活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器主要結構參數(shù)的確定

1　活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器的結構與應用

　　活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器的結構如下圖所示。楔形板2（又稱活齒）的大端為具有漸開線齒廓的輪齒，并與中間環(huán)4上具有傾斜角20o的梯形槽相接觸，相當于齒輪與齒條的嚙合。楔形板的小端為圓弧形，支撐在右半聯(lián)軸節(jié)6楔形槽內(nèi)。當聯(lián)軸器傳遞轉矩時，由于橡膠板的彈性變形，以及楔形板牙齒部分與中間環(huán)梯形槽兩側面間的相對滑動，產(chǎn)生的摩擦阻尼作用下，聯(lián)軸器起到緩沖、吸振作用。該種聯(lián)軸器結構簡單、減振性能好、傳遞轉矩大，特別適用于傳遞功率和周期性振動較大的機械傳動，如活塞壓縮機、柴油發(fā)電機等。

活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器簡圖
1.左半聯(lián)軸節(jié)　2.楔形板　3.螺栓　4.中間環(huán)
5.擋板　6.右半聯(lián)軸節(jié)　7.橡膠板　8.墊圈　9.螺母

2　活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器粘接強度計算

　　活齒與橡膠板、橡膠板與右半聯(lián)軸節(jié)是粘接固定的，當粘接強度不足時，將導致粘接處開縫而失效。由于鋼制的活齒與中間環(huán)的擠壓強度遠高于活齒與橡膠板的粘接強度,故其粘接強度是該種聯(lián)軸器的主要失效形式。由文獻提供，活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器的粘接強度條件為

式中：σ—最大粘接拉應力，MP;
　　　T_c—聯(lián)軸器計算轉矩，Nmm,T_c=K_tT₀;
　　　T₀—聯(lián)軸器額定轉矩，Nmm;
　　　K_t—載荷系數(shù)；
　　　z—活齒個數(shù)；
　　　a—橡膠板寬度，mm;
　　　b—橡膠板高度，mm;
　　　R—活齒分度圓半徑，nn;
　　　l—楔形板回轉中心O₁距活齒分度圓的徑向距離，mm;
　　　P_t—活齒所受圓周力，N;

　　[σ_粘]—許用粘接拉應力，MPa。
將T_c=K_tT₀及P_t=K_tT₀/（zR）代入式（1），整理得

　　根據(jù)設計經(jīng)驗，橡膠板的尺寸a、b及相關尺寸l與活齒分度圓半徑R具有下列關系：

a=0.31R;　b=0.44R;　l=0.26R　　　　　　?。?）

將上述關系式代入式（2），整理得式

　　式（4）即為活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器滿足粘接強度時活齒分度圓半徑計算式。分度圓半徑求出后，可按下式計算加工單個活齒時，原整個毛坯齒輪的模數(shù)和齒數(shù)

mz＇/2=R　　　　　　（5）

式中：m—活齒或毛坯齒輪的模數(shù)，mm;
　　 z＇—整個毛坯齒輪的齒數(shù)。
　　將求得的R值代入式（3），則a、b、l可求。

3　活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器減振能力計算

　　活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器具有較好的減振性能，工作時可降低工作機的載荷，提高工作機的使用壽命，而聯(lián)軸器的減振能力與其剛度C有關，由文獻知，當給定動力放大系數(shù)Kd時，聯(lián)軸器的剛度須滿足如下關系式：

式中：n—聯(lián)軸器的轉速，r/min;
　　 I₁—主動軸上的等效轉動慣量，Nms²;
　　 I₂—從動軸上的等效轉動慣量，Nms²。
　　由文獻知，活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器的剛度為

式中：K—橡膠板形狀系數(shù)；
　　　G—橡膠板材 target=_blank>板材料剪切彈性模量，MPa;
　　　h—橡膠板厚度，mm。
將式（7）代入式（6），整理得

　　式（8）即為活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器滿足一定減振要求時，橡膠板最小厚度的計算式。

4　活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器主要結構參數(shù)計算步驟

　　活齒橡膠板彈性聯(lián)軸器在滿足粘接強度的同時，必須滿足給定的減振能力要求，其主要參數(shù)的確定可按下述步驟進行：
　　1）由粘接強度條件式（4）,計算活齒分度圓半徑R,并進一步確定活齒的模數(shù)m。
　　2）由R及式（3）確定橡膠板寬度a、高度b及相關尺寸l。
　　3）根據(jù)給定的減振要求（K_d），及已求得的R、a、b、l等參數(shù)，由式（8）計算橡膠板的厚度h。