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鼓形齿联轴器的改进设计与分析

发布者:泊头鑫程1  发布日期:2021-03-20

鼓形齿联轴器的改进设计与分析

起升机构是门式起重机的重要提升动作机构,而驱动卷筒的联轴器又是该机构载荷传导的核心部件,它将减速器输出轴与卷筒轮毂联结起来,起到承载卷筒径向载荷与传递减速器驱动力矩的作用,是载荷传递过程中重要的一环。钢丝绳将提升载荷传递到卷筒上,载荷产生的径向力通过轮毂传递给卷筒联轴器,卷筒壁受载区域沿载荷方向产生变形,卷筒轴线弯曲,使两侧轮毂产生一定角偏移,进而使卷筒联轴器外壳偏转。同时,由于提升载荷施加在卷筒壁上,该过程产生的转矩同样由卷筒轮毂传递给卷筒联轴器。由于卷筒受载情况的特殊性,卷筒与减速器输出轴的联接有三个方面的要求:径向载荷,转矩,偏转角。经常使用的联接型式有减速器齿式轴伸与卷筒内齿圈联接、减速器空心轴与卷筒短轴联接、鼓形齿联轴器联接等。

鼓形齿联轴器联接卷筒的方式得到越来越多的应用。卷筒传递来的转矩由轮毂法兰内齿圈与空心轴外齿套来承担。卷筒径向载荷的传递路径为:卷筒→卷筒轮毂→法兰内齿圈→法兰承载环→法兰外齿套→减速器输出轴。其中法兰承载环的外侧承载面为球面,法兰内齿圈与之相接触的内承载面为内圆柱面,这样形成的接触副可自动补偿调位。法兰内齿圈啮合齿为直齿,法兰外齿套啮合齿为鼓形齿,可提供一定量的角偏移补偿。这种联接方式具有结构紧凑、传递转矩大和较大的角偏移补偿量、工作稳定,可靠、调位性能好等特点。

其它联接方式除上述起升机构卷筒联接方式外,其它诸如球铰式联轴器、球面滚子联轴器等也在起重机械起升机构上得到使用。

经过对卷筒联轴器的改进设计,外形尺寸减小,同时满足外形及质量的设计要求,针对本文所述的设计案例:1)鼓形齿啮合副与一般齿轮传动有所不同,其接触区域沿齿高方向分布。2)由于目前鼓形齿卷筒联轴器仍未有设计计算的相关国家标准,一般根据公式推导出的公式进行计算,这使结果存在一定的偏差。同时,许用接触应力取值本身存在一定偏差,也会给工程设计带来误差,文中的取值偏安 全。3)采用硬齿面直齿-鼓形齿啮合副可提高其承载能力,同时,如加大鼓形齿中部的曲率半径,也能大大提高联轴器的承载能力。4)鼓形齿卷筒联轴器在使用时一定要注意环境因素的影响,润滑条件直接影响鼓形齿啮合副的使用寿命,一般使用锂基润滑脂,根据需要也可采用可耐压齿轮油。


 






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