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“齿式联轴器”的运用和常见故障

2022-03-15 09:22:41

齿式联轴器运用平行或螺旋开槽系统来习气各种过失和传递扭矩。在许多步进和伺服系统的实践运用中,齿式联轴器适用于联接两条同轴线的传动轴,具有补偿两轴相对过失、阻尼、抵御磨和缓冲的功用,结构简略正确、维护便利、两头对称且可交换、运用寿命不错、容许大轴向运动、缓冲、阻尼、抵御磨等利益。除了抵御腐蚀,齿式联轴器还增加了扭矩承载才华和刚度。选择齿式联轴器时注意额定扭矩需求大于系统负载扭矩。额定扭矩考虑了工作期间的可变负载系数,因此在选择时没有调整额定扭矩值。现在常用的齿式联轴器都有自己的规范类型。齿式联轴器常用于设备中。常见的齿式联轴器分为弹性十字轴联轴器、弹性膜片联轴器、星形齿式联轴器和铝合金齿式联轴器。齿式联轴器是由几种非金属弹性资料制成的销,放置在两半联轴器的法兰孔中。两半联轴器经过销联接。该联轴器结构简略,易于制造,便于设备、拆开和替换弹性元件,不需求移动两个联轴器。

联轴器与主动齿轮轴之间依靠端齿传递力矩。在、重载大功率的工况下,对联轴器提出了高的要求。要求联轴器在及其有限的空间内实现高转速运转和大扭矩的传递。

为了解决上述问题,现代交流大功率机车的驱动系统普遍采用将电机和齿轮箱合成的整体驱动系统,其联轴器采用膜片式齿式联轴器,如HXD1B.HXD3B等机车。联轴器的端齿齿形分布通常采用三种方式:十字型端齿,径向端齿,圆弧端齿,三种方式的齿形断面均为梯形。

在当前实际应用过程中,圆弧端齿主要有两种形式,一种是每对啮合的圆弧端齿盘分为凸齿元件和凹齿元件,另一种圆弧端齿是各圆弧端齿沿径向方向齿廓线的方向相同。后一种圆滑端齿相对于前一种,具有结构简单,制造方便等优点,可以采用成形杯形砂轮一次同时加工两相邻齿面,能够大的提升圆弧端齿的制造加工速率。

圆弧端齿相对于其它几种齿形端面,则主要具有以下优点:高刚性,当齿与齿啮合时,轮齿间接触面是相当均匀连续的,而且齿盘有多少轮齿便有多少对齿接触面,接触面积大,因此齿盘就能承受较不错的载荷而具有很高的刚性。

自动对心,由于端面弧齿盘的轮齿齿形由外向内沿其弧度均匀缩小,且轮齿以端齿盘的中心轴对称。在各齿向心力的作用下,两端齿盘实现自动对心。此外,圆弧端齿齿式联轴器较前两种齿形具有结构紧凑、啮合精度不错、传递力矩大,并便于设计、制造、安装等一系列优点。因此,圆弧端齿齿式联轴器应用于我国引进的和谐号大功率机车转向架的驱动系统中。为地消化吸收驱动系统中圆弧形端齿齿式联轴器的结构特性,需进行深入研讨其设计机理和制造技术。

齿式联轴器在生产现场常见故障原因分析:

1、车L钢设备中棒线材的轧机与减速箱连接大多数采用是贯穿式齿式联轴器,联轴器的减速机端结构如图1所示。齿式联轴器包括轴、外齿轴套、内齿圈和连接盘,连接盘通过锁紧螺栓连接在待装配减速机输出轴的端面上,内齿圈通过花键套装在待装配减速机的输出轴上并压在连接盘上,外齿轴套通过花键套装在轴上并与轴过盈配合,外齿轴套通过压板和锁紧螺栓悬吊在内齿圈上并与内齿圈齿啮合。

2、从结构及使用情况看,出现上述故障的主要原因是,轧线轧机轧辊经过多次重复使用的,轴径尺寸发生变化,齿式联轴器在旋转下接轴倾角随之变大,由于连接盘和内齿圈之间的间隙太小,内齿圈在补偿花键轴间隙时径向挤压连接盘,轧辊在轧制坯料时,花键轴一直存在摆动,摆动使连接盘的外表面与内齿圈的内表面存在的碰撞,加剧锁紧螺栓和连接环套所受的剪切力,导致连接盘连接螺栓剪断造成故障。

3、上述结构的齿式联轴器在使用时,整个联轴器通过外齿轴套和内齿圈压在与减速机输出轴的端面固定连接的连接盘上,几乎整个齿式联轴器的重力都集中压在连接盘上。轧辊在轧制坯料时,受坯料的冲击和上下轧辊的振动,连接连接盘和减速机的锁紧螺栓既受拉力又受剪切力,在齿式联轴器长期旋转下锁紧螺栓易被拉断或剪切断,而连接盘处在内齿圈内,不能随时被发现,待全部锁紧螺栓失效后,整个齿式联轴器从减速机的输出轴上脱离,造成设备停机,严重地影响了后道加工工序。

齿式联轴器的结构基本上是对称的,两个外齿轴套可以通过键联接压装或热装到轴头上。外齿轴套的齿面沿长度方向呈圈弧齿,是通过模板用仿形法加工出来的。从齿顶方向看外齿轴套上的齿为鼓形齿,齿厚从到两边逐渐减小,而与它相啮合的内齿圈上的齿则为直线形齿。由于外齿轴套的齿顶和齿面都是弧形的,因此整个联轴器是双活节的,并且是挠性的。这样就可适应两个轴线间的大偏角,可以采用稀油润滑或干油润滑。齿式联轴器结构紧凑,尺寸、重量、体积及惯性矩都很小,各零件均为圆形,不平衡力矩也小。

齿式联轴器的承载能力和允许偏移或摆角都与齿的曲率半径(曲率)有直接关系。从提升承载能力角度而言,曲率半径愈大愈好而就加大允许摆角而言,曲率半径愈小愈好。鼓形齿侧面的圆弧是在加工时滚刀沿圆弧走刀自然形成的,所以进刀圆弧半径的大小就决定了齿的曲率半径的大小。

齿式联轴器在生产实践中愈来愈被人们所重视。它可以补偿两联结轴因轴线不重合而形成的角度,轴向和径向安装误差,允许两个轴有的位移。其转动方向可以为顺时针,也可以为逆时针,它可以水平方向传动,也可以在特别结构下垂直传动,在一般机器制造业中具有大的优点。

特别是在下列特别条件下显得优良:间歇运动的机械;传动负荷大的机械;两联接轴有大的调整误差等等。基于上述特点,齿式联轴器被普遍用于冶金、矿山、轧钢等各部门。

齿式联轴器的小转矩和以传递运动为主的轴系传动,要求联轴器具有较不错的传动精度,可以选用非金属弹性元件的挠性联轴器。齿式联轴器的大转矩和传递动力的轴系传动,对传动精度没有要求,当高转速的时候,要避免选用金属弹性元件的弹性联轴器和可动元件之间有间隙的挠性联轴器,可以选用传动精度较不错的膜片联轴器。

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