鼓形齒式聯軸器的使用性能和對鼓度曲線的要求

時間:2021-12-01 14:46 作者:明通機械公司 點擊:

  鼓形齒式聯軸器的使用性能要求其具有補償兩軸相對位移性能,而兩水平軸線傳動軸系的角位移較終是反映在一對嚙合齒之問,所允許的偏轉角度,它取決嚙合齒之問的側隙大小。而側隙的選擇是比較關鍵性的。由于考慮到齒輪聯軸器不同于齒輪傳動,在結構上,一對內外齒輪是組裝在一起后,是以同一個圓周速度一起轉動的。鼓形齒式聯軸器研制有不同的技術方案,TGII型鼓形齒式聯軸器按內、外齒分度圓等厚度計算齒厚的設計方法,具有以下特點:

  一、聯軸器互換性:
  互換性要求是鼓形齒式聯軸器研制過程中的一個難點。一般國內很多廠生產的聯軸器沒有互換性的。目前大多數鼓形齒式聯軸器其兩半內齒圈的絞制螺栓孔都是采用配鉆鉸的方法,然后打上標記對號入座進行裝配的。用這種方法制造的聯軸器是不能互換的。根據市場的需求,特別是冶金行業的特別要求,在設計中TGII型鼓形齒式聯軸器要求兩半內齒圈聯接絞制螺栓孔相對于定心圓的位置度公差為φ0.02這一要求是在加工和數控鎖床上的。這樣,了互換性要求,在工業生產中不但降低了工人維修換備件的勞動強度,而且縮短了在線的維修時問,有著明顯的經濟效益。
  二、承載能力分析:
  鼓形齒式聯軸器的精度和齒數對于接觸強度有直接影響,當材質硬度時,接觸應力取決于齒面的曲率半徑和同時接觸的齒數,TGII型鼓形齒式聯軸器采取比國標高一等級的制造精度,可達到提升接觸強度的要求。在制造精度的前提下,當分度圓的直徑確定以后,減少模數、增加齒數,可以增加同時承載齒對數,降低接觸應力,從而提升承載能力。因此設計時在抗彎強度的前提下,盡可能采用小模數增加齒數,是提升傳遞扭矩的途徑。
  接觸應力決定聯軸器的承載能力,而齒面硬度是決定許用接觸應力的主要因素,提升齒面硬度有利于提升使用壽命,材質的選擇和熱處理是提升齒面硬度的先決定條件。由于鼓形齒式聯軸器的嚙合副,無論內齒圈還是鼓形齒外齒軸套,淬火以后的變形都很難用加工手段,因此TGII型鼓形齒式聯軸器一般采用42CrM。進行調質處理。能夠達到冶金工業低速重載的使用環境要求。
  三、角向補償與齒側隙:
  鼓形齒式聯軸器的設計是依據所容許的大角向補償量來決定齒形參數和側隙大小,大角向補償量同時也是影響承載能力的重要因素,角向補償愈大則同時工作的齒數愈少傳遞扭矩隨之降低。鼓形齒式聯軸器允許兩聯接軸作任意方向的位移,實質是角向補償量,聯軸器的內齒圈和外齒軸套構成一種特別的相交軸向嚙合副傳動。并具有良好的補償兩軸作任意方向位移的能力,TGII型鼓形齒式聯軸器將外齒齒頂設計成位于軸線上的球面,作為定心圓,定心結構采用內齒圈的齒根圓柱面與鼓形齒外齒齒頂球面定心,其配合H9/h7。
  嚙合副要確定適當的齒側隙,側隙小達到不了角向補償量的要求,側隙大將增加內齒圈和個齒軸套的不同心度,造成傳動過程中沖擊、振動、噪音增加,特別是在正反行和頻繁啟制動時,動態性能,嚴重影響使用壽命。
  四、嚙合精度不錯:
  鼓形齒的制造一般是在滾齒機上使滾刀軌跡按照設計所要求的位移圓半徑,用仿形模板加工出來的,國內的生產廠家幾乎全部都用這種方法。用模板仿形加工時,技術的關鍵在于銑齒銑到齒形中部弧面轉向時,由于慣性,摩擦阻尼、傳動絲杠問隙以及傳動鏈剛性不足產生的彈性變形等非線性因素的影響,一般很難加工出正確的鼓形齒圓弧面,經常需要有技術很熟練的工人根據白己的工作經驗進行掌握。TGII型鼓形齒式聯軸器,其鼓形齒圓弧面用數控成形,比一般仿形加工成形的鼓形齒精度不錯。
  TGII型鼓形齒式聯軸器的鼓形齒外齒軸套達到標準7級精度,其周節限偏差fpt,周節累積公差Fp,公法線平均長度公差Fw均達到JB10095-88標準中7級精度。鼓形齒圓弧表面粗糙度Ra值不大于1.6μm。由于齒輪精度不錯,使嚙合時同時接觸的齒數增多,使接觸應力減小,這對于提升聯軸的接觸強度,增大傳遞力矩,減少振動、降低噪聲、提升傳動平穩性的使用壽命有著重要的意義。
  鼓形齒式聯軸器對鼓度曲線有何要求?
  非共軛齒面的鼓形齒面是由不同端截面逐漸變位相疊而成,其變位量與軸向坐標形成的虛線叫鼓度曲線,鼓度曲線是鼓形齒式聯軸器的一項重要幾何參數。鼓度曲線多為一段圓弧,也有用三段圓弧的,這些圓稱為鼓度圓,在圓弧鼓度曲線中,有鼓度圓中心在齒輪軸線上的,有不在軸線上的;有鼓度圓中心與齒面球面中心重合的,也有不重合的,通常設計是都以經驗為主,總的來說,鼓形齒式聯軸器應達到以下要求:
  一、在軸間傾角處于大時不出現棱邊接觸現象;
  二、輪齒集中載荷越小越好,而齒面曲率與鼓度圓周率成正比,因此鼓度圓半徑盡可能大。鼓度曲線曲率半徑與內齒單側減薄量成正比,因此鼓度圓半徑應盡可能大。鼓度曲線曲率半徑與內齒單側減薄量成正比,即它與齒的嚙合間隙有關,減薄量不足可能會造成干涉,減薄量過大會削弱齒的強度,且會側隙很大。
  鼓形齒式聯軸器屬于剛撓性聯軸器,齒式聯軸器是由齒數相同的內齒圈和帶外齒的凸緣半聯軸器等零件組成。外齒分為直齒和鼓形齒兩種齒形,鼓形齒聯軸器可允許大的角位移(相對于直齒聯軸器),可改變齒的接觸條件,提升傳遞轉矩的能力,延長使用壽命。
  鼓形齒式聯軸器屬于剛撓性聯軸器,具有徑向、軸向和角向等軸線偏差補償能力,與CL型直齒式聯軸器相比,具有結構緊湊、回轉半徑小、承載能力大、噪聲低及維修周期長等優點。
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