相信大家见多了各种各样的联轴器,如下图所示。
但是有一种可能你还没有见过。不过它在很多精密设备中都已经得到了广泛的应用,那就是Hirth coupling,也称端齿盘,鼠牙盘,赫斯齿等。其样子如下图所示。它是由德国工程师Carl Albert Hirth于1928年设计出来的。
从图中也能看出,其结构和原理也非常简单。端齿联轴器,顾名思义,这个齿是做在了轴的端面上。通常采用直锥形齿,它利用齿与齿之间的精确配合来传递扭矩,具备传递扭矩大,耦合精度高,允许运动逆转(零齿隙),分度精度高,拆卸方便、重复定位精度高,自动定心等优点。另外关节齿之间没有相对滑动而减少了磨损的现象。最后,这种连接还有一个非常重要的优势,那就是轴向尺寸特别小,省空间,特别适合轴向空间紧凑的场合使用。
端齿联轴器这种设计理念最初用于飞机发动机的曲轴,由于需要连接许多气缸,还需与减速器或传动助推器连接在一起,这使得制造一个整体曲轴变得复杂,因此使用了端齿联轴器来连接不同的部分。
由于其一些显著的优点,端齿联轴器也成功地应用于其他许多机械行业中:机床,转台,传输单元,机器人,造船,以及汽车工业等。大直径端齿联轴器可以执行非常精确和可重复的旋转定位。因此,它们用于分度头和转台,用于精密加工和检查任务。
虽然应用已经很多,但是这种端齿连接目前还没有国际标准指导可用于生产和设计这些连接。而且加工中需要用到特殊铣床和磨床,所以目前不为大家所熟知。
联轴器的设计由外径、齿数、齿间夹角及其深度来确定。此外,齿的分布也可以采用不对称设计。除了常规设计外,也存在各种变种设计,下面罗列一些供大家参考。
相信通过本文的介绍,你能对这种设计有所了解。当你需要轴向连接尺寸特别小,希望对中精度高且正反转要求高,方便离合的话,这种设计无疑是最优的选择。希望能启发你的设计思路。更多设计理念,参照下方的合集。