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鼓形齿式联轴器的检修方法及设计优化问题

文章作者:泊头昌瑞传动   发布时间:2019-02-28
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鼓形齿式联轴器是机械工业基础件之一,多用于重载、要求效率高以及两联接轴有较大调整误差和偏差角的传动中。

鼓形齿式联轴器是机械工业基础件之一,多用于重载、要求效率高以及两联接轴有较大调整误差和偏差角的传动中。它的外齿轴套的轮齿沿长度方向呈圆弧形,而从齿顶方向看轮齿则成腰鼓形,即在同一平行于轴线的切面上齿厚从齿长的中部向两端逐渐缩小,而与外齿轴套相啮合的内齿圈齿形则是直线形的。由于这种外齿轴套的齿顶面和齿侧面都是弧形的(这是区别于普通齿式联轴器的特点),因此整个联轴器成为双活节,并且是挠性的。鼓形齿式联轴器由于其结构决定了它有如下几个特点:①能更好地补偿由于两联接轴线不重合而产生的角度安装和径向安装的偏差,既可以在水平方向传动,又可以在特殊结构下垂直传动,②结构紧凑,重量及惯性矩都很小,③因各部件都成圆形,所以不平衡力矩小。

基于上述特点,鼓形齿式联轴器被广泛用于冶金、矿山机械等行业。特别是近年引进的大型冷、热带钢连轧机的主轧机接轴和联轴器均采用鼓形齿。本文将阐述鼓形齿式联轴器设计的优化问题。

鼓形齿式联轴器的承载能力和允许偏移或摆角都与齿的曲率半径(曲率)有直接关系。从提高承载能力角度而言,曲率半径愈大愈好;而就加大允许摆角而言,曲率半径则愈小愈好。鼓形齿例面的圆弧是在加工时滚刀沿圆弧走刀自然形成的,所以进刀圆弧半径的大小就决定了齿的曲率半径的大小。

为求出鼓形齿面的曲率半径与分度圆弧半径的关系,须求出分度圆上鼓形齿面的法线和切线方向的曲率半径。

鼓形齿式联轴器和接轴设计中,在进行几何尺寸计算时必须首先给出正确的齿侧间隙。因为尽管是采用弧形齿,由于其圆弧曲率半径受负荷强度限制不能过小,若没有足够量的齿侧间隙在有角度偏差时也会出现啃卡现象。本文推荐的是精确地选择和合理地分布外齿轴套、内齿圈上齿侧间隙的方法。

鼓形齿式联轴器在间歇式、可逆式、大负荷、高转速的机械传动中,尤其是在两联结轴间有较大的调整误差和偏角的传动中,有其独到的优越性,因此被广泛应用于各类冶金、矿山机械上。本文所述优化设计方法已被纳入我公司的标准中,并已被普遍应用在各类有关成套设备的设计制造中,取得了十分满意的效果。

高速鼓形齿式联轴器通常采用润滑油润滑,齿面要求连续润滑,润滑油排泄应通畅,否则齿面温度会升高并将积存水分和污垢。润滑油需经高精度滤油器过滤,滤清度小于lOμm。某些重要的高速鼓形齿式联轴器还可采用集油槽孔的结构,聊城鼓形齿式联轴器,即在外齿轮轴孔内加工出集油槽,在外齿轮齿槽底部钻出与集油槽相通的油孔,利用鼓形齿式联轴器高速运转产生的离心力,将油液喷人内外齿啮合处,使其得到充分润滑。

转矩鼓形齿式联轴器承载冲击性能好,但齿面接触应力和齿根弯曲疲劳强度要求高,如果我们采取特殊结构、特殊材料、特殊工艺,那么该联轴器就能够满足大直径轧管机的要求。

鼓形齿式联轴器检修方法:

1、检查鼓形齿式联轴器齿面啮合情况,其接触面积沿齿高不小于50%,沿齿宽不小于70%,齿面不得有严重点蚀、磨损和裂纹。

2、鼓形齿式联轴器外齿圈全圆跳动不大于0.03mm,端面圆跳动不大于0.02mm。

3、若须拆下齿圈时,必须用专用工具,不可敲打,以免使轴弯曲或损伤。当回装时,应将齿圈加热到200℃左右再装到轴上。 外齿圈与轴的过盈量一般为0.01~0.03mm。

4、回装中间接筒或其它部件时应按原有标记和数据装配。

5、用力矩扳手均匀地把螺栓拧紧。

鼓形齿式联轴器对鼓度曲线有何要求?非共轭齿面的鼓形齿面是由不同端截面逐渐变位相叠而成,其变位量与轴向坐标形成的虚线叫鼓度曲线,鼓度曲线是鼓形齿式联轴器的一项重要几何参数。鼓度曲线多为一段圆弧,也有用三段圆弧的,这些圆称为鼓度圆,在圆弧鼓度曲线中,有鼓度圆中心在齿轮轴线上的,有不在轴线上的;有鼓度圆中心与齿面球面中心重合的,也有不重合的,通常设计是都以经验为主,总的来说,鼓形齿式联轴器应达到以下要求:

在轴间倾角处于较大时不出现棱边接触现象;

轮齿集中载荷越小越好,而齿面曲率与鼓度圆周率成正比,因此鼓度圆半径尽可能大。鼓度曲线曲率半径与内齿单侧减薄量成正比,因此鼓度圆半径应尽可能大。鼓度曲线曲率半径与内齿单侧减薄量成正比,即它与齿的啮合间隙有关,减薄量不足可能会造成干涉,减薄量过大会削弱齿的强度,且会侧隙很大。



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