鼓形齒式聯(lián)軸器的使用性能與加工方法

鼓形齒式聯(lián)軸器的使用性能要求其具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移性能，而兩水平軸線(xiàn)傳動(dòng)軸系的角位移較終是反映在一對(duì)嚙合齒之問(wèn)，所允許的偏轉(zhuǎn)角度，它取決嚙合齒之問(wèn)的側(cè)隙大小。而側(cè)隙的選擇是比較關(guān)鍵性的。由于考慮到齒輪聯(lián)軸器不同于齒輪傳動(dòng)，在結(jié)構(gòu)上，一對(duì)內(nèi)外齒輪是組裝在一起后，是以同一個(gè)圓周速度一起轉(zhuǎn)動(dòng)的。鼓形齒式聯(lián)軸器研制有不同的技術(shù)方案，TGII型鼓形齒式聯(lián)軸器按內(nèi)、外齒分度圓等厚度計(jì)算齒厚的設(shè)計(jì)方法，具有以下特點(diǎn)：

1、角向補(bǔ)償與齒側(cè)隙：

鼓形齒式聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)是依據(jù)所容許的大角向補(bǔ)償量來(lái)決定齒形參數(shù)和側(cè)隙大小，大角向補(bǔ)償量同時(shí)也是影響承載能力的重要因素，角向補(bǔ)償愈大則同時(shí)工作的齒數(shù)愈少傳遞扭矩隨之降低。鼓形齒式聯(lián)軸器允許兩聯(lián)接軸作任意方向的位移，實(shí)質(zhì)是角向補(bǔ)償量，聯(lián)軸器的內(nèi)齒圈和外齒軸套構(gòu)成一種特別的相交軸向嚙合副傳動(dòng)。并具有良好的補(bǔ)償兩軸作任意方向位移的能力，TGII型鼓形齒式聯(lián)軸器將外齒齒頂設(shè)計(jì)成位于軸線(xiàn)上的球面，作為定心圓，定心結(jié)構(gòu)采用內(nèi)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(dāng)?shù)凝X側(cè)隙，側(cè)隙小達(dá)到不了角向補(bǔ)償量的要求，側(cè)隙大將增加內(nèi)齒圈和個(gè)齒軸套的不同心度，造成傳動(dòng)過(guò)程中沖擊、振動(dòng)、噪音增加，特別是在正反行和頻繁啟制動(dòng)時(shí)，動(dòng)態(tài)性能，嚴(yán)重影響使用壽命。

2、承載能力分析：

鼓形齒式聯(lián)軸器的精度和齒數(shù)對(duì)于接觸強(qiáng)度有直接影響，當(dāng)材質(zhì)硬度時(shí)，接觸應(yīng)力取決于齒面的曲率半徑和同時(shí)接觸的齒數(shù)，TGII型鼓形齒式聯(lián)軸器采取比國(guó)標(biāo)高一等級(jí)的制造精度，可達(dá)到提升接觸強(qiáng)度的要求。在制造精度的前提下，當(dāng)分度圓的直徑確定以后，減少模數(shù)、增加齒數(shù)，可以增加同時(shí)承載齒對(duì)數(shù)，降低接觸應(yīng)力，從而提升承載能力。因此設(shè)計(jì)時(shí)在抗彎強(qiáng)度的前提下，盡可能采用小模數(shù)增加齒數(shù)，是提升傳遞扭矩的途徑。

接觸應(yīng)力決定聯(lián)軸器的承載能力，而齒面硬度是決定許用接觸應(yīng)力的主要因素，提升齒面硬度有利于提升使用壽命，材質(zhì)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(lián)軸器的嚙合副，無(wú)論內(nèi)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(lián)軸器一般采用42CrM。進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。能夠達(dá)到冶金工業(yè)低速重載的使用環(huán)境要求。

3、嚙合精度不錯(cuò)：

鼓形齒的制造一般是在滾齒機(jī)上使?jié)L刀軌跡按照設(shè)計(jì)所要求的位移圓半徑，用仿形模板加工出來(lái)的，國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)廠家?guī)缀跞慷加眠@種方法。用模板仿形加工時(shí)，技術(shù)的關(guān)鍵在于銑齒銑到齒形中部弧面轉(zhuǎn)向時(shí)，由于慣性，摩擦阻尼、傳動(dòng)絲杠問(wèn)隙以及傳動(dòng)鏈剛性不足產(chǎn)生的彈性變形等非線(xiàn)性因素的影響，一般很難加工出正確的鼓形齒圓弧面，經(jīng)常需要有技術(shù)很熟練的工人根據(jù)白己的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行掌握。TGII型鼓形齒式聯(lián)軸器，其鼓形齒圓弧面用數(shù)控成形，比一般仿形加工成形的鼓形齒精度不錯(cuò)。

TGII型鼓形齒式聯(lián)軸器的鼓形齒外齒軸套達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)7級(jí)精度，其周節(jié)限偏差fpt，周節(jié)累積公差Fp，公法線(xiàn)平均長(zhǎng)度公差Fw均達(dá)到JB10095-88標(biāo)準(zhǔn)中7級(jí)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(cuò)，使嚙合時(shí)同時(shí)接觸的齒數(shù)增多，使接觸應(yīng)力減小，這對(duì)于提升聯(lián)軸的接觸強(qiáng)度，增大傳遞力矩，減少振動(dòng)、降低噪聲、提升傳動(dòng)平穩(wěn)性的使用壽命有著重要的意義。

4、聯(lián)軸器互換性：

互換性要求是鼓形齒式聯(lián)軸器研制過(guò)程中的一個(gè)難點(diǎn)。一般國(guó)內(nèi)很多廠生產(chǎn)的聯(lián)軸器沒(méi)有互換性的。目前大多數(shù)鼓形齒式聯(lián)軸器其兩半內(nèi)齒圈的絞制螺栓孔都是采用配鉆鉸的方法，然后打上標(biāo)記對(duì)號(hào)入座進(jìn)行裝配的。用這種方法制造的聯(lián)軸器是不能互換的。根據(jù)市場(chǎng)的需求，特別是冶金行業(yè)的特別要求，在設(shè)計(jì)中TGII型鼓形齒式聯(lián)軸器要求兩半內(nèi)齒圈聯(lián)接絞制螺栓孔相對(duì)于定心圓的位置度公差為φ0.02這一要求是在加工和數(shù)控鎖床上的。這樣，了互換性要求，在工業(yè)生產(chǎn)中不但降低了工人維修換備件的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且縮短了在線(xiàn)的維修時(shí)問(wèn)，有著明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

鼓形齒式聯(lián)軸器具有徑向、軸向和角向等軸線(xiàn)偏差補(bǔ)償能力，具有結(jié)構(gòu)緊湊、回轉(zhuǎn)半徑小、承載能力大、傳動(dòng)速率還不錯(cuò)、噪聲低及維修周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。鼓形齒式聯(lián)軸器在工作時(shí)，因此，齒式聯(lián)軸器需在有良好和密封的狀態(tài)下工作。

鼓形齒式聯(lián)軸器的加工方法：

1、在齒根彎曲強(qiáng)度和齒面接觸輕度足夠的條件下應(yīng)以有大的重合度來(lái)確定齒寬，以免使結(jié)構(gòu)尺寸不需要地增加。一般齒寬系數(shù)為8-14.小齒寬應(yīng)有允許的齒根應(yīng)力來(lái)確定，還要考慮由軸間傾角引起的著力點(diǎn)沿齒寬位移所需要的寬度。

2、提升彭形齒式聯(lián)軸器使用壽命的重要途徑。齒寬系數(shù)影響輪齒的齒根彎曲強(qiáng)度和齒面接觸強(qiáng)度，齒寬系數(shù)越大，這兩項(xiàng)強(qiáng)度越大，齒寬系數(shù)影響重合度，在齒寬系數(shù)小于相應(yīng)值的范圍時(shí)，其值的增大對(duì)重合度增加影響大，而在于這個(gè)相應(yīng)值時(shí)，其值的增大對(duì)重合度增加影響變小，對(duì)于圓弧鼓度曲線(xiàn)的彭形齒式聯(lián)軸器，齒寬還是確定鼓度圓半徑也側(cè)隙的參數(shù)，齒寬越大，鼓度圓半徑越大，所需要的側(cè)隙也越大，因此，需要以下亮點(diǎn)要求：

3、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(xiàn)曲率半徑與內(nèi)齒單側(cè)減薄量成正比，因此鼓度圓半徑應(yīng)盡可能大。鼓度曲線(xiàn)曲率半徑與內(nèi)齒單側(cè)減薄量成正比，即它與齒的嚙合間隙有關(guān)，減薄量不足可能會(huì)造成干涉，減薄量過(guò)大會(huì)削弱齒的強(qiáng)度，且會(huì)側(cè)隙很大。

4、鼓形齒式聯(lián)軸器的鼓型齒面使內(nèi)、外齒的接觸條件改變，避免了在角位移條件下直齒齒端棱邊擠壓，應(yīng)力集中的弊端，同時(shí)改變了齒面摩擦、磨損狀況，降低了噪聲，維修周期長(zhǎng)。外齒套齒端呈喇叭形狀，使內(nèi)、外齒裝拆方便。

5、良好的潤(rùn)滑是彭形齒式聯(lián)軸器穩(wěn)定運(yùn)行的需要，也是減緩磨損。

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