鼓形齒式聯軸器的使用性能與加工方法

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：

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

鼓形齒式聯軸器具有徑向、軸向和角向等軸線偏差補償能力，具有結構緊湊、回轉半徑小、承載能力大、傳動速率還不錯、噪聲低及維修周期長等優點。鼓形齒式聯軸器在工作時，因此，齒式聯軸器需在有良好和密封的狀態下工作。

鼓形齒式聯軸器的加工方法：

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

2、提升彭形齒式聯軸器使用壽命的重要途徑。齒寬系數影響輪齒的齒根彎曲強度和齒面接觸強度，齒寬系數越大，這兩項強度越大，齒寬系數影響重合度，在齒寬系數小于相應值的范圍時，其值的增大對重合度增加影響大，而在于這個相應值時，其值的增大對重合度增加影響變小，對于圓弧鼓度曲線的彭形齒式聯軸器，齒寬還是確定鼓度圓半徑也側隙的參數，齒寬越大，鼓度圓半徑越大，所需要的側隙也越大，因此，需要以下亮點要求：

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。

4、鼓形齒式聯軸器的鼓型齒面使內、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，應力集中的弊端，同時改變了齒面摩擦、磨損狀況，降低了噪聲，維修周期長。外齒套齒端呈喇叭形狀，使內、外齒裝拆方便。

5、良好的潤滑是彭形齒式聯軸器穩定運行的需要，也是減緩磨損。

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