【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 荷 ~ Ⅳ 特重沖擊載荷，頻繁正反轉(zhuǎn) 鼓形齒聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 第 13 頁(yè) 共 35 頁(yè) 傳動(dòng)系統(tǒng)的載荷類別是選擇聯(lián)軸器品種的基本依據(jù)。沖擊、振動(dòng)和轉(zhuǎn)矩變化較大的工作載荷，應(yīng)選擇具有彈性元件的撓性聯(lián)軸器即彈性聯(lián)軸器，以緩沖、減振、補(bǔ)償軸線偏移，改善傳動(dòng)系統(tǒng)工作性能。起動(dòng)頻繁、正反轉(zhuǎn)、制動(dòng)時(shí)的轉(zhuǎn)矩是正常平穩(wěn)工作時(shí)轉(zhuǎn)矩的數(shù)倍，是超載工作，必然縮短聯(lián)軸器彈性元件使用壽命，聯(lián)軸器只允許短時(shí)超載，一般短時(shí)超載不得超過(guò)公稱轉(zhuǎn)矩的 2～ 3 倍 。 低速工況應(yīng)避免選用只適用于中小功率的聯(lián)軸 器，例如：彈性套柱銷聯(lián)軸器、芯型彈性聯(lián)軸器、多角形橡膠聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器等；需要控制過(guò)載安全保護(hù)的軸系，宜選用安全聯(lián)軸器；載荷變化較大的并有沖擊、振動(dòng)的軸系，宜選擇具有彈性元件且緩沖和減振效果較好的彈性聯(lián)軸器。金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器承載能力高于非金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器；彈性元件受擠壓的彈性聯(lián)軸器可靠性高于彈性元件受剪切的彈性聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速 聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速范圍是根據(jù)聯(lián)軸器不同材料允許的線速度和最大外緣尺寸，經(jīng)過(guò)計(jì)算而確定。不同材料和品種、規(guī)格的聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速的范圍不相同，改變聯(lián) 軸器的材料可提高聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速范圍，材料為鋼的許用轉(zhuǎn)速大于材料為鑄鐵的許用轉(zhuǎn)速。 用于 n5000r/min 工況條件的聯(lián)軸器，應(yīng)考慮聯(lián)軸器外緣離心力和彈性元件變形等影響因素，并應(yīng)作動(dòng)平衡。高速時(shí)不應(yīng)選用非金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器，高速時(shí)形成彈性元件變形，宜選用高精度的撓性聯(lián)軸器，目前國(guó)外用于高速的聯(lián)軸器不外乎膜片聯(lián)軸器和高精度鼓形齒式聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸相對(duì)位移 聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸由于制造誤差、裝配誤差、安裝誤差、軸受載而產(chǎn)生變形、基座變形、軸承受損、溫度變化（熱脹、冷縮）、部件之間的相 對(duì)運(yùn)動(dòng)等多種因素而產(chǎn)生相對(duì)位移。一般情況下，兩軸相對(duì)位移是難以避免的，但不同工況條件下的軸系傳動(dòng)所產(chǎn)生的位移方向，即軸向（ x ）、徑向（ y ）、角向（ α ）以及位移量的大小有所不同。只有撓性聯(lián)軸器才具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的性能，因此在實(shí)際應(yīng)用中大量選擇撓性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器不具備補(bǔ)償性能，應(yīng)用范圍受到限制，因此用量很少。角向（ α ）唯一較大的軸系傳動(dòng)宜選用萬(wàn)向聯(lián)軸器，有軸向竄動(dòng)，并需控制軸向位移的軸系傳動(dòng)，應(yīng)選用膜片聯(lián)軸器；只有對(duì)中精度很高的情況下選用剛性聯(lián)軸器 。 聯(lián)軸器的傳動(dòng)精度 小 轉(zhuǎn)矩和以 傳遞運(yùn)動(dòng)為主的軸系傳動(dòng)，要求聯(lián)軸器具有較高的傳動(dòng)精度，宜選用金屬?gòu)椥栽膿闲月?lián)軸器。大轉(zhuǎn)矩傳遞動(dòng)力的軸系傳動(dòng)，對(duì)傳動(dòng)精度亦有要求，高常州工學(xué)院 第 14 頁(yè) 共 35 頁(yè) 轉(zhuǎn)速時(shí)，應(yīng)避免選用非金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器和可動(dòng)元件之間有間隙的撓性；聯(lián)軸器，宜選用傳動(dòng)精度高的膜片聯(lián)軸器。 聯(lián)軸器尺寸、安裝和維護(hù) 聯(lián)軸器外形尺寸，即最大徑向和軸向尺寸，必須在機(jī)器設(shè)備允許的安裝空間以內(nèi)。應(yīng)選擇裝拆方便、不用維護(hù)、維護(hù)周期長(zhǎng)或者維護(hù)方便、更換易損件不用移動(dòng)兩軸、對(duì)中間調(diào)整容易的聯(lián)軸器。 大型機(jī)器設(shè)備調(diào)整兩軸對(duì)中較困難，應(yīng)選擇使用耐久和更換易 損件方便的聯(lián)軸器。金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器一般比非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器使用壽命長(zhǎng)。需密封潤(rùn)滑和使用不耐久的聯(lián)軸器，必然增加維護(hù)工作量。對(duì)于長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)和經(jīng)濟(jì)效益較高的場(chǎng)合，例如我國(guó)冶金企業(yè)的軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的高速端，目前普遍采用的是齒式聯(lián)軸器，齒式聯(lián)軸器雖然理論上傳遞轉(zhuǎn)矩大，但必須在潤(rùn)滑和密封良好的條件下才能耐久工作，且需經(jīng)常檢查密封狀況，注潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂，維護(hù)工作量大，增加了輔助工時(shí)，減少了有效工作時(shí)間，影響生產(chǎn)效益。國(guó)際上工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，已普遍選用使用壽命長(zhǎng)、不用潤(rùn)滑和維護(hù)的膜片聯(lián)軸器取代鼓形齒式聯(lián) 軸器，不僅 提高了經(jīng)濟(jì)效益，還可以凈化工作環(huán)境。在軋機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)選用我 國(guó) 研 制的彈性活銷聯(lián)軸器和扇形塊彈性聯(lián)軸器，不僅具有膜片聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)，而且緩沖減振效果好，價(jià)格便宜。 工作環(huán)境 聯(lián)軸器與各種不同主機(jī)產(chǎn)品配套使用，周圍的工作環(huán)境比較復(fù)雜，如溫度、濕度、水、蒸汽、粉塵、砂子、油、酸、堿、腐蝕介質(zhì)、鹽水、輻射等狀況，是選擇聯(lián)軸器時(shí)必須考慮的重要因素之一。對(duì)于高溫、低溫、有油、酸、堿介質(zhì)的工作環(huán)境，不宜選用以一般橡膠為彈性元件材料的撓性聯(lián)軸器，應(yīng)選擇金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器、蛇形彈簧聯(lián)軸器等。 彈性柱銷式聯(lián)軸器由于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)柱銷的竄動(dòng)，自身噪聲大，對(duì)于噪聲有嚴(yán)格要求的場(chǎng)合就不應(yīng)選用。 經(jīng)濟(jì)性 由于各品種、型式、規(guī)格的聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)、材料、大小和精度不同，其成本和造價(jià)相差很大。一般精度要求的聯(lián)軸器成本低于高精度要求的聯(lián)軸器；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好的聯(lián)軸器成本低于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝性差的聯(lián)軸器；采用一般材料作原料的聯(lián)軸器 成本低于采用特殊材料作原料的聯(lián)軸器；非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器的成本低于金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器。在選擇聯(lián)軸器時(shí)，價(jià)格是不可忽視的重要因素，有時(shí)甚至是決定因素。對(duì)于一般工況條件，就無(wú)必要選擇價(jià)格較貴的高精度聯(lián)軸器，選用者往往因?yàn)榻?jīng)濟(jì)的原因不能選用某些性能雖好但價(jià)格較高的撓性聯(lián)軸器。 鼓形齒聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 第 15 頁(yè) 共 35 頁(yè) 在選擇聯(lián)軸器時(shí)應(yīng)根據(jù)選用各自實(shí)際情況和要求，綜合考慮上述各種因素，從現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器中選取最適合于自己需要的聯(lián)軸器品種、型式和規(guī)格。 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書本設(shè)計(jì)選用無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器中的鼓形齒式聯(lián)軸器。 這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，彈性元件的聯(lián) 接沒(méi)有間隙，不需潤(rùn)滑，維護(hù)方匣，平衡容易，質(zhì)量小，對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，但扭轉(zhuǎn)彈性較低，緩沖減振性能差，主要用 f載荷比較平穩(wěn)的高速傳動(dòng) 。 鼓形齒式聯(lián)軸器的特點(diǎn) (與直齒式聯(lián)軸器相比有以下特點(diǎn) ) 承載能力強(qiáng) . 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％，見下表 23對(duì)比例證： 表 23 對(duì)比表 角位移補(bǔ)償量大 . 當(dāng)徑向位移等于零時(shí)，直齒式聯(lián)軸器的許用角位移為 1186。，而鼓形齒式聯(lián)軸器的許用角位移為 1186。3039。，提高 50％。見下圖 212，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。 圖 212 角位移補(bǔ)償量 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 常州工學(xué)院 第 16 頁(yè) 共 35 頁(yè) 棱邊擠壓，應(yīng)力集中的弊端，同時(shí)改善了齒面摩擦、磨損狀況，降低了噪聲，維修周期長(zhǎng)。 外齒套齒端呈喇叭形狀，使內(nèi)、外齒裝拆十分方便。 傳動(dòng)效率高達(dá) %。 兼顧以上所述類型的比較，選用無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器中的齒式聯(lián)軸器。 這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，彈性元件的聯(lián)接沒(méi)有間隙，不需潤(rùn)滑，維護(hù)方匣，平衡 容 易，質(zhì)量小，對(duì)環(huán)境適 應(yīng)性強(qiáng)，但扭轉(zhuǎn)彈性較低，緩沖減振性能差，主要用 f 載荷比較平穩(wěn)的高速傳動(dòng) 。 作為一種傳動(dòng)裝置的鼓形齒聯(lián)軸器是由普通直齒聯(lián)軸器發(fā)展演變而來(lái)的，鼓形齒聯(lián)軸器在國(guó)外許多先進(jìn)的工業(yè)國(guó)家已有種種標(biāo)準(zhǔn)及系列產(chǎn)品， 由兩個(gè)鼓形外齒套與一對(duì)直齒內(nèi)齒齒圈等零件組成?？?jī)?nèi)，外齒的嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩，并通鼓形外齒套的直齒的內(nèi)齒圈的軸線擺動(dòng)（稱角向位移）來(lái)補(bǔ)償倆傳動(dòng)軸線的相對(duì)偏移。齒長(zhǎng)方向的鼓度越大，其角向位移越大， 最大達(dá) 6176。 ,一般使用推薦 1176。～ 176。，而舊的齒輪聯(lián)軸器只允許 176。；從彎曲強(qiáng)度和承載能力來(lái)看，在相同的工作條件下鼓形齒聯(lián)軸 器傳遞扭矩可提高 15～ 20%。齒長(zhǎng)方向的鼓度，使齒對(duì)接觸情況較好，因此鼓形齒式聯(lián)軸器有傳動(dòng)能力大、角位移大、傳動(dòng)平穩(wěn)、效率高、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。因此逐步取代直齒聯(lián)軸器，并廣泛用于冶金機(jī)械，重型、礦山機(jī)械，起重、運(yùn)輸機(jī)械等傳動(dòng)。 本系列鼓形齒聯(lián)軸器，具有結(jié)構(gòu)緊湊、回轉(zhuǎn)半徑小、傳遞轉(zhuǎn)矩大和較大的角向補(bǔ)償量等特點(diǎn)。其中傳 遞轉(zhuǎn)矩與 CL 系列直齒聯(lián)軸器相比提高 50%以上，是一種先進(jìn)的鼓形齒式聯(lián)軸器。 ZWG 型鼓形齒聯(lián)軸器 構(gòu)成 ZWG 型鼓形齒聯(lián)軸器是由內(nèi)齒圈、外齒軸套、端蓋、密封圈、螺塞及緊固件（螺栓、螺 母、墊圈）組成，其中螺栓符合 GB578286， GB2788。 在整個(gè) ZWG 型鼓形齒聯(lián)軸器系列中，內(nèi)齒圈、端蓋外型結(jié)構(gòu)不變，不同檔的內(nèi)齒圈、端蓋對(duì)應(yīng)的尺寸參數(shù)不同，外齒軸套的外型結(jié)構(gòu)則因孔的長(zhǎng)度不同而變化。 適用范圍 本系列聯(lián)軸器適用于起重運(yùn)輸、冶金機(jī)械、礦山機(jī)械及其它機(jī)械，傳遞公稱轉(zhuǎn)矩710～ 1000000N m，單對(duì)齒角向補(bǔ)償量為△α≤ 1176。 聯(lián)軸器根據(jù)負(fù)荷情況、計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸端直徑和工作轉(zhuǎn)速進(jìn)行選擇。 計(jì)算轉(zhuǎn)矩由下式求出： Tc = kT = k 9550 ≤ Tn N m n Pw 鼓形齒聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 第 17 頁(yè) 共 35 頁(yè) = 27370 =41055 N m 式中： Tc — 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 N m T — 理論轉(zhuǎn)矩 N m Tn — 公稱轉(zhuǎn)矩 N m Pw — 驅(qū)動(dòng)功率 kw n — 工作轉(zhuǎn)速 r/min k — 工作狀況系數(shù) （見表 24） 表 24 工作狀況系數(shù) 工作載荷狀況 工況系數(shù) k 載荷較均勻 1～ 載荷變化和沖擊載荷中等 ～ 載荷變化和沖擊載荷大 ＞ 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc也可根據(jù)各專業(yè)的計(jì)算方法得到。 根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc值，及設(shè)計(jì)任務(wù)書中給定的許用轉(zhuǎn)速值，查閱鼓形表，初定型 號(hào)為 12規(guī)格的基本型鼓形齒聯(lián)軸器 代號(hào)表示方法 ZWG 。 。 00（ — ）