鼓形齿式联轴器的发展趋势

鼓形齿式联轴器的发展趋势

鼓形齿式联轴器是在直齿齿轮联轴器的基础上，消化吸收国外先进技术而开发的新型齿式联轴器。它是由齿厚呈腰鼓形的外齿轴套和与其相配的内齿圈组成的啮合付联结两轴的，适于重载和需要轴线位移补偿的两轴传动。

在一般情况下，要求被联结的两轴完全同心，而且在运转过程中继续保持同心状态是不可能的，因为有安装误差，轴承磨损，受力变形，基础下沉等致使轴线产生径向、角向位移。鼓形齿式联轴器具有补偿上述位移的特性，降低了由于轴线位移引起的附加载荷，提高了传动装置的工作平稳性和可靠性，从而延长了传动装置的使用寿命。

近年来我国许多行业鼓形齿式联轴器得到了广泛的应用，从高速涡轮机组到中、低速的重型冶金、矿山、起重运输等设备大量应用，还形成了各自的标准系列，在设计制造方面也都积累了丰富的经验。

1.产品的技术水平与现状

鼓形齿式联轴器在我国无论在产品规格，性能参数，制造精度等都已赶上国外水平。

1.1产品标准主要参数

在国外：德国FLENDER公司的标准系列：最大回转直径1710mm；公称最大转矩4030kN.m。

德国TACKE公司的标准系列：其最大回转直径1760mm；公称转矩3550kN.m。

日本三菱株式会社标准系列：其最大回转直径1644mm；公称转矩4400kN.m。

在我国八十年代制定了国家专业标准：

ZBJ 19012-89,ZBJ 19013-89,ZBJ 19014-89,现在修订为：JB/T 8854.1-2001, JB/T 8854.2-2001,JB/T 8854.3-2001；其最大回转直径1644mm；公称转矩4500kN.m。

1.2影响接触强度的齿面曲率半径和齿啮合角

鼓形齿式联轴器承载能力和寿命取决于接触强度,而齿面曲率半径和齿啮合角则直接影响接触强度,下面就齿啮合角和曲率半径与接触强度的关系式于下：

—接触应力                        F—齿轮承受的圆周力

E—材料弹性模量                   —齿面曲率半径

—位移圆半径                      —啮合角

—内外齿啮合高度  

从上述式中我们看到齿面曲率半径和齿啮合角直接影响接触应力, 啮合角小曲率半径大, 曲率半径大则接触应力小。

在国外鼓形齿式联轴器的啮合角有20°、21.5°、28°、30°。

我们选用20°啮合角，有利降低接触应力。

1.3制造技术

鼓形齿轴套齿形加工，我国从开始的手动、电脉冲、液压仿形到目全的数控加工，精度完全可以达到设计要求。

需要硬齿面时可以进行氮化处理，亦可以用优质低碳合金钢进行渗碳淬火后磨削或用合金刀刮削的办法达到设计要求。

2.国内外发展趋势

随着技术不断发展,要求高精度、重载硬齿面的鼓形齿式联轴器越来越多。

在国外重载高精度的鼓形齿式联轴器主要件材质采用低碳合金优质钢，经热处理后铣削和磨削加工，加工精度高，热处理渗碳层深度由数控设备保证。

德国西马克公司在轧钢机主传动机械上采用的鼓形齿式联轴器，主要件材质是15Cr2Ni2或17 Cr2Ni2Mo,齿面是磨削加工。从上述两家看来硬齿面的鼓形齿式联轴器研制需要我们在制造工艺和装置方面进一步充实提高。

鼓形齿式联轴器主要件互换性的要求值得我们注意：在国外鼓形齿式联轴器每个规格的零件都可以互换，如果其中一件损坏，可以用其备件单件更换，不需整体更换，这就节约了维修时间，方便用户。

在我国一般硬齿面的鼓形齿都是采用氮化处理的工艺，其硬化层较小使用寿命不太理想，二重集团公司、二重基础件厂近年来研制成功经渗碳磨削的硬齿面鼓形齿式联轴器，产品供宝钢、天津钢管公司等使用。

零件互换的问题：由于制造成本的原因，凡用户有要求的，我们采用数控机床加工，满足其要求，但从发展的形势来看今后无论用户有无要求都应保证产品零件的互换性。

3.产销状况和市场预测

八十年代开始研制鼓形齿式联轴器并制定出国家专业标准，机械行业标准，发布实施至今已近二十年，基本取代了原直齿齿轮联轴器，由于它结构紧凑，承载能力大，转动惯量小，又具有一定的轴线偏移补偿性能，所以在各类机械传动中广泛应用，加上联轴器本身又是易损件，每1~2年就需要更换，故市场需要量大，单就德阳地区鼓形齿式联轴器年销售额就在千万元以上，估计国内机械、冶金、重型起重运输年需要量不低于亿元，希望各生产厂家加强技术投入、更新设备，尽快生产出市场需要的鼓形齿式联轴器，为我国技术发展作出应有的贡献