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齿式联轴器结构特点分析同研究

2021-11-01 19:15:49

[一]、圆弧端齿齿式联轴器结构特点分析

在大功率机车驱动系统中,由于大的驱动力矩和结构空间的限制,常采用弹性端齿连接的弹性柱销齿式联轴器。

联轴器的端齿齿形分布通常采用三种方式:十字型端齿,径向直齿端齿,圆弧端齿,三种方式的齿形断面均为梯形。

相对于其它几种齿形端面,圆弧端齿主要具有以下优点:高刚性,当凹齿与凸齿啮合在一起时,轮齿间接触面是相当均匀连续,而且齿盘有多少对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高的载荷而且具有很高的刚性。

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、啮合精度高、传递力矩大,并便于设计、制造、安装等一系列优点。

采用圆弧r端齿齿式联轴器的两个半轴体采用等离子焊接成一体,联轴器的端齿盘采用圆弧端齿盘,齿式联轴器端齿盘(端齿盘1)和齿轮轴端齿盘(端齿盘2)的齿形曲率半径相等,且各齿沿圆周均匀分部,均布精度高,这样端齿盘1和端齿盘2就可以紧密的配合。端齿盘1和端齿盘2通常要求能互相着色的齿数要达到90%,着色面积占工作面积的75,以保证各个齿在传递扭矩时,可以均匀受力。

圆弧端齿齿式联轴器较早应用于飞机发动机,其高速、大功率的优点在飞机发动机的应用过程中很好的体现出来。相对于铁路行业,飞机发动机中的圆弧端齿齿式联轴器转速高、功率大,因此其运行工况加恶劣。由此可以看出,圆弧端齿齿式联轴器能够很好的满足高速、重载、大功率的运行要求,能够满足当前铁路运输中机车驱动系统对联轴器的性能要求。

[二]、齿式联轴器的研究

1概述

梅花型联轴器是用来调整传动装置轴系扭转振动特性,补偿因振动、冲击引起的主、从动机轴线位移,并不间断地传递转矩和运动的一种设备。它广泛用于柴油机动力装置以及具有较大干扰力矩的传动装置轴系中,以实现减振降噪的目的,并起到保护主、从动机和提高整个传动装置运行可靠性的作用。

齿式联轴器国内于70年代后期开始研制,如XL型橡胶金属环联轴器和引进技术生产的高阻尼簧片联轴器。80年代德国伏尔康公司推出了性能的RATO系列等型式的高弹性橡胶联轴器,国内近年也研制成并格继开发了接近目前先进水平的LS,LC型齿式联轴器,并研制成较先进的齿式联轴器动态特性试验台和大扭矩静态扭转试验之。

2齿式联轴器的研究

典型形式的齿式联轴器性能综合比较齿式联轴器在受载时能产生显著的弹性变形。一方面实现两轴间的相对位移补偿,另一方面吸收能量用于消耗在齿式联轴器弹性元件的内、外摩擦上,或以弹性变形能贮存在弹性元件中,实现衰减振动、缓和冲击和大幅度调节传动装置轴系的固有频率,避开共振的目的。

(1)高阻尼簧片联轴器。

该型联轴器弹性元件由淬火硬化弹簧钢50CrVA制造的簧片组组成,在交变载荷的作用下,簧片挠曲使其周围空腔充满的润滑油压力产生变化并流动,从而产生较大的粘性摩擦阻尼。其特点是阻尼性能好、扭转弹性优良,但安装较复杂、使用要求高、补偿位移能力较小、重量大、转动惯量大、可维修性差。

(2)EZ,EZR,LB型齿式联轴器该型联轴器通过金属连接件与弹性元件在螺栓组预紧下夹紧构成。其弹性元件由橡胶和帘布层经硫化并紧密结合而成。其特点是:强度高、耐疲劳性好、弹性较大,阻尼特性较好;但易形成应力集中,弹性元件制造工艺复杂。

(3)XL型橡胶金属环联轴器该型联轴器是国内于70年代研制成的早期产品。它由金属连接件、弹性元件和螺栓组构成,其弹性元件由橡胶通过硫化粘接在内外金属环上。橡胶体由天然橡胶和填充剂组成。其特点是:弹性大,阻尼特性较好,承载能力较强,但重量大、转动惯量大,对主、从动机的附加影响大,可靠性较低。