转动时润滑油受离心力作用而在齿轮外圆保持 的润滑油层。这种润滑方式将使杂志残留与齿圈内,而油流的散热效果也较差,因此仅适用于功率小、速度低的场合。属于这种型式的还有一种不流动的贮油润滑方式,即将润滑脂灌入内部后然后密封。

3、自流式润滑。润滑油由喷嘴射入经齿轮侧隙流过,从套筒小孔中流出,这种润滑方式主要起冷却作用,较难形成油膜,齿面磨损比下述强力润滑要快。

鼓形齿式联轴器是由普通直齿齿轮联轴器发展演变来的,其主要区别在于外齿轴套齿面是鼓形的。普通型鼓形齿式联轴器由1对或2对内外齿啮合的组件组成,对于单对内外齿啮合组件来说,由于安装误差、工作轴线调整、负载机架变形、基础下陷等各种因素的影响,两轴线会产生一定的角向位移,受力啮合齿对就会减少。角向位移越大,受力啮合齿对越少,齿对的接触应力愈大,齿根弯曲应力俞大。因此,角向位移与内外齿的承载大小有直接的关系,是鼓形齿式联轴器的重要参数之一。

从工作运动方面看,由于内外齿有角向位移而产生齿对的相对运动,鼓形齿式联轴器旋转时,若以内齿轴线为基准,鼓形外齿相对于内齿有两种运动,一种是齿的摆动,另一种是齿的翻转运动。因此对于鼓形外齿的寿命来说,一种是齿面的挤压,更重要的一面是因齿的摆动使齿面产生磨损。

鼓形齿式联轴器有下列优点:一是内外齿轴线的角向位移大,一般推荐1°~1°30'。而特殊使用情况下,鼓形齿式联轴器的倾斜角可达6°。二是从弯曲强度来看,在相同的工作条件下鼓形齿式较直齿齿轮联轴器传递转矩提高15%~20%。三是由于鼓形齿齿侧面呈鼓形,轴线在倾斜一定的角度条件下,为鼓形齿面与内齿面接触受力,接触情况得到改善,接触应力降低,改变了普通直齿齿轮联轴器外齿的端部承载,消除了棱边挤压。四是由于外齿齿面为鼓形面,因而内外齿侧间隙减小,工作时内外齿冲击小,延长了使用寿命。五是从制造方面说,加工鼓形外齿与普通直齿工艺性几乎一样,因此经济性好。

由于上述优点,鼓形齿式联轴器早已替代了直齿齿轮联轴器,得到了广泛的应用,是一种较常用的联轴器。但鼓形齿式联轴器从承载和寿命方面如何得到较大限度的提高,确实是一个难题。

鼓形齿式联轴器内外齿的失效形式一般都是齿面磨损较后因齿太薄而折断。对于上述的鼓形外齿由于齿根弯曲强度远比内齿齿根低得多,也由于内外齿工作运动过程中外齿摩擦齿面较内齿摩擦齿面面积小,外齿齿面磨损较内齿快,往往先于内齿失效,致使联轴器使用寿命不高。

对于这种情况,外齿增厚是一种非常有效的措施,一方面提高了齿根弯曲强度,使内外齿齿根弯曲强度接近;另一方面,外齿齿面允许磨损量加大,大大提高了联轴器的使用寿命。国外鼓形齿式联轴器通过各种方法增加外齿齿厚而减薄内齿齿厚,提高齿根弯曲强度和使用寿命,但加工采用专用刀具,通用性、普及性不高。

如何能够增加外齿齿厚而减薄内齿齿厚,而又保证内外齿加工工艺性、通用性好?经过分析研究,设计了一种新型的外齿增厚齿形,并用于实际制造和使用,效果非常好。

该种新型外齿厚齿形鼓形齿式联轴器内外齿根弯曲强度接近了等强度,发挥了联轴器强度上的较大潜能,提高了外齿的齿根弯曲强度,从而提高了承载能力,增加了联轴器的使用寿命,同时考虑了加工工艺性。经我们按此方法设计制造的多套联轴器在设备上实际使用效果非常好,较一般联轴器寿命提高15%以上。这种性能高、经济性好的联轴器设计方法值得推广。



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