齿轮联轴器与滚动联轴器对比研究

由于冶金、矿山、起动运输等设备在环境恶劣和温度变化大的条件下工作 ,工作过程中设备连接轴之间将发生小量轴向位移、径向位移和角偏差,所使用的联轴器须具备补偿小量轴向位移、径向位移和角偏差的功能。齿轮联轴器基本具备上述功能,因此应用好广泛。但在使用中发现,齿轮联轴器使用寿命不长,安装和维修不方便,并且对设备性能有影响。滚动联轴器是具有传递扭矩能力好,维修方便,使用寿命长的优点,性能超过齿轮联轴器,是代替齿轮联轴器的一种理想产品。    
      齿轮联轴器运动和受力分析
      齿轮联轴器能传递大扭矩,具备补偿小量轴向位移、径向位移和角偏差的功能,因此广泛应用于冶金、矿山、起动运输的设备上,是联轴器应用广泛的一种联轴器,现以CL型齿轮联轴器的工作原理进行分析：
      工作时当两半联轴器和内齿圈的中心线重合,内外齿圈之间没有相对运动,不会产生齿轮之间的滑动磨损,齿轮联轴器处于理想工作状态。而实际工作过程中,齿轮联轴器需要补偿小量轴向位移、径向位移和角偏差。当齿轮联轴器补偿轴向位移,内外齿轮作相对运动,在传动轴上作用滑动摩擦阻力；当补偿径向位移和角偏差时,两半联轴器与内齿圈的中心线不重合,一种为只有一个半联轴器中心线与内齿圈中心线的角偏差都为α,另一种为两半联轴器中心线存在径向偏差a,即两半联轴器中心线都与内齿圈中心线的角偏差为α。发生上述情况的原因主要有两种：
      (1) 设备工作环境恶劣、温度变化大 ,例如炼钢厂的轧钢设备等,处于高温状态下工作,设备由于温度升高而膨胀,设备轴之间将产生轴向位移、径向位移和角偏差。
      (2) 设备安装时,设备传动轴之间存在径向位移和角偏差。由于齿轮联轴器没有安装基准,工人安装时,不能对两半联轴器的径向位移和角偏差进行校准,容易产生较大的径向位移和角偏差。
      齿式联轴器在理论上允许角偏差α< 30′,而实际工作中,由于上述两种原因同时存在,对设备进行检测时发现,有些联轴器的角偏差超过1°30′。由于齿轮联轴器在工作过程中存在轴向位移、径向位移和角偏差,齿轮齿面之间发生相对运动 ,齿轮联轴器的径向位移实际上是由于角偏差产生的。