
鼓形齒式聯軸器具有徑向、軸向和角向等軸線偏差補償能力,具有結構緊湊、回轉半徑小、承載能力大、傳動、噪聲低及維修周期長等優點,特別適用于低速重載工況,如冶金、礦山、起重運輸等行業、也適用于石油、化工、通用機械等各類機械的軸系傳動,鼓形齒式聯軸器屬于剛撓性聯軸器,齒式聯軸器是由齒數相同的內齒圈和帶外齒的凸緣半聯軸器等零件組成。外齒分為直齒和鼓形齒兩種齒形,所謂鼓形齒即為將外齒制成球面,球面在齒輪軸線上,齒側間隙較一般齒輪大,鼓形齒聯軸器可允許較大的角位移(相對于直齒聯軸器),可齒的接觸條件,提高傳遞轉矩的能力,延長使用壽命。彈性柱銷聯軸器緩沖和吸振的作用由于星形聯軸器具有的彈性元件,彈性元件能夠產生較大彈性變形和阻尼作用,因此彈性聯軸器除了能補償兩軸的相對位移外,還能引起緩沖和吸振的作用。
機械傳動過程中,傳動軸系傳遞的載荷常常會發生變化,引起載荷的變化原因不一,如電機轉速不穩定、工作機的載荷不穩定和軸系中由于轉動部件不平衡產生的離心力引起的動載荷都可能引起載荷的變化。載荷的變化很多時候體現為周期載荷、沖擊載荷和無規律變化的載荷,而彈性柱銷齒式聯軸器能夠適應載荷的波動,具有緩沖和減振的能力,主要與彈性聯軸器的剛度和阻尼有關。
聯軸器的剛度包括徑向剛度、軸向剛度和扭轉剛度。而在實際工程中,載荷變化常常是因為扭矩波動引起扭轉振動的,所以聯軸器影響主要的剛度是扭轉剛度。一般情況下,在軸系傳動中,系統的其他零部件的剛度都會比彈性聯軸器的剛度大很多,因此,在簡化的情況下,假設其他零部件的彈性為零,僅考慮聯軸器的彈性。用聯軸器的扭轉剛度作為傳動軸系的扭轉剛度。
雖然彈性聯軸器一般都具有緩沖和吸振功能,但具有某值剛度的彈性聯軸器,并不是在任意的變扭矩作用下都能產生減振的效果,有時反而會引起加強烈的振動。因此,只有聯軸器的剛度與整個傳動軸系的其他參數和載荷協調時,才能產生減振的效果。對于某一己定的傳動軸系,轉動慣量和固有頻率能夠得到,如果己知所傳扭矩的變化規律,如振幅和頻率等,就能建立其軸系在扭轉振動的微分方程,對該方程求解,即可得到所需彈性柱銷聯軸器剛度。為了便于求解運動微分方程,需要對傳動軸系中聯軸器的主動和從動兩側的轉動慣量和剛度力學模型進行簡化。通常比較典型的是簡化為兩個等效的圓盤,配置在聯軸器的兩側。聯軸器在工作中,周期載荷是機械傳動中一種比較典型的載荷形式。為了避免發生共振,周期載荷的變化頻率與傳動軸系的固有頻率要錯開。方法是改變周期載荷的變化頻率或者改變軸系的變化頻率。因為載荷的變化頻率與主軸的轉速有關,而轉速是機械性能參數,一般不能隨意改變。所以一般是通過改變軸系的固有頻率來達到不發生共振的目的,而改變軸系的固有頻率一般是改變軸系的轉動慣量或剛度,轉動慣量與機械結構有關,通過改變轉動慣量很難實現,而軸系的剛度很容易改變。所以改變星形彈性聯軸器就是為了改變軸系的剛度來實現避開共振的目的。
聯軸器的選擇主要考慮所需傳遞軸轉速的高低、載荷的大小、被聯接兩部件的安裝精度等、回轉的平穩性、價格等,參考各類聯軸器的特性,選擇一種合用的聯軸器類型。聯軸器的工作轉速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸,應選用平衡精度高的聯軸器,例如膜片聯軸器等,而不宜選用存在偏心的滑塊聯軸器等。所需傳遞的轉矩大小和性質以及對緩沖振動功能的要求。
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