齒式聯(lián)軸器

齒式聯(lián)軸器是可移式剛性聯(lián)軸器中的一種。它是利用內(nèi)外齒嚙合來實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器間的扭矩和旋轉(zhuǎn)運動的傳遞，適用于聯(lián)接兩同心軸的傳動軸系，具有一定補償兩軸相對位移的性能。它是由內(nèi)齒圈、齒軸套及端蓋等主要零件組成，一般小尺寸的齒式聯(lián)軸器端蓋和內(nèi)齒圈可組成整體式。

齒式聯(lián)軸器由于其結(jié)構(gòu)緊湊、承載能力大、使用速度范圍廣、工作可靠等特點而在冶金、礦山、起重運輸、石油和船舶等各類機械行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

齒式聯(lián)軸器的扭轉(zhuǎn)振動進行了分析研究，主要利用傅立葉級數(shù)解法，以間隙、阻尼、激振力為參數(shù)，對齒式聯(lián)軸器連接軸系的扭轉(zhuǎn)振動進行了非線性分析；則對齒輪聯(lián)軸器連接軸系的軸向振動進行了大量的試驗，并定性地說明產(chǎn)生軸向振動的主要原因，指出軸向振動主要是由于不對中和齒面的摩擦力所引起的，當沒有軸向恢復力或推力軸承時將發(fā)生較大的軸向竄動。

振動分析是預(yù)測聯(lián)軸器不對中的技術(shù)之一，它能判斷設(shè)備狀態(tài)的逐漸變化趨勢，但當判斷一臺設(shè)備是否處于不對中狀態(tài)時，需要有以往很多數(shù)據(jù)及事例做參考，還要區(qū)別出是軸承、潤滑油、聯(lián)軸器，還是連接固定的問題，所以有一定的局限性。紅外照相技術(shù)則能在設(shè)備狀態(tài)不佳時，將軸承、電機殼體、聯(lián)軸器等過熱的部位區(qū)分開來，并確定聯(lián)軸器的對中誤差，再結(jié)合以振動分析等其它預(yù)測技術(shù)，其效果會更好。

文獻則通過對高速回轉(zhuǎn)的汽輪發(fā)電機、送風機進行了試驗，對齒式聯(lián)軸器引起的彎曲振動進行了簡要的說明；文獻在不平衡量、潤滑條件、間隙、誤差、負荷等不同的參數(shù)條件下對齒式聯(lián)軸器連接軸系進行了彎曲振動試驗；另外山內(nèi)和染谷等人對齒面在干摩擦力作用下對半聯(lián)軸器系統(tǒng)的彎曲振動進行了非線性分析，文中指出齒式聯(lián)軸器的振動主要與內(nèi)外齒輪不對中和齒面摩擦有關(guān)，在高速回轉(zhuǎn)的情況下要特別注意齒面的潤滑。

齒式聯(lián)軸器徑向尺寸小，承載能力大，長用于低速重載工況條件的軸系傳動，高精度并經(jīng)動平衡的齒式聯(lián)軸器可用于高速傳動，如燃汽輪機的軸系傳動。由于鼓形齒式聯(lián)軸器的角向補償大于直齒式聯(lián)軸器，國內(nèi)外均廣泛采用鼓形齒式聯(lián)軸器，直齒式聯(lián)軸器屬于被淘汰的產(chǎn)品，選用者應(yīng)盡量不選用。

在市場上比較常見的齒式聯(lián)軸器有一般結(jié)構(gòu)齒式聯(lián)軸器，鼓型齒式聯(lián)軸器，尼龍齒式聯(lián)軸器等。其中，鼓型齒式聯(lián)軸器型號眾多，應(yīng)用廣泛。

齒式聯(lián)軸器分類

聯(lián)軸器不對中分為偏角不對中、平行不對中和綜合不對中。偏角不對中是 聯(lián)軸器端面存在瓢偏,兩個半聯(lián)軸器的軸心線呈一個夾角，在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下產(chǎn)生 激振力而誘發(fā)振動響應(yīng)。平行不對中是兩個半聯(lián)軸器的軸心線不在同一條直線 上，而是相互平行保持一段距離,在旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下產(chǎn)生振動響應(yīng)。綜合不對中是 實際旋轉(zhuǎn)機械中最為常見的不對中現(xiàn)象，它既有偏角不對中，又有平行不對 中，是兩者的綜合。

齒式聯(lián)軸器原因

在制造過程中，由于工藝或測量等原因造成端面與軸心線不垂直或端面螺栓孔的圓心線與軸頸不同心。在安裝過程中，擰緊連接螺栓（齒套螺栓）后使轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生變形,這時軸頸存在較大的晃度。有時也由于聯(lián)軸器圓周方向連接螺 栓緊力存在差別,也會引起像聯(lián)軸器端面瓢偏一樣的情況。在運行過程中，如 果工況變化劇烈，如帶負荷過程中，當負荷帶到某一數(shù)值(即軸系扭矩增加到 一定值)時,聯(lián)軸器發(fā)生相互錯位,軸系對中狀態(tài)發(fā)生變化,聯(lián)軸器連接的轉(zhuǎn)子振 動響應(yīng)會發(fā)生突變。軸系扭矩在瞬間發(fā)生較大變化,對傳遞扭矩的聯(lián)軸器形成 沖擊，使聯(lián)軸器相互錯位，軸系對中狀態(tài)發(fā)生變化。

齒式聯(lián)軸器按其外齒軸套軸向齒形的不同，可分成三種形式，即直齒齒式聯(lián)軸器、鼓形齒式聯(lián)軸器和特殊鼓形齒式聯(lián)軸器。無論那一種，其內(nèi)齒圈與漸開線直齒內(nèi)齒輪除在輪齒的頂隙系數(shù)選取上有所區(qū)別外，其它都一樣。

直齒齒式聯(lián)軸器的外齒軸套的軸向齒坯可加工成直線和圓弧形兩種，而分度圓和齒根圓都為直線，這種聯(lián)軸器的嚙合形式和漸開線圓柱齒輪內(nèi)外齒嚙合完全一樣。通過增大內(nèi)外齒的齒側(cè)間隙，來補償兩軸間的相對位移，但補償量有限。

鼓形齒式聯(lián)軸器外齒軸套的齒頂加工成圓弧，即齒坯加工成球面，在齒中心平面且與節(jié)圓柱面相切的截面內(nèi)，齒形成鼓形，即所謂的鼓形式聯(lián)軸器。其特點是：

1、承載能力高，以彎曲強度計算，在相同條件下，比直齒齒式聯(lián)軸器傳遞的扭矩提高15～30%；

2、結(jié)構(gòu)合理，性能可靠，由于齒側(cè)呈鼓形，使軸線在一定的角度條件下，其接觸情況得到改善，從而降低了接觸應(yīng)力，消除了直齒聯(lián)軸器齒端部載荷集中，即消除了棱邊擠壓，改善了工作性能。

3、補償性能好，外齒軸套齒形呈鼓形，增大了所聯(lián)兩軸允許的相對偏移，其允許的傾角最大可達6度，一般推薦1.5°～2.5°。

齒式聯(lián)軸器的品種有上百種之多，但基本形式就是兩種：1、內(nèi)齒和外齒結(jié)合式；2、端面齒結(jié)合式。其他形式都是在這兩種基礎(chǔ)上的變形。內(nèi)齒外齒結(jié)合式的齒式離合器傳遞扭矩比較大，設(shè)計時考慮到用戶的不同需求，有意設(shè)計成在齒兩邊的軸端的長度不一致，以便用戶可以根據(jù)需要選擇安裝方向。所以，并沒有規(guī)定哪一端朝哪里。安裝時要注意：1、假如是原來的設(shè)備上更換，那么一般要和原來的方向一致，假如是新設(shè)計制造的設(shè)備，那么要在不與周邊其它零件有干涉的前提下，按內(nèi)、外齒結(jié)合面越多越可靠的原則安裝。

齒式聯(lián)軸器檢修時一般按以下方法進行：

1、檢查聯(lián)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%，齒面不得有嚴重點蝕、磨損和裂紋。

2、聯(lián)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，必須用專用工具，不可敲打，以免使軸彎曲或損傷。當回裝時，應(yīng)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(yīng)按原有標記和數(shù)據(jù)裝配。

5、用力矩扳手均勻地把螺栓擰緊。

鼓形齒式聯(lián)軸器的特點(與直齒式聯(lián)軸器相比有以下特點) 1、承載能力強。在相同的內(nèi)齒套外徑和聯(lián)軸器最大外徑下，鼓形齒式聯(lián)軸器的承載能力平均比直齒式聯(lián)軸器 提高15～20%； 2、角位移補償量大。當徑向位移等于零時，直齒式聯(lián)軸器的許用角位移為1o；，而鼓形齒式聯(lián)軸器的許用角位移為1o；30''，提高50%，在相同的模數(shù)、齒數(shù)、齒寬下，鼓形齒比直齒允許的角位移大；3、鼓形齒面使內(nèi)、外齒的接觸條件得到改善，避免了在角位移條件下直齒齒端棱邊擠壓，應(yīng)力集中的弊端，同時改善了齒面摩擦、磨損狀況，降低了噪聲，維修周期長； 4、外齒套齒端呈喇叭形狀，使內(nèi)、外齒裝拆十分方便。 5、傳動效率高達99.7%。 基于經(jīng)上特點，國內(nèi)外已普遍以鼓形齒替代直齒式聯(lián)軸器。UMA生產(chǎn)的鼓形齒式聯(lián)軸器品種規(guī)格齊全，并符合相應(yīng)的標準。 鼓形齒式聯(lián)軸器，其剛性大，有撓性，無彈性，故不適宜用于要求減振、緩沖及二軸對中要求嚴格的機械。

GⅠCL、GⅠCLZ型—鼓形齒式聯(lián)軸器(JB/T 8854.3 — 2001)GⅡCL、GⅡCLZ型—鼓形齒式聯(lián)軸器 (JB/T 8854.2 — 2001)

GCLD 型—鼓形齒式聯(lián)軸器 (JB/T 8854.1 — 2001)

WGP 型—帶制動盤鼓形齒式聯(lián)軸器( JB/T7001 — 93)

WGC 型—垂直安裝鼓形齒式聯(lián)軸器(JB/T7002 — 93)

WGZ 型—帶制動輪鼓形齒式聯(lián)軸器(JB/T7003 — 93)

WGT 型—接中間套鼓形齒式聯(lián)軸器(JB/T7004 — 93)

TGL 型—尼龍內(nèi)齒圈鼓形齒式聯(lián)軸器 ( JB/T5514 — 91)

WGJ 型—接中間軸鼓形齒式聯(lián)軸器(JB/T8821 — 1998)

NGCL 型—帶制動輪型( JB/ZQ4644 — 97)

NGCLZ 型—帶制動輪型 (JB/ZQ4645 — 97)

WG 型—帶制動輪型 (JB/ZQ4186 — 97)

CL型齒式連軸器

CLZ型齒式連軸器

NL 型—尼龍內(nèi)齒圈鼓形齒式聯(lián)軸器 (DB 3202-87)

鼓形齒式聯(lián)軸器屬于剛撓性聯(lián)軸器,齒式聯(lián)軸器是由齒數(shù)相同的內(nèi)齒圈和帶外齒的凸緣半聯(lián)軸器等零件組成。外齒分為直齒和鼓形齒兩種齒形,鼓形齒聯(lián)軸器 可允許較大的角位移(相對于直齒聯(lián)軸器),可改善齒的接觸條件,提高傳遞轉(zhuǎn)矩的能力,延長使用壽命。

鼓型齒式聯(lián)軸器能夠補償負載變化的自適應(yīng)、自調(diào)諧技術(shù)，特別是分布式的具有通信、聯(lián)網(wǎng)功能和集成PLC的高端鼓形齒式聯(lián)軸器;另一方面是簡單或行業(yè)專用的鼓形齒式聯(lián)軸器以及機電一體化、小型化的鼓形齒式聯(lián)軸器。鼓形齒式聯(lián)軸器是節(jié)約能源的關(guān)鍵設(shè)備。 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)媒體統(tǒng)計，目前國內(nèi)帶變動負載，具有節(jié)能潛力的電機至少有1.8億千瓦，由此為鼓形齒式聯(lián)軸器的應(yīng)用提供了極為巨大的市場。鼓型齒式聯(lián)軸器的應(yīng)用已由常見的風機、水泵等拓展到食品、飲料、物流、樓宇等，不斷開闊新的節(jié)能領(lǐng)域，其功能也得到提升和多樣化，一方面是全數(shù)字化，功能齊全，此外，由于新型高壓電力電子器件的問世，高壓和中壓鼓形齒式聯(lián)軸器也有長足的發(fā)展。