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    渐开线齿式联轴器设计问题

    发布日期:2017-04-13 发布者:鑫程联轴器

     由于鑫程鼓形齿联轴器比直齿齿式联轴器具有优越的性能,工业发达国家在 20世纪50年代就已有应用。我国从国外引进的成套和单机设备中大童采用了鼓形齿式联轴器,国内一些厂家为了满足引进设备中的鼓形齿联轴器的备件盆要,通过消化吸收引进技术并开展机理研究,现己能够批量生产鼓形齿联轴器。国内虽已制定了若千鼓形齿联轴器标准,但除接日尺寸外,未公布内部结构尺寸及轮齿的设计参数,其中部分原因是,鼓形齿联轴器的力学机理研究不够,轮齿参数对传动特性的形响还有待于进一步研究。由于国内鼓形齿联轴器生产企业对于鼓形齿联轴器是根据自身条件进行测绘仿制,并各自制订自已的标准系列来进行生产的,因此,国内的鼓形齿联轴器厂家还没有统一的标准。就齿轮的轮齿设计而言,大多采用标准渐开线齿形。

    武钢机械总厂制定了一套短厚齿形的鼓形齿联轴器标准,并研制了CAD/CAPP(计算机辅助设计与计算机辅助工艺设计)系统。该系统采用结构化设计、模块化设计技术和参数自动绘图方式,具有结构选型、自动绘图、工艺文件生成等功能,操作方便,只需输入5个参数,就可生成鼓形齿联轴器A1图纸2张及其全套加工工艺卡片。使用这一系统,可大大节约设计时间,缩短技术准备周期,值得推广应用。由于现有设计标准不够统一,它们各自有其特点,不宜简单取舍,本章就设计问题作一概要的介绍。 
    1.鼓度回半径与齿廓曲率半径 
    (1)鼓形齿加工的鼓度圆半径 
    目前,在设计鼓形齿联轴器时,其较简单的方法是将鼓度曲线设计为一段圆弧,与此相对应的加工滚刀轨迹团称之为鼓度圆,其半径即为鼓度圆半径。也有将鼓形齿联轴器的鼓度曲线设计为由不同半径的几段圆弧组成的,目的是既可满足强度要求,又可减少因侧隙要求而减薄内外齿的齿厚。 
    (2)分度圆柱截面上齿廓曲线的曲率半径 
    在分度圆柱截面上,根据加工方法的不同,齿那曲线可以是椭圆或是双曲线,其上每点的曲率半径都是变化的。为简化计算,假设在齿宽中截面上的齿廓曲线各点曲率半径相同,即可用一个圆弧来代替椭圆弧或双曲线。计算用的圆弧应通过齿廓曲线上的位于中裁面和位于两端面的三点。将圆弧半径R定义为该齿廓曲线的曲率半径。考虑到工作机械加载的性质、鼓形齿联轴器受力情况及角位移不同等因素,计算转矩要大于公称转矩,当起动力矩不超过连续运转时的公称载荷的2倍时,起动力矩不计入计算载荷中。 若1h内起动次数超过5次,或每次起动时,起动载荷作用时间过长,均要将起动力矩计人计算载荷中 
    4)接触强度校核 
    在轴线无轴间倾角的情况下,鼓形齿与内齿在齿宽中截面上的接触为线接触,范围为有效齿高。根据弹性理论,可把外齿齿廓曲线在节圆切面上的部分近似地看作是一段回弧,圆弧半径为R,沿齿高方向为一个圆柱体。内齿可认为是一个平面。在接触区,在齿宽方向,接触长度为2a在齿高方向,接触长度为h,接触应力按椭圆规律分布。