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鼓形齿式联轴器的基本作用及选型原则

文章作者:泊头昌瑞传动   发布时间:2019-03-21
鼓形齿式联轴器由2个外齿轴套和2个内齿外套半联轴节构成。电机输出轴和小齿轮输入轴分别联结在外齿轴套内(带键槽),通过1:10锥孔,背面用防松扁螺母拧紧,防止轴向串动,内齿外套半联

电动车组根据动力的分布型式分为动力分散和动力集中两种模式。相比而言,动力分散电动车组具有牵引与制动粘着性能好,启动加速快,具有较好的加速能力和功率储备,且动力轴的轴重轻,单轴牵引电机和传动装置功率小等优点。目前各种电动车组采用动力分散型式所占的比例较高。动力分散电动车组牵引电机一般都采用架悬方式布置驱动机构,采用体悬和抱轴方式极少。牵引电机架悬驱动按车轴齿轮箱的悬挂方式分为两大类:1)电机架悬,齿轮箱抱轴。2)电机架悬,齿轮箱架悬。齿轮箱悬挂方式的不同将直接影响驱动联轴器的布置位置。本文主要就齿轮箱抱轴方式的电机架悬驱动联轴器进行选型分析。

电动车组转向架驱动装置的功能是将电能转换成车轮前进的动能。牵引电机的扭矩如何传递到车轮,则是通过驱动装置中的机械传动联结部分来实现。为了适应牵引电机与车轴之间的各向变位,在传动联结部分必须设置联轴器。从理论上分析,驱动装置中的联轴器所起的基本作用分为:

同心轴间力矩传递;

适应轴间的径向、轴向及偏角三向变位;

提供驱动轴系必要的弹性,以降低传动噪声;

为驱动装置总成的装配带来便利。

动力转向架驱动装置选用的联轴器当然应具备上述4大功能要求。

鼓形齿式联轴器由2个外齿轴套和2个内齿外套半联轴节构成。电机输出轴和小齿轮输入轴分别联结在外齿轴套内(带键槽),通过1:10锥孔,背面用防松扁螺母拧紧,防止轴向串动,内齿外套半联轴节用螺栓刚性连接。

鼓形齿式联轴器的外齿轴套可在内齿外套内轴向浮动,在电机轴伸和小齿轮轴伸间留有间隙,以适应电机和车轴间相对的横向变位。因采用的是鼓形齿,外齿轴套可在内齿外套内转动偏角,以补偿电机轴线和车轴轴线间的相对偏角变位。两轴间的径向变位补偿,也是通过内外齿套间的转动偏角来实现。鼓形齿式联轴器属于刚挠性联轴器,具有结构紧 凑、回转半径小、承载能力强、变位补偿量大及成本低等优点,但它也存在不足之处。

刚性大,无弹性,不能减振、缓冲;

齿面存在摩擦和磨损,寿命有限;

传动噪声大;

需要加注润滑油,增加了污染的环节;传动周向间隙(齿间)较大,易产生脉动冲击;频繁换向的适应性差。

联轴器选型的原则是

(1)适应驱动变位的要求;

(2)占据轴向空间小,结构简单、可靠;

(3)具有良好的运行安全性;

(4)良好的减噪性能;

(5)低制造成本及维修费用;

(6)制造工艺性好,便于推广应用。

鼓形齿式联轴器具有较大的变位补偿能力,轴向尺寸短,回转半径小,传递力矩和功率较大,价格非常低。对于减振、降噪及免维护等要求不是很高的场合,可优先选择鼓形齿式联轴器。

若转速较高,轴向尺寸较宽裕,三向变位量中等,为克服鼓形齿式联轴器的不足之处,应选择金属挠性板联轴器取而代之。虽然价格较高,但依据综合性价比,也应如此选择。在国外各行业中,金属挠性板联轴器得到了极其普遍的使用,大范围取代了鼓形齿式联轴器。国内重要机电设备轴系采用金属挠性板联轴器的比例也逐年增长,但都需依赖进口,影响了推广的进度。

要求转速高,变位能力大,轴向尺寸紧凑,低噪声,免维护,且具有优良的减振性能,驱动系统应选择碳纤维增强塑料板联轴器和外封闭保护型CFRP联轴器。它们是一种理想型的驱动联轴器,唯独目前价格太高,推广应用尚有一定的难度。



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