鼓形齒式聯軸器的檢修方法及設計優化問題

鼓形齒式聯軸器是機械工業基礎件之一，多用于重載、要求以及兩聯接軸有較大調整誤差和偏差角的傳動中。它的外齒軸套的輪齒沿長度方向呈圓弧形，而從齒頂方向看輪齒則成腰鼓形，即在同一平行于軸線的切面上齒厚從齒長的中部向兩端逐漸縮小，而與外齒軸套相嚙合的內齒圈齒形則是直線形的。由于這種外齒軸套的齒頂面和齒側面都是弧形的(這是區別于普通齒式聯軸器的特點)，因此整個聯軸器成為雙活節，并且是撓性的。鼓形齒式聯軸器由于其結構決定了它有如下幾個特點：①能 地補償由于兩聯接軸線不重合而產生的角度安裝和徑向安裝的偏差，既可以在水平方向傳動，又可以在結構下垂直傳動，②結構緊湊，重量及慣性矩都很小，③因各部件都成圓形，所以不平衡力矩小。

基于上述特點，鼓形齒式聯軸器被廣泛用于冶金、礦山機械等行業。特別是近年引進的大型冷、熱帶鋼連軋機的主軋機接軸和聯軸器均采用鼓形齒。本文將闡述鼓形齒式聯軸器設計的優化問題。

鼓形齒式聯軸器的承載能力和允許偏移或擺角都與齒的曲率半徑(曲率)有直接關系。從提高承載能力角度而言，曲率半徑愈大愈好；而就加大允許擺角而言，曲率半徑則愈小愈好。鼓形齒例面的圓弧是在加工時滾刀沿圓弧走刀自然形成的，所以進刀圓弧半徑的大小就決定了齒的曲率半徑的大小。

為求出鼓形齒面的曲率半徑與分度圓弧半徑的關系，須求出分度圓上鼓形齒面的法線和切線方向的曲率半徑。

鼓形齒式聯軸器和接軸設計中，在進行幾何尺寸計算時 首先給出正確的齒側間隙。因為盡管是采用弧形齒，由于其圓弧曲率半徑受負荷強度限制不能過小，若沒有足夠量的齒側間隙在有角度偏差時也會出現啃卡現象。本文推薦的是 地選擇和合理地分布外齒軸套、內齒圈上齒側間隙的方法。

鼓形齒式聯軸器在間歇式、可逆式、大負荷、高轉速的機械傳動中，尤其是在兩聯結軸間有較大的調整誤差和偏角的傳動中，有其獨到的優越性，因此被廣泛應用于各類冶金、礦山機械上。本文所述優化設計方法已被納入我公司的標準中，并已被普遍應用在各類有關成套設備的設計制造中，取得了滿意的效果。

高速鼓形齒式聯軸器通常采用潤滑油潤滑，齒面要求連續潤滑，潤滑油排泄應通暢，否則齒面溫度會升高并將積存水分和污垢。潤滑油需經濾油器過濾，濾清度小于lOμm。某些重要的高速鼓形齒式聯軸器還可采用集油槽孔的結構，聊城鼓形齒式聯軸器，即在外齒輪軸孔內加工出集油槽，在外齒輪齒槽底部鉆出與集油槽相通的油孔，利用鼓形齒式聯軸器高速運轉產生的離心力，將油液噴人內外齒嚙合處，使其 充分潤滑。

轉矩鼓形齒式聯軸器承載沖擊性能好，但齒面接觸應力和齒根彎曲疲勞強度要求高，如果我們采取結構、材料、工藝，那么該聯軸器就能夠滿足大直徑軋管機的要求。

鼓形齒式聯軸器檢修方法：

1、檢查鼓形齒式聯軸器齒面嚙合情況，其接觸面積沿齒高不小于50%，沿齒寬不小于70%，齒面不得有嚴 蝕、磨損和裂紋。

2、鼓形齒式聯軸器外齒圈全圓跳動不大于0.03mm，端面圓跳動不大于0.02mm。

3、若須拆下齒圈時， 用工具，不可敲打，以免使軸彎曲或損傷。當回裝時，應將齒圈加熱到200℃左右再裝到軸上。 外齒圈與軸的過盈量一般為0.01~0.03mm。

4、回裝中間接筒或其它部件時應按原有標記和數據裝配。

5、用力矩扳手均勻地把螺栓擰緊。

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 在齒輪軸線上的，有不在軸線上的；有鼓度圓 與齒面球面 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：

在軸間傾角處于較大時不出現棱邊接觸現象；

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。

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