鼓形齒式聯軸器的研究發展

鼓形齒式聯軸器是一種性能優良的可移式剛性聯軸器，在機械傳動中發揮著重要作用。與軸1固聯的內齒輪為一漸開線直齒內齒輪，與軸2固聯的外齒輪為齒頂面為一球面的鼓形漸開線齒輪。通過內、外齒輪間的相互嚙合傳動，傳遞兩軸之間的運動和動力。鼓形齒聯軸器具有較高的應用轉速，傳遞扭矩范圍廣，可適應兩個軸線間軸向、徑向、角度和綜合位移等特點。故其廣泛應用于各種機械設備中，如：冶金、化工、起重、采礦、運輸等。隨著現代技術的吃速發展，鼓形齒聯軸器的設計趨于完善，其優良的性能，正 人們多的關注。所以，探討鼓形齒聯軸器的 發展及應用現狀對其長遠發展是 的。

近二十年來，國內許多專家學者對鼓形齒聯軸器進行了較廣泛的分析 。1990年代，鼓形齒聯軸器的 主要是針對內外齒輪齒面進行分析計算。如：提出了嚙合接觸點的曲線方程；針對非共扼齒面鼓形齒聯軸器進行嚙合分析，建立了內外齒輪齒面方程，得出了若干運動學分析的結論；杜全興，等導出了滾切加工的鼓形齒輪齒面方程，定量分析了齒廓形狀及其影響因素；分析了齒面的潤滑狀態，提出了防比齒面磨損的措施。

21世紀初期，隨著鼓形齒聯軸器口趨受到重視，對其 工作也逐漸深入，鼓形齒聯軸器鼓形齒的齒形及加工方法引起較大的關注。一種對鼓形齒齒形和齒向誤差進行測量的新方法，且對其實際形狀與位置進行分析評定；Y3180H型滾齒機的數控化改造，從面實現了加工齒向鼓形齒齒輪的功能；利用數控機床加工任意齒數鼓形齒的新方法，并且進行了嚙合分析。

近十年來，鼓形齒聯軸器的 趨于采用有限元分析方法進行運動學與動力學分析。通過采用有限元計算方法，用ANSYS軟件對不同修形半徑下的有限元模型進行計算，從面分析摩擦區域的接觸應力和摩擦應力的變化趨勢；采用I-DEAS軟件對鼓形齒聯軸器建立三維模型，采用Visual Forlran與I-DEAS軟件相互結合，針對鼓形齒聯軸器不同工況進行有限元接觸分析；對齒輪進行了APDL語言參數化建模， 鼓形齒的齒面形狀，分析鼓形齒齒面接觸狀態，并對其進行相關運動學和動力學方面問題的分析 ；CAD中繪制的齒輪的三維模型導入到ANSYS中，在不同工況下分別對鼓形齒全齒進行接觸分析，將其分析結果與傳統的赫茲理論分析結果進行對比，證明ANSYS分析結果的準確性。

2012年，結合ANSYS和ADAMS仿真軟件對鼓形齒聯軸器進行了強度、振動模態、傳動平穩性分析 ，進一步驗證了鼓形齒聯軸器的合理性，為鼓形齒聯軸器設計，加工提供 的參考依據。 找出了影響聯軸器傳動效率的主要因素，并對其進行了分析比較。提出了減小功耗，提高傳動效率的途徑。

對鼓形齒聯軸器的 工作開展較早。1950年代 使用至今，設計趨于加合理化，加工工藝加，整體設計趨于完善。目前投入使用的鼓形齒聯軸器多為標準系列化產品，且具有能調節較大擺角、性能優良、密封等優點，潤滑處理采用新型潤滑油。具有齒向變曲率半徑及小側隙設計、噪音小、位移量大、使用壽命長等特點的鼓形齒聯軸器普遍應用于高速列車。鼓形齒聯軸器在歐洲 、日本等工業發達及地區 發展趨于成熟，值得我國學習和借鑒。

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