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齿式联轴器的工作原理

发布者:鑫程机械  发布日期:2017-06-17

    齿式联轴器的构造是由两具有相同齿数的外齿轴套1和两带有凸缘的内齿圈5等零件组成。两外齿轴套分别用键连接固定在被链接两轴的轴端,两内齿圈的内齿与轴套上的外齿相啮合,其凸缘用螺栓链接,从而实现两轴的链接,外齿轴套及内齿圈上的齿轮为啮合角a=20°的渐开线齿。

   为了补偿两周的相对角位移和径向位移,加工时使内齿和外齿啮合时具有一定的齿侧间隙,外齿轴套的齿顶加工成球面,球面中心位于轴套的轴线上。显然,当被联接两轴相对角位较大时,相啮合的轮齿齿面将只能在两端局部接触,这必然会影响联轴器的承载能力和使用寿命。因此,可以将轴套上的外齿由直线齿改成鼓形齿。这时,不但可移改善轮齿沿齿宽方向的接触情况,提高承载能力和延长使用寿命,而且还可以提高联轴器对两轴相对角位移的补偿能力。

   被联接两轴,可用一直齿轮联轴器(CL型)直接联接,也可用两只齿轮联轴器(CLZ型)并通过一中间轴实现联接。当通过中间轴实现两轴的联接时,齿轮联轴器的结构,其中一半联轴器由内齿圈及外齿轴套组成,而另一半则为一凸缘盘。其外齿轴套宜与中间轴相联接,而凸缘盘与被链接的工作轴链接。

齿式联轴器的特点是外形尺寸小,承载能力高,能在高转速下可靠地工作,这种联轴器主要用于重型机械及长轴的联接,但不宜用于立轴的链接。

   齿式联轴器工作时,内齿圈和外齿轴套轴线的许用相对角位移△a为30’,对于CL型齿轮联轴器,被联接两轴的许用相对径向位移△△y为0.4~6.3mm;对于CLZ型齿轮联轴器,△y=Atan△a=Atan30’=0.0873A(A为中间轴两端的两外齿轴套齿宽中线之间的距离)。当采用鼓形齿时,许用相对角位移△a可达3°。

外齿轴套和内齿圈通常用45钢制造,当尺寸大时可用ZG45Ⅱ制造。内齿圈的齿面硬度不低于HRC40.当轮齿的分度圆直径的圆周速度v小于5m/s时,齿面硬度可较低,对于内齿圈,应不低于HB250,对于外齿轴套,应不低于HJD280。通常内、外齿的硬度差应不低于HRC5或HB30。

齿轮联轴器工作时,由于两轴有相对角位移,内外齿的齿面间将不断作轴向的相对滑动,这将导致齿面磨损和功率损耗。因此,齿轮联轴器应有良好的润滑和密封。

  齿式联轴器的承载能力和使用寿命往往受齿面磨损的限制。因此,为了避免齿面过度磨损,选定齿轮联轴器的型号和尺寸后,必须验算齿面的压强;当齿轮联轴器工作速度较高时,还需验算齿面的轴向相对滑动速度。对于用中间轴联接的CLZ型齿轮联轴器,还必须验算中间轴的临界转速及与中间轴相联的外齿轴套自动对中问题。 


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