鼓形齒式聯(lián)軸器的發(fā)展趨勢(shì)

鼓形齒式聯(lián)軸器的發(fā)展趨勢(shì)

鼓形齒式聯(lián)軸器是在直齒齒輪聯(lián)軸器的基礎(chǔ)上，消化吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù)而開發(fā)的新型齒式聯(lián)軸器。它是由齒厚呈腰鼓形的外齒軸套和與其相配的內(nèi)齒圈組成的嚙合付聯(lián)結(jié)兩軸的，適于重載和需要軸線位移補(bǔ)償?shù)膬奢S傳動(dòng)。

在一般情況下，要求被聯(lián)結(jié)的兩軸完全同心，而且在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中繼續(xù)保持同心狀態(tài)是不可能的，因?yàn)橛邪惭b誤差，軸承磨損，受力變形，基礎(chǔ)下沉等致使軸線產(chǎn)生徑向、角向位移。鼓形齒式聯(lián)軸器具有補(bǔ)償上述位移的特性，降低了由于軸線位移引起的附加載荷，提高了傳動(dòng)裝置的工作平穩(wěn)性和可靠性，從而延長(zhǎng)了傳動(dòng)裝置的使用壽命。

近年來我國(guó)許多行業(yè)鼓形齒式聯(lián)軸器得到了廣泛的應(yīng)用，從高速渦輪機(jī)組到中、低速的重型冶金、礦山、起重運(yùn)輸?shù)仍O(shè)備大量應(yīng)用，還形成了各自的標(biāo)準(zhǔn)系列，在設(shè)計(jì)制造方面也都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

1.產(chǎn)品的技術(shù)水平與現(xiàn)狀

鼓形齒式聯(lián)軸器在我國(guó)無論在產(chǎn)品規(guī)格，性能參數(shù)，制造精度等都已趕上國(guó)外水平。

1.1產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)主要參數(shù)

在國(guó)外：德國(guó)FLENDER公司的標(biāo)準(zhǔn)系列：最大回轉(zhuǎn)直徑1710mm；公稱最大轉(zhuǎn)矩4030kN.m。

德國(guó)TACKE公司的標(biāo)準(zhǔn)系列：其最大回轉(zhuǎn)直徑1760mm；公稱轉(zhuǎn)矩3550kN.m。

日本三菱株式會(huì)社標(biāo)準(zhǔn)系列：其最大回轉(zhuǎn)直徑1644mm；公稱轉(zhuǎn)矩4400kN.m。

在我國(guó)八十年代制定了國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

ZBJ 19012-89,ZBJ 19013-89,ZBJ 19014-89,現(xiàn)在修訂為：JB/T 8854.1-2001, JB/T 8854.2-2001,JB/T 8854.3-2001；其最大回轉(zhuǎn)直徑1644mm；公稱轉(zhuǎn)矩4500kN.m。

1.2影響接觸強(qiáng)度的齒面曲率半徑和齒嚙合角

鼓形齒式聯(lián)軸器承載能力和壽命取決于接觸強(qiáng)度,而齒面曲率半徑和齒嚙合角則直接影響接觸強(qiáng)度,下面就齒嚙合角和曲率半徑與接觸強(qiáng)度的關(guān)系式于下：

—接觸應(yīng)力                        F—齒輪承受的圓周力

E—材料彈性模量                   —齒面曲率半徑

—位移圓半徑                      —嚙合角

—內(nèi)外齒嚙合高度  

從上述式中我們看到齒面曲率半徑和齒嚙合角直接影響接觸應(yīng)力, 嚙合角小曲率半徑大, 曲率半徑大則接觸應(yīng)力小。

在國(guó)外鼓形齒式聯(lián)軸器的嚙合角有20°、21.5°、28°、30°。

我們選用20°嚙合角，有利降低接觸應(yīng)力。

1.3制造技術(shù)

鼓形齒軸套齒形加工，我國(guó)從開始的手動(dòng)、電脈沖、液壓仿形到目全的數(shù)控加工，精度完全可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

需要硬齒面時(shí)可以進(jìn)行氮化處理，亦可以用優(yōu)質(zhì)低碳合金鋼進(jìn)行滲碳淬火后磨削或用合金刀刮削的辦法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

2.國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)

隨著技術(shù)不斷發(fā)展,要求高精度、重載硬齒面的鼓形齒式聯(lián)軸器越來越多。

在國(guó)外重載高精度的鼓形齒式聯(lián)軸器主要件材質(zhì)采用低碳合金優(yōu)質(zhì)鋼，經(jīng)熱處理后銑削和磨削加工，加工精度高，熱處理滲碳層深度由數(shù)控設(shè)備保證。

德國(guó)西馬克公司在軋鋼機(jī)主傳動(dòng)機(jī)械上采用的鼓形齒式聯(lián)軸器，主要件材質(zhì)是15Cr2Ni2或17 Cr2Ni2Mo,齒面是磨削加工。從上述兩家看來硬齒面的鼓形齒式聯(lián)軸器研制需要我們?cè)谥圃旃に嚭脱b置方面進(jìn)一步充實(shí)提高。

鼓形齒式聯(lián)軸器主要件互換性的要求值得我們注意：在國(guó)外鼓形齒式聯(lián)軸器每個(gè)規(guī)格的零件都可以互換，如果其中一件損壞，可以用其備件單件更換，不需整體更換，這就節(jié)約了維修時(shí)間，方便用戶。

在我國(guó)一般硬齒面的鼓形齒都是采用氮化處理的工藝，其硬化層較小使用壽命不太理想，二重集團(tuán)公司、二重基礎(chǔ)件廠近年來研制成功經(jīng)滲碳磨削的硬齒面鼓形齒式聯(lián)軸器，產(chǎn)品供寶鋼、天津鋼管公司等使用。

零件互換的問題：由于制造成本的原因，凡用戶有要求的，我們采用數(shù)控機(jī)床加工，滿足其要求，但從發(fā)展的形勢(shì)來看今后無論用戶有無要求都應(yīng)保證產(chǎn)品零件的互換性。

3.產(chǎn)銷狀況和市場(chǎng)預(yù)測(cè)

八十年代開始研制鼓形齒式聯(lián)軸器并制定出國(guó)家專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)布實(shí)施至今已近二十年，基本取代了原直齒齒輪聯(lián)軸器，由于它結(jié)構(gòu)緊湊，承載能力大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，又具有一定的軸線偏移補(bǔ)償性能，所以在各類機(jī)械傳動(dòng)中廣泛應(yīng)用，加上聯(lián)軸器本身又是易損件，每1~2年就需要更換，故市場(chǎng)需要量大，單就德陽(yáng)地區(qū)鼓形齒式聯(lián)軸器年銷售額就在千萬元以上，估計(jì)國(guó)內(nèi)機(jī)械、冶金、重型起重運(yùn)輸年需要量不低于億元，希望各生產(chǎn)廠家加強(qiáng)技術(shù)投入、更新設(shè)備，盡快生產(chǎn)出市場(chǎng)需要的鼓形齒式聯(lián)軸器，為我國(guó)技術(shù)發(fā)展作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)