軋機鼓形齒聯軸器齒面磨損解析

鼓形齒聯軸器齒面磨損鼓形齒聯軸器位于軋輥與齒輪座之間,用來傳遞扭矩,并起到補償軋輥與齒輪座之間角位移的作用。聯軸器的外齒套和內齒圈模數、齒數分別為12和51;外齒套與浮動軸通過梅花鍵連結,外齒套齒頂直徑為635mm;左右兩個內齒圈各與軋輥和齒輪座相連,內齒圈齒底直徑為634mm;內齒套和外齒圈的位移圓直徑。對鼓形齒聯軸器齒面接觸的有限元接觸研究中均只拿出單個齒對建模計算分析,有很大的弊端:一方面,單齒對的簡化中約束條件嚴重退化,與實際情況差別很大;另一方面,忽略了聯軸器角位移對齒面接觸的影響。還有一些模型只拿出較危險的單個齒做有限元分析,直接將扭矩簡化為力加載到齒面上。而要想與實際情況相符的結果只有建立全齒對鼓形齒聯軸器三維模型計算與分析。如果潤滑條件不良,則齒根和齒頂附近的齒面將會由于較大的接觸應力而出現局部失效,如點蝕或者更嚴重者出現膠合,所以鼓形齒聯軸器的潤滑是其正常使用的條件;另外,應定期檢查齒面磨損情況并測量齒側間隙,做好齒面磨損早起預報,避免對生產的影響;還有就是在設計和制造過程中,齒形聯軸器齒根和齒頂的修形也至關重要,應在額定扭矩條件下,齒面接觸不要出現應力及值區域,從而降低接觸應力水平,降低磨損發生。鼓形齒聯軸器有很高的穩定性系數,具有良好自對心性,齒頂隙及浮動軸自重引起的質量偏心不是引起“工”字形磨損的原因。齒根和齒頂出現的接觸應力是“工”字形磨損形成的原因:在聯軸器轉動過程中,及值區域沿齒寬方向往復運動致使在齒根和齒頂附近的齒面上形成非均勻性磨損帶,而節圓附近齒面上的接觸應力小于齒根和齒頂處的,磨損也相對較小,所以齒面上出現“工”字形磨損形貌。3)良好的潤滑、定期監測是鼓形齒聯軸器正常工作的有 效手段;此外,設計和制造時應注意齒頂和齒根的修磨。