齒輪聯軸器的構造是由兩具有相同齒數的外齒軸套1和兩帶有凸緣的內齒圈5等零件組成。兩外齒軸套分別用鍵連接固定在被鏈接兩軸的軸端，兩內齒圈的內齒與軸套上的外齒相嚙合，其凸緣用螺栓鏈接，從而實現兩軸的鏈接，外齒軸套及內齒圈上的齒輪為嚙合角a=20°的漸開線齒。為了補償兩周的相對角位移和徑向位移，加工時使內齒和外齒嚙合時具有一定的齒側間隙，外齒軸套的齒頂加工成球面，球面中心位于軸套的軸線上。顯然，當被聯接兩軸相對角位較大時，相嚙合的輪齒齒面將只能在兩端局部接觸，這必然會影響聯軸器的承載能力和使用壽命。因此，可以將軸套上的外齒由直線齒改成鼓形齒。這時，不但可移改善輪齒沿齒寬方向的接觸情況，提高承載能力和延長使用壽命，而且還可以提高聯軸器對兩軸相對角位移的補償能力。

    被聯接兩軸，可用一直齒輪聯軸器（CL型）直接聯接，也可用兩只齒輪聯軸器(CLZ型）并通過一中間軸實現聯接。當通過中間軸實現兩軸的聯接時，齒輪聯軸器的結構，其中一半聯軸器由內齒圈及外齒軸套組成，而另一半則為一凸緣盤。其外齒軸套宜與中間軸相聯接，而凸緣盤與被鏈接的工作軸鏈接。

    齒式聯軸器的特點是外形尺寸小，承載能力高，能在高轉速下可靠地工作，這種聯軸器主要用于重型機械及長軸的聯接，但不宜用于立軸的鏈接。

    齒輪聯軸器工作時，內齒圈和外齒軸套軸線的許用相對角位移△a為30’，對于CL型齒輪聯軸器，被聯接兩軸的許用相對徑向位移△△y為0.4~6.3mm；對于CLZ型齒輪聯軸器，△y=Atan△a=Atan30’=0.0873A（A為中間軸兩端的兩外齒軸套齒寬中線之間的距離）。當采用鼓形齒時，許用相對角位移△a可達3°。

    外齒軸套和內齒圈通常用45鋼制造，當尺寸大時可用ZG45Ⅱ制造。內齒圈的齒面硬度不低于HRC40.當輪齒的分度圓直徑的圓周速度v小于5m/s時，齒面硬度可較低，對于內齒圈，應不低于HB250，對于外齒軸套，應不低于HJD280。通常內、外齒的硬度差應不低于HRC5或HB30。

    齒輪聯軸器工作時，由于兩軸有相對角位移，內外齒的齒面間將不斷作軸向的相對滑動，這將導致齒面磨損和功率損耗。因此，齒輪聯軸器應有良好的潤滑和密封。

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