具有轴间倾角的鼓形齿联轴器啮合状态及受力分析

为了分析鼓形齿联轴节存在轴间倾角情况时,内外齿的啮合特点以及产生的附加力矩,采用几何分析方法,计算得到齿面最小周向间隙作为内外齿接触条件,分析不同轴间倾角时内外齿接触对的接触点位置和齿面间隙;根据赫兹接触理论计算齿面接触点渗透量和接触力,从而计算联轴节的附加力矩。结果表明：轴间倾角存在使得内外齿啮合沿周向呈现不均匀分布,轴间倾角和齿面鼓度半径越大,其变化幅度越明显。当扭转力矩为额定转矩4 000 N·m,轴间倾角为1.1°,相对齿面接触力系数为3.3;接触齿对数大约占齿数的2/3。且扭转力矩越大,轴间倾角越小,接触的齿对数会逐渐增加直至全部接触。齿面接触点位置的偏移引起附加力矩使得联轴节产生绕垂直于轴线方向的转动趋势,计算条件下附加力矩约占扭转力矩的6%~15%,且随轴间倾角的增大而增大。

鼓形齿联轴器啮合计算分析及软件实现

开发了鼓形齿联轴器啮合计算分析软件,通过界面操作可以分析不同齿形参数、鼓度参数以及联轴器偏角状态下鼓形齿的啮合性能,大大提高了设计效率;利用软件对4种不同鼓度曲线的鼓形齿进行啮合特性分析,表明3段圆弧曲线的啮合性能优于其他3种;将软件的计算结果与有限元仿真分析结果进行对比,验证了软件的可靠性。

船用鼓形齿联轴器机械加工工艺研究

普通制造工艺不能加工出表面粗糙度、间隙倾角都符合应用要求的船用鼓形齿联轴器机械。为解决上述问题,对普通大型船用鼓形齿联轴器机械加工工艺进行改进设计。通过齿面最小间隙分布情况研究、最大轴间倾角确定2个步骤,完成船用鼓形齿联轴器机械结构特点分析。在此基础上,通过最佳切削参数确定、机械齿联轴加工曲面确定、粗糙机械磨平流程完善3个步骤,完成改进后加工工艺的顺利应用。设计对比实验结果表明,应用改进后普通大型船用鼓形齿联轴器机械加工工艺,能同时降低机械表面粗糙度与机械间隙倾角。

船用鼓形齿式联轴器机械加工工艺

利用传统的制造技术无法生产出表面粗糙度、间隙倾角均满足目标要求的船用鼓形齿式联轴器机械。为制造出符合目标需求的机械零件,在原有船用鼓形齿式联轴器机械的加工技术的基础上进行了相关改进和完善。分两步来对船用鼓形齿式轮联轴器机械的内部构造进行了分析探讨:首先得到了齿面的最小间隙分布,其次得到了最大轴间倾角。基于上述成果,进一步得到了最优切削参量和联轴器加工面的参量,并结合机械粗磨工艺,实现了完善后的加工技术的生产利用。通过设计对照实验得出:采用完善后的船用鼓形齿式联轴器加工技术,可以使机械表面粗糙度与机械间隙角得到有效地降低。

鼓形齿联轴器鼓度曲线选型优化比较分析

外齿鼓度曲线的选型及参数对鼓形齿联轴器啮合特性有着重要的影响,其决定了鼓形齿联轴器的最大允许轴间倾角及啮合性能。采用几何分析方法,建立了4种不同类型的鼓度曲线即圆弧曲线、椭圆曲线、双曲线和三段圆弧曲线,计算不同轴间倾角对应的内外齿齿面的最小间隙、接触点位置、允许最大轴间倾角和重合度,比较4种不同类型的鼓度曲线即圆弧曲线、椭圆曲线、双曲线和三段圆弧曲线的啮合特性。结果表明,各种鼓度曲线中间曲率半径分别在50 mm^90 mm和90 mm^130 mm的取值范围内,每增加20 mm,相应的最大允许轴间倾角差值分别减小0.2°和0.1°左右;三段圆弧曲线可允许轴间倾角最大且对应接触点轴向位移量最小。轴间倾角大于1.3°,中间位置曲率半径相同时,三段圆弧对应的齿面法向最小间隙曲线明显更平缓,啮合重合度更高。