端面齒聯軸器的優(yōu)點

端面齒可以滿足現代工程的復雜要求，如輕型設計、強度好聯接及轉矩傳遞的優(yōu)點，作為一種緊湊的分度及定位零件，端面齒可以獲得很高的分度及重復精度。端面齒聯軸器可連接鋼或塑料材料制成的軸、圓盤、

轉子、車輪以及曲柄，其具有很高的配合精度和大轉矩傳遞能力。通常使用在需要高精 密配合裝置上，如高精 密機床的旋轉分度臺、轉塔和托盤交換裝置，航空發(fā)動機的渦扇壓縮機、機器人技術、大型燃氣輪機

轉子輪盤、離心壓縮機轉子、高速機車轉向架空心軸等重大項目上。

端面齒結構類似于法蘭盤連接，但在法蘭盤的端面上增加了齒形，在轉矩傳遞過程中，受力部件與法蘭盤全部不同，端面齒連接的兩個部件是靠端面齒形傳遞轉矩，而不是通過拉緊螺栓傳遞，正常工況下連接螺栓

不受剪切力，只受軸向拉緊力，傳遞的轉矩由多個齒牙來分擔，受力非常均勻，避免了應力集中，因此螺栓不易失效，此外端面齒還可以起到定心作用，避免了連接件轉軸不同心帶來的偏擺，這對高速旋轉的連接

件尤為重要。端面齒的連接可優(yōu)良縮短軸向尺寸，緊湊優(yōu)良，拆裝方便，適合大功率轉動連接的場合使用。

端面齒聯軸器是一種具有自嚙合鎖定，自對中和易拆卸特點的連接部件，具有特別結構齒形，互嚙的兩齒嚙合面積大，齒面緊密貼合，具有較高的齒面強度和齒根強度，從而使用壽命長，穩(wěn)定性好，產品能自動定

心，精度好，可在高轉速下傳遞大轉矩，并能將復雜的整體結構分成幾個部分簡單的結構，便于工業(yè)產品的設計、制造、安裝和維修。因為齒與齒的接觸面是面接觸，沒有點、線受力而是面受力，具有理想的穩(wěn)定

性，可以具備轉速和提速性能

采用端面齒結構連接的泵轉子有如下優(yōu)點:

1)端面齒結構重量輕、熱慣性好、允許速度適宜起動。

2)剛性連接兩零件，緊湊轉矩傳遞，能傳遞大轉矩。

3)采用端面齒對中，所有轉子部件定中 心，即使這些部件徑向膨脹量不同時也可保護所有零件的同心度。

4)轉子部件剛度大，臨界轉速高。

5)維持較低的軸向圓跳動和徑向圓跳動。

6)嚙合的兩齒面無需涂層，無接觸微動摩擦腐蝕。

7)若軸向固定螺栓的預緊力由于溫度發(fā)生了變化，轉f-的軸對稱性不受影響。

8)易于裝配/拆卸，對中重復性好。

9)轉子組件現場可以拆裝，而不需要再做動平衡，重新裝配后具有原始動平衡的能力。

端面齒連接在任何情況下接觸齒面之間均無間隙。設計上要求需具有軸向連接預緊力，通常使用螺柱/螺檢軸向連接。端面齒的幾何尺寸和所需的預緊力都是通過適當的計算方法考慮所有載荷所確定的。

為了補償兩軸的相對位移，內外輪齒嚙合較普通齒輪傳動具有較大的側隙。此外，還將外齒輪的街頂制成半徑為R‘的球面。齒式聯軸器齒輪的齒形，除普通的直齒外，還可制成鼓形齒,當兩軸有相對角位移時，鼓形齒可以避免輪t發(fā)生邊緣接觸，實際效果為主嚙合面上壓力分布的均勻性，并可許用角位移，由于鼓形齒有力的，且已有一對一加工設備，故日前新設計的機械設備都已采用鼓形齒

齒式聯軸器由齒數相同的內齒圈和帶外齒的凸緣半聯軸器等零件組成。鼓形齒是將外齒制成球形，球面中心在齒輪的軸線上，齒側間隙較一般齒輪大，鼓形齒聯軸器可允許較大的角位移，可以實際效果為主齒面的接觸條件，提高傳遞扭矩的能力，延長使用壽命。齒式聯軸器的徑向尺寸小，承載能力大，補償兩軸相對位移有力的，工作優(yōu)良，但制造困難，工作時兩軸產生相對位移，內外齒面周期性做軸向相對滑動，必然造成齒面磨損和功率消耗，因此齒式聯軸器在良好潤滑和密封狀態(tài)下工作。適用于正反轉多變、起動頻繁的傳動軸系，其中TGL型有緩沖吸振性能，適用于中小功率傳動;GIICL, GIICLZ型傳遞轉矩能力較高，但補償性能不如GILL, GICLZ，通常后者應用較廣。GICLZ, G II CLZ型需加中間軸，可增加徑向位移和角位移。

核主泵端面齒設計及校核計算

1.端面齒齒部基本參數確定確定端面齒幾何參數設計過程為:

1)確定嚙合部位零件結構的尺寸，即確定嚙合傳動處的軸外徑D

2)確定端面齒數Z，根據外洋標準齒數推薦值通常為12的倍數，即36,48,60,72,96,120和180等，齒數的選擇還要考慮齒傳動的強度，在軸外徑確定的情況，齒數越多，那么齒的模數越小，單個齒也越小;而齒數少

，單齒也就越大。

3)根據之前確定軸的外徑D、齒數Z以后，需要確定齒形角Y(齒形的特征)，齒形角越大，齒副就比較容易結合，但在結合傳遞轉矩傳動中，其軸向脫開力就越大;齒形角越小，齒副結合就比較困難，但在結合傳遞轉

矩傳動中，其軸向脫開推力就越小。通常選擇齒形角60度、90度或120度

兩個零件互嚙的端面齒嚙合后，在任何一個圓周截面,一個零件的齒厚與相嚙合零件的齒槽寬相等，齒面全部貼合;為使齒槽從外徑至內徑各截面受力均衡，也便于加工(通常采用成形銑刀/砂輪加工，端面齒的齒頂

隙采用等間隙設計，在任意位置上的齒根圓角設計成相同，齒根半徑r的大小直接影響齒的疲芳強度，為避免嚙合后的干涉，需要S大于r,端面齒齒形的設計為標準收縮齒.在齒厚方向齒厚中 心線左右均按90度Z角

度收縮，在節(jié)錐面卜齒厚跟錐距成正比;在齒高方向齒頂和齒根均按相同角度收縮(齒頂傾角a,與齒根傾角相同)，這樣節(jié)錐頂點與根錐頂點是重合的，齒根高與錐距成正比，能保護端面齒嚙合后為等間隙。

2.端面齒校核計算

端面齒連接的強度校核計算基本原理是端血齒連接的正確定位和功能由足夠的預緊力來保護。考慮所有的載荷和工況計算預緊力，如齒面壓力在材料應力限值內齒面壓力大于0；齒面應力在材料應力限位內。

端面齒的校核計算與漸片線齒輪的計算方法不同，其傳遞的轉矩T切向力F成止比，齒面傾角形成軸向作用力，互嚙的齒副嚙合在一起時，如果預緊力足夠的話，端面齒會相互支撐，端面齒不會彎曲，齒面上不不斷

變化的負載僅僅會在齒根截面上產生輕微的不規(guī)則的預緊力分布。

因齒兩側存在傾角，所需軸向預緊力不僅要確定端面齒連接的基礎位置.還要傳遞扭矩。換句話說，當傳遞負載轉矩時，如果沒有軸向預緊力時齒副將會分開，

端面齒連接主要是轉矩的傳遞。因此，基本的計算是進行切向力和相關的軸向力引起的應力計算，也包括安 全系數。