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齿轮联轴器的研究

齿轮联轴器的齿面啮合分析和负荷分配

这是进行齿轮联轴器研究的基础。从事此项研究的工作者,一般从齿面的方程或近似齿面几何形状出发,利用解析方法、几何方法、概率统计方法对齿轮联轴器在无载荷或轻载情况下,齿面啮合间隙、啮合位置和最小间隙进行了计算;为了计算齿面的负荷分布,对齿轮联轴器进行了各种形式的模化:中岛等人把齿轮联轴器内外齿啮合齿对模化为一简单的弹簧;文献考虑了齿轮本身的误差对载荷分布的影响,把齿轮联轴器内外齿作为两个矩形齿齿条处理;土居良规等人则在齿轮花键轴载荷分布的计算中,把轮齿进行了片状离散化,把每对齿看成由一系列的弹簧组成,并根据以上模型对齿轮联轴器载荷分布进行了计算,从而对联轴器破坏磨损等原因进行了有益的探索。

齿轮联轴器的静力学分析

文献用几何、解析等方法对齿轮联细器的静力学进行了分析;其中文献对齿轮联轴器径向刚度和弯曲刚度等静特性进行了分析计算,并进行了试验研究,结果表明齿轮联轴器的径向刚度较大、而转角刚度较小,但文中只分别计算讨论了径向刚度随径向位移的关系、转角刚度随转角位移的关系,而没有讨论径向和转角是否存在一定耦合关系,也没有讨论扭转与径向和转角之间的耦合关系,文献则考虑了在一定的转角位移下齿轮联轴器的受力状况。

齿轮联轴器的振动分析

由于齿轮联轴器的存在,使轴系的振动加剧,因此许多专业技术人员对此进行了研究。其中文献对齿轮联轴器的扭转振动进行了分析研究,主要利用傅立叶级数解法,以间隙、阻尼、激振力为参数,对齿轮联轴器连接轴系的扭转振动进行了非线性分析;则对齿轮联轴器连接轴系的轴向振动进行了大量的试验,并定性地说明产生轴向振动的主要原因,指出轴向振动主要是由于不对中和齿面的摩擦力所引起的,当没有轴向恢复力或推力轴承时将发生较大的轴向窜动。文献则通过对高速回转的汽轮发电机、送风机进行了试验,对齿轮联轴器引起的弯曲振动进行了简要的说明;文献在不平衡量、润滑条件、间隙、误差、负荷等不同的参数条件下对齿轮联轴器连接轴系进行了弯曲振动试验;另外山内和染谷等人对齿面在干摩擦力作用下对半联轴器系统的弯曲振动进行了非线性分析,文中指出齿轮联轴器的振动主要与内外齿轮不对中和齿面摩擦有关,在高速回转的情况下要特别注意齿面的润滑。文献lz3 ] 对齿轮联轴器联接的轴系的自激振动进行了较系统的总结,提出引起自激振动主要原因来自:a):齿轮联轴器刚度的非线性;b):齿面的摩擦力;c):内外齿轮的不对中及中间浮动体的特殊结构。

随着齿轮联轴器应用的日益广泛,对齿轮联轴器传动和制造精度提出了更高的要求,特别是齿轮联轴器越来越多地被应用到高速转子系统中,因此对齿轮联轴器的振动特性研究也必将更加深入。

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