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鎮江明泰重工機械有限公司

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鼓形齒式聯軸器的組成

鼓形齒式聯軸器的鼓形齒輪是在直齒圓柱齒輪的基礎上演變而成的,為了能實現   佳的偏轉位移,齒輪的毛坯件為一個球體被兩個平面切割后形成的,即齒輪分布在被平面切割后剩余的球面上,在它的軸向截面內的齒頂圓、齒根圓及分度圓均為圓弧形,各個圓弧的中心都位于齒輪軸線(有些鼓形齒輪的齒形圓弧中心不在軸線上)的同一點上,其齒向截面A-A為腰鼓形,故稱為鼓形齒輪。

在滾齒機上利用模板使滾刀軸線的走刀運動相對工件沿著鼓形齒輪所要求的半徑為Rg的圓弧軌跡運動,是機械仿形加工的基本原理。常見的鼓形外齒切削加工如圖3所示的用盤裝齒輪銑刀沿圓弧軌跡運動進給銑削加工和和圖4所示的用齒輪滾刀沿圓弧軌跡運動走刀加工,兩者銑削的鼓形齒外齒在垂直于齒輪中心與刀具中心運動軌跡圓弧所構成平面的平面能(圖中所示O-A、O-B、O-C聯線處)的齒形具有相同的漸開線齒廓。

鼓形齒式聯軸器的基本結構是由正常直齒內齒輪和鼓形外齒輪所組成,其形式相當于一個花鍵聯接,不過在傳動時按照齒輪嚙合原理嚙合聯接,兩齒輪的齒數相同,理論上傳動比為1:1,且由于鼓形外齒的特殊結構,鼓形齒輪是在傳動領域中應用較為成熟的可移動剛性聯軸器-鼓形齒式聯軸器的關鍵零件之一。可實現兩端鼓形齒輪軸線間的徑向偏移Δα及角度位移Δθ,還能實現內外齒輪軸線間的偏斜角θ,且承載能力高,運轉平穩,工作可靠。

不對中齒輪聯軸器連接的軸承—轉子系統進行了動力學分析,討論了齒輪聯軸器不對中力的組成。通過數值模擬,揭示了齒輪聯軸器不對中系統的振動特征。主要結論如下:

  1. 由于齒輪聯軸器的不對中而產生的作用力是聯軸器內齒套的慣性力和聯軸器內阻尼共同作用的結果。

  2. 轉子系統的穩態響應振幅與齒輪聯軸器的不對中量、內阻尼、轉子的轉速和齒輪聯軸器的結構參數有關,齒輪聯軸器的不對中量和內阻尼愈大,則倍頻振動的振幅亦愈大。

  3. 數值計算表明,轉子系統在彎曲振動中具有工頻的2,4,6,8,…等偶數倍頻分量,扭轉振動具有工頻的1,3,5,7,…等奇數倍頻分量。這些頻率分量的出現是齒輪聯軸器不對中   典型的振動特征之一。

  4. 對于彎曲振動,靠近聯軸器軸承處的振幅要比遠離聯軸器軸承處的振幅大,在聯軸器處的振幅   大。對于扭轉振動,則靠近聯軸器軸承處的振幅要比遠離聯軸器軸承處的振幅小。在靠近聯軸器的軸承處,倍頻振動明顯。在遠離聯軸器軸承處,扭轉振動幾乎表現為1倍頻的單頻振動,這也是齒輪聯軸器不對中的又一振動特征。該振動特征可以在實際系統的狀態監測中,對測試點的布置及對測量結果的分析提供理論指導。


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