鼓形齿式联轴器的使用性能与加工方法

鼓形齿式联轴器的使用性能与加工方法

鼓形齿式联轴器的使用性能要求其具有补偿两轴相对位移性能，而两水平轴线传动轴系的角位移较终是反映在一对啮合齿之问，所允许的偏转角度，它取决啮合齿之问的侧隙大小。而侧隙的选择是比较关键性的。由于考虑到齿轮联轴器不同于齿轮传动，在结构上，一对内外齿轮是组装在一起后，是以同一个圆周速度一起转动的。鼓形齿式联轴器研制有不同的技术方案，TGII型鼓形齿式联轴器按内、外齿分度圆等厚度计算齿厚的设计方法，具有以下特点：

1、角向补偿与齿侧隙：

鼓形齿式联轴器的设计是依据所容许的大角向补偿量来决定齿形参数和侧隙大小，大角向补偿量同时也是影响承载能力的重要因素，角向补偿愈大则同时工作的齿数愈少传递扭矩随之降低。鼓形齿式联轴器允许两联接轴作任意方向的位移，实质是角向补偿量，联轴器的内齿圈和外齿轴套构成一种特别的相交轴向啮合副传动。并具有良好的补偿两轴作任意方向位移的能力，TGII型鼓形齿式联轴器将外齿齿顶设计成位于轴线上的球面，作为定心圆，定心结构采用内齿圈的齿根圆柱面与鼓形齿外齿齿顶球面定心，其配合H9/h7。

啮合副要确定适当的齿侧隙，侧隙小达到不了角向补偿量的要求，侧隙大将增加内齿圈和个齿轴套的不同心度，造成传动过程中冲击、振动、噪音增加，特别是在正反行和频繁启制动时，动态性能，严重影响使用寿命。

2、承载能力分析：

鼓形齿式联轴器的精度和齿数对于接触强度有直接影响，当材质硬度时，接触应力取决于齿面的曲率半径和同时接触的齿数，TGII型鼓形齿式联轴器采取比国标高一等级的制造精度，可达到提升接触强度的要求。在制造精度的前提下，当分度圆的直径确定以后，减少模数、增加齿数，可以增加同时承载齿对数，降低接触应力，从而提升承载能力。因此设计时在抗弯强度的前提下，尽可能采用小模数增加齿数，是提升传递扭矩的途径。

接触应力决定联轴器的承载能力，而齿面硬度是决定许用接触应力的主要因素，提升齿面硬度有利于提升使用寿命，材质的选择和热处理是提升齿面硬度的先决定条件。由于鼓形齿式联轴器的啮合副，无论内齿圈还是鼓形齿外齿轴套，淬火以后的变形都很难用加工手段，因此TGII型鼓形齿式联轴器一般采用42CrM。进行调质处理。能够达到冶金工业低速重载的使用环境要求。

3、啮合精度不错：

鼓形齿的制造一般是在滚齿机上使滚刀轨迹按照设计所要求的位移圆半径，用仿形模板加工出来的，国内的生产厂家几乎全部都用这种方法。用模板仿形加工时，技术的关键在于铣齿铣到齿形中部弧面转向时，由于惯性，摩擦阻尼、传动丝杠问隙以及传动链刚性不足产生的弹性变形等非线性因素的影响，一般很难加工出正确的鼓形齿圆弧面，经常需要有技术很熟练的工人根据白己的工作经验进行掌握。TGII型鼓形齿式联轴器，其鼓形齿圆弧面用数控成形，比一般仿形加工成形的鼓形齿精度不错。

TGII型鼓形齿式联轴器的鼓形齿外齿轴套达到标准7级精度，其周节限偏差fpt，周节累积公差Fp，公法线平均长度公差Fw均达到JB10095-88标准中7级精度。鼓形齿圆弧表面粗糙度Ra值不大于1.6μm。由于齿轮精度不错，使啮合时同时接触的齿数增多，使接触应力减小，这对于提升联轴的接触强度，增大传递力矩，减少振动、降低噪声、提升传动平稳性的使用寿命有着重要的意义。

4、联轴器互换性：

互换性要求是鼓形齿式联轴器研制过程中的一个难点。一般国内很多厂生产的联轴器没有互换性的。目前大多数鼓形齿式联轴器其两半内齿圈的绞制螺栓孔都是采用配钻铰的方法，然后打上标记对号入座进行装配的。用这种方法制造的联轴器是不能互换的。根据市场的需求，特别是冶金行业的特别要求，在设计中TGII型鼓形齿式联轴器要求两半内齿圈联接绞制螺栓孔相对于定心圆的位置度公差为φ0.02这一要求是在加工和数控锁床上的。这样，了互换性要求，在工业生产中不但降低了工人维修换备件的劳动强度，而且缩短了在线的维修时问，有着明显的经济效益。

鼓形齿式联轴器具有径向、轴向和角向等轴线偏差补偿能力，具有结构紧凑、回转半径小、承载能力大、传动速率还不错、噪声低及维修周期长等优点。鼓形齿式联轴器在工作时，因此，齿式联轴器需在有良好和密封的状态下工作。

鼓形齿式联轴器的加工方法：

1、在齿根弯曲强度和齿面接触轻度足够的条件下应以有大的重合度来确定齿宽，以免使结构尺寸不需要地增加。一般齿宽系数为8-14.小齿宽应有允许的齿根应力来确定，还要考虑由轴间倾角引起的着力点沿齿宽位移所需要的宽度。

2、提升彭形齿式联轴器使用寿命的重要途径。齿宽系数影响轮齿的齿根弯曲强度和齿面接触强度，齿宽系数越大，这两项强度越大，齿宽系数影响重合度，在齿宽系数小于相应值的范围时，其值的增大对重合度增加影响大，而在于这个相应值时，其值的增大对重合度增加影响变小，对于圆弧鼓度曲线的彭形齿式联轴器，齿宽还是确定鼓度圆半径也侧隙的参数，齿宽越大，鼓度圆半径越大，所需要的侧隙也越大，因此，需要以下亮点要求：

3、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。

4、鼓形齿式联轴器的鼓型齿面使内、外齿的接触条件改变，避免了在角位移条件下直齿齿端棱边挤压，应力集中的弊端，同时改变了齿面摩擦、磨损状况，降低了噪声，维修周期长。外齿套齿端呈喇叭形状，使内、外齿装拆方便。

5、良好的润滑是彭形齿式联轴器稳定运行的需要，也是减缓磨损。

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