鼓形齒式聯(lián)軸器的基本作用及選型原則

電動(dòng)車(chē)組根據(jù)動(dòng)力的分布型式分為動(dòng)力分散和動(dòng)力集中兩種模式。相比而言，動(dòng)力分散電動(dòng)車(chē)組具有牽引與制動(dòng)粘著性能好，啟動(dòng)加速快，具有較好的加速能力和功率儲(chǔ)備，且動(dòng)力軸的軸重輕，單軸牽引電機(jī)和傳動(dòng)裝置功率小等優(yōu)點(diǎn)。目前各種電動(dòng)車(chē)組采用動(dòng)力分散型式所占的比例較高。動(dòng)力分散電動(dòng)車(chē)組牽引電機(jī)一般都采用架懸方式布置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，采用體懸和抱軸方式 少。牽引電機(jī)架懸驅(qū)動(dòng)按車(chē)軸齒輪箱的懸掛方式分為兩大類(lèi)：1)電機(jī)架懸，齒輪箱抱軸。2)電機(jī)架懸，齒輪箱架懸。齒輪箱懸掛方式的不同將直接影響驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸器的布置位置。本文主要就齒輪箱抱軸方式的電機(jī)架懸驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸器進(jìn)行選型分析。

電動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)裝置的功能是將電能轉(zhuǎn)換成車(chē)輪前進(jìn)的動(dòng)能。牽引電機(jī)的扭矩如何傳遞到車(chē)輪，則是通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置中的機(jī)械傳動(dòng)聯(lián)結(jié)部分來(lái)實(shí)現(xiàn)。為了適應(yīng)牽引電機(jī)與車(chē)軸之間的各向變位，在傳動(dòng)聯(lián)結(jié)部分 設(shè)置聯(lián)軸器。從理論上分析，驅(qū)動(dòng)裝置中的聯(lián)軸器所起的基本作用分為：

同心軸間力矩傳遞；

適應(yīng)軸間的徑向、軸向及偏角三向變位；

提供驅(qū)動(dòng)軸系 的彈性，以降低傳動(dòng)噪聲；

為驅(qū)動(dòng)裝置總成的裝配帶來(lái)便利。

動(dòng)力轉(zhuǎn)向架驅(qū)動(dòng)裝置選用的聯(lián)軸器當(dāng)然應(yīng)具備上述4大功能要求。

鼓形齒式聯(lián)軸器由2個(gè)外齒軸套和2個(gè)內(nèi)齒外套半聯(lián)軸節(jié)構(gòu)成。電機(jī)輸出軸和小齒輪輸入軸分別聯(lián)結(jié)在外齒軸套內(nèi)(帶鍵槽)，通過(guò)1：10錐孔，背面用防松扁螺母擰緊，防止軸向串動(dòng)，內(nèi)齒外套半聯(lián)軸節(jié)用螺栓剛性連接。

鼓形齒式聯(lián)軸器的外齒軸套可在內(nèi)齒外套內(nèi)軸向浮動(dòng)，在電機(jī)軸伸和小齒輪軸伸間留有間隙，以適應(yīng)電機(jī)和車(chē)軸間相對(duì)的橫向變位。因采用的是鼓形齒，外齒軸套可在內(nèi)齒外套內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)偏角，以補(bǔ)償電機(jī)軸線和車(chē)軸軸線間的相對(duì)偏角變位。兩軸間的徑向變位補(bǔ)償，也是通過(guò)內(nèi)外齒套間的轉(zhuǎn)動(dòng)偏角來(lái)實(shí)現(xiàn)。鼓形齒式聯(lián)軸器屬于剛撓性聯(lián)軸器，具有結(jié)構(gòu)緊 湊、回轉(zhuǎn)半徑小、承載、變位補(bǔ)償量大及成本低等優(yōu)點(diǎn)，但它也存在不足之處。

剛性大，無(wú)彈性，不能減振、緩沖；

齒面存在摩擦和磨損，壽命有限；

傳動(dòng)噪聲大；

需要加注潤(rùn)滑油，增加了污染的環(huán)節(jié)；傳動(dòng)周向間隙(齒間)較大，易產(chǎn)生脈動(dòng)沖擊；頻繁換向的適應(yīng)性差。

聯(lián)軸器選型的原則是

(1)適應(yīng)驅(qū)動(dòng)變位的要求；

(2)占據(jù)軸向空間小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、；

(3)具有良好的運(yùn)行 性；

(4)良好的減噪性能；

(5)低制造成本及維修費(fèi)用；

(6)制造工藝性好，便于推廣應(yīng)用。

鼓形齒式聯(lián)軸器具有較大的變位補(bǔ)償能力，軸向尺寸短，回轉(zhuǎn)半徑小，傳遞力矩和功率較大，價(jià)格非常低。對(duì)于減振、降噪及免維護(hù)等要求不是很高的場(chǎng)合，可優(yōu)先選擇鼓形齒式聯(lián)軸器。

若轉(zhuǎn)速較高，軸向尺寸較寬裕，三向變位量中等，為克服鼓形齒式聯(lián)軸器的不足之處，應(yīng)選擇金屬撓性板聯(lián)軸器取而代之。雖然價(jià)格較高，但依據(jù)綜合性?xún)r(jià)比，也應(yīng)如此選擇。在 各行業(yè)中，金屬撓性板聯(lián)軸器 了 其普遍的使用，大范圍取代了鼓形齒式聯(lián)軸器。國(guó)內(nèi)重要機(jī)電設(shè)備軸系采用金屬撓性板聯(lián)軸器的比例也逐年增長(zhǎng)，但都需依賴(lài) ，影響了推廣的進(jìn)度。

要求轉(zhuǎn)速高，變位能力大，軸向尺寸緊湊，低噪聲，免維護(hù)，且具有優(yōu)良的減振性能，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)選擇碳纖維增強(qiáng)塑料板聯(lián)軸器和外封閉保護(hù)型CFRP聯(lián)軸器。它們是一種理想型的驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸器，唯獨(dú)目前價(jià)格太高，推廣應(yīng)用尚有 的難度。

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