混凝土减速器用鼓形齿联轴器

鼓形齿联轴器作为一种可移式刚性联轴器，被广泛应用于冶金、起重运输、矿山、石油等重载领域。它的主要结构特点为:结构紧凑、承载能力大、使用范围广、工作可靠、使用寿命长、啮合接触面积大、接触应力低、具有综合补偿两轴相对位移

的能力并且维护和拆装都很方便。

    由于鼓形齿联轴器一般外形尺寸较大，加之重载作用下齿面的接触状态较为复杂，属于小变形几何非线性问题，通过传统的赫兹理论计算很难准确得到齿面的应力分布情况;此外，传统的鼓形齿联轴器的研究方法一般是作无轴线偏移简化，再按赫兹接触理论公式计算出齿面的接触应力，用偏载系数予以修正，这样得到的结果很难准确反映齿面应力的分布情况。

用于混凝土搅拌筒驱动减速器的鼓形齿联轴器，其工况属于低速、重载且多工况交替进行，这就对减速器的整体可靠性提出了比较高的要求。鼓形花键由于其齿顶和齿侧均呈鼓形，能够补偿连接两轴间轴向、径向、角度以及综合的不对中情况。鼓形齿联轴器在此减速器中用于连接二级行星架和输出轴盘，是动力输出的关键部件。对鼓形齿进行修鼓技术是保证在其工作过程中出现轴间倾角最大时，内齿圈的棱边和鼓形外齿的棱边不出现接触，从而可以保证齿面载荷不会出现应力集中现象。本文以混凝土搅拌筒驱动减速器用的鼓形齿联轴器为研宄对象，通过对鼓形齿啮合工作原理的研宄，形成了鼓形齿齿面哨合方程，形成齿面点云。分析了鼓形曲线的存在形式、修鼓的方法。在进行修鼓参数及侧隙的分析应用时，考虑了二级整体浮动对偏摆角的影响，从而确定了自主研发的鼓形齿联轴器的修鼓参数及侧隙，自主研发的鼓形齿联轴器经试验验证，齿面接触情况良好，从接触印痕显示可知，没有出现点接触现象。主要研宄内容如下： 1) 对鼓形齿的基础理论进行分析探讨。通过对鼓形齿啮合传动原理的分析，建立齿面方程，形成鼓形齿面点云。介绍了鼓形曲线的存在形式，修鼓的基本理论。 2) 针对本文鼓形齿的应用工况，分析探讨了二级行星架的浮动量对鼓形齿偏摆角的影响，鼓形齿联轴器所连接的输出轴盘的径向变化量的对偏摆角的影响，综合考虑两方面的因素，确定了偏摆角的大小，从而分析出此工况下修鼓的方法和大小。 3) 针对鼓形齿在此大模数、大偏摆角的工况下，分析探讨了避免发热卡死必须满足的最小侧隙值，直齿内齿圈与鼓形齿联轴器间满足偏摆角所需的切向位移量，二级行星架浮动量的影响，综合考虑三方面的因素，确定了侧隙值的大小。 4) 结合混凝土搅拌车实际工况，介绍了试验载荷的计算方法及试验的基本原理，对减速机进行静力加载疲劳破坏试验，检验了鼓形齿试验后的齿面接触印痕，验证了鼓形齿联轴器修鼓参数及侧隙值确定的正确合理性。