
齿式联轴器作为机械传动系统中的关键部件,在现代工业设备中扮演着至关重要的角色。这种通过齿轮啮合原理传递动力的装置,不仅能够高效地连接两轴并传递扭矩,还能补偿各种安装偏差和运行中产生的位移,确保传动系统的平稳运行。
齿式联轴器的基本功能建立在精密的齿轮啮合原理之上,通过科学的结构设计实现多重机械性能。这种联轴器的核心功能主要体现在以下三个方面:
扭矩传递:作为联轴器基本的功能,齿式联轴器通过内外齿的精密啮合,将主动轴的旋转运动和动力毫无保留地传递给从动轴。其内外齿轮采用高强度合金钢制造,经过渗碳淬火等热处理工艺,齿面硬度可达HRC50-60,能够承受高达4500kN·m的扭矩,传动效率惊人地达到99.7%。这种高效的动力传输特性使其成为重载工况下的理想选择。
位移补偿:不同于普通联轴器,齿式联轴器凭借特殊的齿侧间隙设计(通常比普通齿轮大30%-50%),能够有效补偿三种类型的轴间位移:轴向位移(沿轴线方向的偏差)、径向位移(两轴中心线平行但不重合)和角向位移(两轴线形成夹角)。特别是鼓形齿式联轴器,其外齿被设计成球面鼓形,球面中心位于齿轮轴线上,允许的角位移可达1.5°-2.5°,比直齿联轴器提高50%的补偿能力。这种设计使设备在基础沉降、轴承受损或热变形等情况下仍能保持正常运转。
振动缓解:齿式联轴器在齿轮啮合过程中,通过齿面间的油膜阻尼和结构间隙,能够有效吸收和缓解来自原动机或工作机的振动与冲击。润滑油脂在齿间形成的弹性流体动压油膜不仅减少摩擦,还起到缓冲作用。尽管其减振性能不如专门的弹性联轴器,但在刚性联轴器类别中已属上乘,能够显著降低传动系统的峰值载荷和噪声,保护轴承和机械密封等精密部件。
从工作原理角度看,齿式联轴器通常由内齿圈和外齿轴套两大核心部件组成。内齿圈与半联轴器常采用高强度螺栓连接,而外齿轴套则通过键槽与轴端固定。当两轴存在相对位移时,鼓形齿面通过自适应接触点调整,避免了直齿联轴器常见的边缘接触应力集中问题。在工作过程中,内外齿面会周期性作轴向相对滑动,这种微动虽然会导致一定磨损,但通过强制润滑系统可将其控制在允许范围内,确保联轴器具有长达数年的使用寿命。
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《齿式联轴器作用》发布于2025年10月8日