鼓形齒式聯軸器的發展趨勢

鼓形齒式聯軸器的發展趨勢

鼓形齒式聯軸器是在直齒齒輪聯軸器的基礎上，消化吸收國外先進技術而開發的新型齒式聯軸器。它是由齒厚呈腰鼓形的外齒軸套和與其相配的內齒圈組成的嚙合付聯結兩軸的，適于重載和需要軸線位移補償的兩軸傳動。

在一般情況下，要求被聯結的兩軸完全同心，而且在運轉過程中繼續保持同心狀態是不可能的，因為有安裝誤差，軸承磨損，受力變形，基礎下沉等致使軸線產生徑向、角向位移。鼓形齒式聯軸器具有補償上述位移的特性，降低了由于軸線位移引起的附加載荷，提高了傳動裝置的工作平穩性和可靠性，從而延長了傳動裝置的使用壽命。

近年來我國許多行業鼓形齒式聯軸器得到了廣泛的應用，從高速渦輪機組到中、低速的重型冶金、礦山、起重運輸等設備大量應用，還形成了各自的標準系列，在設計制造方面也都積累了豐富的經驗。

1.產品的技術水平與現狀

鼓形齒式聯軸器在我國無論在產品規格，性能參數，制造精度等都已趕上國外水平。

1.1產品標準主要參數

在國外：德國FLENDER公司的標準系列：最大回轉直徑1710mm；公稱最大轉矩4030kN.m。

德國TACKE公司的標準系列：其最大回轉直徑1760mm；公稱轉矩3550kN.m。

日本三菱株式會社標準系列：其最大回轉直徑1644mm；公稱轉矩4400kN.m。

在我國八十年代制定了國家專業標準：

ZBJ 19012-89,ZBJ 19013-89,ZBJ 19014-89,現在修訂為：JB/T 8854.1-2001, JB/T 8854.2-2001,JB/T 8854.3-2001；其最大回轉直徑1644mm；公稱轉矩4500kN.m。

1.2影響接觸強度的齒面曲率半徑和齒嚙合角

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

—接觸應力                        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力, 嚙合角小曲率半徑大, 曲率半徑大則接觸應力小。

在國外鼓形齒式聯軸器的嚙合角有20°、21.5°、28°、30°。

我們選用20°嚙合角，有利降低接觸應力。

1.3制造技術

鼓形齒軸套齒形加工，我國從開始的手動、電脈沖、液壓仿形到目全的數控加工，精度完全可以達到設計要求。

需要硬齒面時可以進行氮化處理，亦可以用優質低碳合金鋼進行滲碳淬火后磨削或用合金刀刮削的辦法達到設計要求。

2.國內外發展趨勢

隨著技術不斷發展,要求高精度、重載硬齒面的鼓形齒式聯軸器越來越多。

在國外重載高精度的鼓形齒式聯軸器主要件材質采用低碳合金優質鋼，經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控設備保證。

德國西馬克公司在軋鋼機主傳動機械上采用的鼓形齒式聯軸器，主要件材質是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軸器研制需要我們在制造工藝和裝置方面進一步充實提高。

鼓形齒式聯軸器主要件互換性的要求值得我們注意：在國外鼓形齒式聯軸器每個規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，這就節約了維修時間，方便用戶。

在我國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，二重集團公司、二重基礎件廠近年來研制成功經滲碳磨削的硬齒面鼓形齒式聯軸器，產品供寶鋼、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，我們采用數控機床加工，滿足其要求，但從發展的形勢來看今后無論用戶有無要求都應保證產品零件的互換性。

3.產銷狀況和市場預測

八十年代開始研制鼓形齒式聯軸器并制定出國家專業標準，機械行業標準，發布實施至今已近二十年，基本取代了原直齒齒輪聯軸器，由于它結構緊湊，承載能力大，轉動慣量小，又具有一定的軸線偏移補償性能，所以在各類機械傳動中廣泛應用，加上聯軸器本身又是易損件，每1~2年就需要更換，故市場需要量大，單就德陽地區鼓形齒式聯軸器年銷售額就在千萬元以上，估計國內機械、冶金、重型起重運輸年需要量不低于億元，希望各生產廠家加強技術投入、更新設備，盡快生產出市場需要的鼓形齒式聯軸器，為我國技術發展作出應有的貢獻