鼓形齒式聯(lián)軸器是一種性能優(yōu)良的可移式剛性聯(lián)軸器,在機械傳動中發(fā)揮著重要作用。與軸1固聯(lián)的內(nèi)齒輪為一漸開線直齒內(nèi)齒輪,與軸2固聯(lián)的外齒輪為齒頂面為一球面的鼓形漸開線齒輪。通過內(nèi)、外齒輪間的相互嚙合傳動,傳遞兩軸之間的運動和動力。鼓形齒聯(lián)軸器具有較高的應用轉(zhuǎn)速,傳遞扭矩范圍廣,可適應兩個軸線間軸向、徑向、角度和綜合位移等特點。故其廣泛應用于各種機械設備中,如:冶金、化工、起重、采礦、運輸?shù)取kS著現(xiàn)代技術(shù)的吃速發(fā)展,鼓形齒聯(lián)軸器的設計趨于完善,其優(yōu)良的性能,正 人們多的關(guān)注。所以,探討鼓形齒聯(lián)軸器的 發(fā)展及應用現(xiàn)狀對其長遠發(fā)展是 的。
近二十年來,國內(nèi)許多專家學者對鼓形齒聯(lián)軸器進行了較廣泛的分析 。1990年代,鼓形齒聯(lián)軸器的 主要是針對內(nèi)外齒輪齒面進行分析計算。如:提出了嚙合接觸點的曲線方程;針對非共扼齒面鼓形齒聯(lián)軸器進行嚙合分析,建立了內(nèi)外齒輪齒面方程,得出了若干運動學分析的結(jié)論;杜全興,等導出了滾切加工的鼓形齒輪齒面方程,定量分析了齒廓形狀及其影響因素;分析了齒面的潤滑狀態(tài),提出了防比齒面磨損的措施。
21世紀初期,隨著鼓形齒聯(lián)軸器口趨受到重視,對其 工作也逐漸深入,鼓形齒聯(lián)軸器鼓形齒的齒形及加工方法引起較大的關(guān)注。一種對鼓形齒齒形和齒向誤差進行測量的新方法,且對其實際形狀與位置進行分析評定;Y3180H型滾齒機的數(shù)控化改造,從面實現(xiàn)了加工齒向鼓形齒齒輪的功能;利用數(shù)控機床加工任意齒數(shù)鼓形齒的新方法,并且進行了嚙合分析。
近十年來,鼓形齒聯(lián)軸器的 趨于采用有限元分析方法進行運動學與動力學分析。通過采用有限元計算方法,用ANSYS軟件對不同修形半徑下的有限元模型進行計算,從面分析摩擦區(qū)域的接觸應力和摩擦應力的變化趨勢;采用I-DEAS軟件對鼓形齒聯(lián)軸器建立三維模型,采用Visual Forlran與I-DEAS軟件相互結(jié)合,針對鼓形齒聯(lián)軸器不同工況進行有限元接觸分析;對齒輪進行了APDL語言參數(shù)化建模, 鼓形齒的齒面形狀,分析鼓形齒齒面接觸狀態(tài),并對其進行相關(guān)運動學和動力學方面問題的分析 ;CAD中繪制的齒輪的三維模型導入到ANSYS中,在不同工況下分別對鼓形齒全齒進行接觸分析,將其分析結(jié)果與傳統(tǒng)的赫茲理論分析結(jié)果進行對比,證明ANSYS分析結(jié)果的準確性。
2012年,結(jié)合ANSYS和ADAMS仿真軟件對鼓形齒聯(lián)軸器進行了強度、振動模態(tài)、傳動平穩(wěn)性分析 ,進一步驗證了鼓形齒聯(lián)軸器的合理性,為鼓形齒聯(lián)軸器設計,加工提供 的參考依據(jù)。 找出了影響聯(lián)軸器傳動效率的主要因素,并對其進行了分析比較。提出了減小功耗,提高傳動效率的途徑。
對鼓形齒聯(lián)軸器的 工作開展較早。1950年代 使用至今,設計趨于加合理化,加工工藝加,整體設計趨于完善。目前投入使用的鼓形齒聯(lián)軸器多為標準系列化產(chǎn)品,且具有能調(diào)節(jié)較大擺角、性能優(yōu)良、密封等優(yōu)點,潤滑處理采用新型潤滑油。具有齒向變曲率半徑及小側(cè)隙設計、噪音小、位移量大、使用壽命長等特點的鼓形齒聯(lián)軸器普遍應用于高速列車。鼓形齒聯(lián)軸器在歐洲 、日本等工業(yè)發(fā)達及地區(qū) 發(fā)展趨于成熟,值得我國學習和借鑒。