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齿轮联轴器的原理

齿轮联轴器用于联接主轴与减速器的低速轴，这种起重配件联轴器能传递的扭矩

最大，而且能补偿两轴线间的微小误差，但不能缓和冲击。起重配件齿轮联轴器

的结构如图1所示：

图1齿轮联轴器

1，2：外齿轴套3，4：内齿圈5，6：端盖7，8：密封圈9：联接螺栓

在两根轴端分别安装外齿轮套1和2，并用键固定在各自的轴上。外齿轮分别与

内齿圈3和4啮合。内齿圈的法兰再用螺栓联接。为了减轻由于两轴轴线倾斜和

径向位移微小误差的影响，外齿的齿做成球面形，可以自动调位，使齿上的载荷

分布得更均匀，同时也减轻轴承的负担。这样，减速机低速轴的扭矩，便通过外

齿套、内齿圈、联接螺栓、内齿圈、外齿套传递至主轴。联轴器需注入粘度大而

能流动的润滑油脂，对联接齿圈的齿进行润滑。有防止油脂泄漏的密封装置，用

端盖5，6分别压住密封圈。内齿圈上有油孔9可以补充润滑脂，用完时用油堵

拧紧。

由带有内齿、凸缘的外套筒和带有外齿的内套筒组成的可移式刚性联轴器(见

图)。内套筒的轮毂分别与主动轴和从动轴联接；两个外套筒在凸缘外通过螺栓

固结在一起。工作时，内齿与外齿作啮合运动。内、外齿多采用压力角为20°

的渐开线齿形，齿侧间隙较一般齿轮副大。外齿顶圆母线制成球面，球面中心在

齿轮轴线上，因此具有补偿两轴轴线的相对径向、轴向、角度位移的特性。

为了改善齿的接触条件，提高联轴器承载能力，增大两轴的许用相对角位移，可

采用鼓形齿，即将外齿齿宽方向上的节圆和根圆由直线改为圆弧，使齿的截面呈

鼓形，以减轻或避免由于轴线偏斜带来啮合面的干涉和接触不良。鼓形齿的圆弧

度还可由不同曲率半径的圆弧组成，以得到适用不同大小的轴线偏斜的最佳齿

形。齿轮联轴器有较多的齿同时工作，外形尺寸小，承载能力大，在高速下工作

可靠。薄壳圆筒型中间齿套齿轮联轴器能适应的转速高达20000转／分。鼓形

齿联轴器在高速、重载机械上得到广泛采用，具有无轴向窜动、传动平衡、冲击

振动和噪声小等特点，但加工工艺比较复杂，成本较高。

为提高齿轮联轴器的性能和寿命，在工作状态下必须有良好的润滑，必要时应采

取连续喷油和强制润滑。

齿轮联轴器的故障分析

起重配件齿轮联轴器的故障：

①齿面磨损严重。

②内齿圈产生轴向位移量较大，甚至不能啮合。

③发生断齿现象。

④联轴器对口螺栓折断。

上述故障的原因主要有以下几个方面：

第一，起重配件联轴器油量不足或缺油；或油脂使用不当，造成油脂钙化，致使

齿面间无法润滑；或润滑不好产生齿面磨损严重。这种情况只要更换新润滑脂，

定期注入合格的润滑脂油，防止漏油，油量充足，便可避免。

第二，两轴水平度及同轴度误差太大，超过了联轴器所能补偿的范围，使得轴齿

与内齿啮合不正确，造成局部接触，而出现了附加力矩。而这个附加力矩可以分

解为轴向力。作用于内齿圈上，这个力的大小视偏差的大小而定，与偏差成正比，

偏差愈大，力愈大，导致起重配件联轴器内齿圈产生轴向位移。如果位移量偏大

将无法控制，致使齿轮磨损严重，甚至断齿，内外齿无法啮合，直至不能传动。

这种故障处理比较困难，需停产处理。即重新找正，或把减速器侧重新找正，或

将卷筒侧重新找正。首先查找出偏移误差较大的部位，这样先要测量联轴器是向

那侧偏移，即测量主轴的水平度与同轴度和减速器主轴的水平度与同轴度，重新

按质量标准抄平找正，即可消除故障。如笔者在现场曾发现过此类故障，提升机

为JK一2．5／11．5单绳缠绕式提升机，当时测得联轴器的同心度偏差2n，减

速器侧低，导致起重配件联轴器无法工作，内齿圈轴向位移超过齿宽，经测绘核

算，应将减速器，重新按质量标准找正，调整后，运转正常，故障消除。另外，

两轴的水平度、同心度误差大，造成联轴器转动时别劲。和上述起重配件联轴器

齿轮磨损的原因基本相似，连接螺栓除受到正常作用力外，还受到附加弯矩，因

而使之折断。这是主要原因。这种原因多发生在减速器主轴左右的水平度高差大

而致。再者，螺栓直径较细，强度不够或螺栓材质较差也可造成螺栓折断现象。

故障现象故障原因处理方法

齿面磨损中心偏差过大，齿面相对位移大；校正中心；选用合适材质、齿面硬度经处

材料不佳、齿面硬度低；润滑不充理后HRC在50~60左右；检查油量，使润

分或干磨；油质不清洁；齿型设计