联轴器
更新时间：2011-05-27 20:50
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联轴器，是一种联接不同机构的两轴——主动轴和从动轴，使之共同旋转以达到无空回传递扭矩的机械零件。联轴器由两部分组成，分别与主动轴和从动轴联接，是机械产品轴系传动最常用的联接部件。动力机一般都借助于联轴器与工作机相联接，机器运转时两轴不能分离，只有机器泊车并将联接拆开后，两轴才能分离。在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。
联轴器概述
20世纪后期，国内外联轴器产品发展很快，品种甚多、性能各异的各种联轴器满足了不同机器的要求。联轴器被广泛用于冶金、矿山、起重运输、造纸、通用等机械的传动，常用联轴器有膜片联轴器、齿式联轴器、梅花联轴器、滑块联轴器、鼓形齿式联轴器、万向联轴器、安全联轴器、弹性联轴器及蛇形弹簧联轴器。联轴器有些已经标准化，选择时先应根据工作要求选定合适的类型，然后按照轴的直径计算扭矩和转速，再从有关手册中查出适用的型号，最后对某些关键零件作必要的验算。
联轴器于各种不同主机产品配套使用，周围的工作环境比较复杂，如温度、湿度、水、蒸汽、粉尘、砂子、油、酸、碱、腐蚀介质、盐水、辐射等状况，是选择联轴器时必须考虑的重要因素之一。对于高温、低温、有油、酸、碱介质的工作质量，不宜选用以一般橡胶为弹性元件材料的挠性联轴器，应选择金属弹性元件挠性联轴器，例如膜片联轴器、蛇形弹簧联轴器等。
联轴器的分类
联轴器种类繁多，按照被联接两轴的相对位置和位置的变动情况，可以分为：
1.固定式联轴器。主要用于两轴要求严格对中并在工作中不发生相对位移的地方，结构一般较简单，容易制造，且两轴瞬时转速相同，主要有凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等。
夹壳联轴器
2.可移式联轴器。主要用于两轴有偏斜或在工作中有相对位移的地方，根据补偿位移的方法又可分为刚性可移式联轴器和弹性可移式联轴器。
（1）刚性可移式联轴器利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿，如牙嵌联轴器（允许轴向位移）、十字沟槽联轴器（用来联接平行位移或角位移很小的两根轴）、万向联轴器（用于两轴有较大偏斜角或在工作中有较大角位移的地方）、齿轮联轴器（允许综合位移）、链条联轴器（允许有径向位移）等。
万向联轴器
（2）弹性可移式联轴器（简称弹性联轴器）利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴的偏斜和位移，同时弹性元件也具有缓冲和减振性能，如蛇形弹簧联轴器、径向多层板簧联轴器、弹性圈栓销联轴器、尼龙栓销联轴器、橡胶套筒联轴器等。
常见联轴器的特点
常用的精密联轴器有：弹性联轴器、膜片联轴器、波纹管联轴器、滑块联轴器、梅花联轴器、刚性联轴器。
1.弹性联轴器
(1)一体成型的金属弹性体；
(2)零回转间隙、可同步运转；
(3)弹性作用补偿径向、角向和轴向偏差；
(4)高扭矩刚性和卓越的灵敏度；
(5)顺时针和逆时针回转特性完全相同；
(6)免维护、抗油和耐腐蚀性；
(7)有铝合金和不锈钢材料供选择；
(8)固定方式主要有顶丝和夹紧两种。
弹性联轴器
2.膜片联轴器
(1)高刚性、高转矩、低惯性；
(2)采用环形或方形弹性不锈刚片变形；
(3)大扭矩承载，高扭矩刚性和卓越的灵敏度；
(4)零回转间隙、顺时针和逆时针回转特性相同；
(5)免维护、超强抗油和耐腐蚀性；
(6)双不锈钢膜片可补偿径向、角向、轴向偏差，单膜片则不能补偿径向偏差。
膜片联轴器
3.波纹管联轴器
(1)无齿隙、扭向刚性、连接可靠、耐腐蚀性、耐高温；
(2)免维护、超强抗油，波纹管形结构补偿径向、角向和轴向偏差，偏差存在的情况下也可保持等速作动；
(3)顺时针和逆进针回转特性完全相同；
(4)波纹管材质有磷青铜和不锈钢供选择；
(5)可适合用于精度和稳定性要求较高的系统。
波纹管联轴器
4.滑块联轴器
(1)无齿隙的连接，用于小扭矩的测量传动结构简单；
(2)使用方便、容易安装、节省时间、尺寸范围广、转动惯量小，便于目测检查；
(3)抗油腐蚀，可电气绝缘，可供不同材料的滑块弹性体选择；
(4)轴套和中间件之间的滑动能容许大径向和角向偏差，中间件的特殊凸点设计产生支撑的作用，容许较大的角度偏差，不产生弯曲力矩，侃轴心负荷降至最低。
滑块联轴器
5.梅花联轴器
(1)紧凑型、无齿隙，提供三种不同硬度弹性体；
(2)可吸收振动，补偿径向和角向偏差；
(3)结构简单、方便维修、便于检查；
(4)免维护、抗油及电气绝缘、工作温度20℃-60℃；
(5)梅花弹性体有四瓣、六瓣、八瓣和十瓣；
(6)固定方式有顶丝，夹紧，键槽固定。
梅花联轴器
6.刚性联轴器
(1)重量轻，超低惯性和高灵敏度；
(2)免维护，超强抗油和耐腐蚀性；
(3)无法容许偏心，使用时应让轴尽量外露；
(4)主体材质可选铝合金/不锈钢；
(5)固定方式有夹紧、顶丝固定。
联轴器的安装方式
1.紧固螺栓型：这种低成本类型是传统的固定方式。然而，螺栓的前端与端心直接接触，可能会造成轴心的损伤或拆卸困难。联轴器
2.夹持型：利用沉头螺栓拧紧的力量来使狭缝收缩，而将轴心紧紧夹持住。固定和拆卸方便，而且不会千成轴心的损坏。
3.分离型：分离型的特点是具有完全分开的轴套，联轴器可以不用移动装置而达到固定，拆卸的目的。
4.半分离型：这种类型一边为夹持型轴套，另一边则采用分离型轴套，先将一边轴心固定在夹持型轴套后，再将装置端的轴心安装聋作哑在分离型的轴套中。
5.键槽型：这种类型与紧固螺栓型一样，是最传统的固定方式，适合较高扭力矩的传动，为防止轴向移动，通常与紧固螺栓型，夹持型并用。
弹性联轴器可传递扭矩和回转角度，同时吸收轴的安装偏差。当安装偏差超过容许值时，可能会产生振动或导致联轴器的寿命缩短。因此要确保偏差的调整适当。
常见联轴器的适用范围
1.弹性联轴器：适用于旋转编码器、步进电机。
2.膜片联轴器：适用于伺服电机、步进电机。
3.波纹管联轴器：适用于伺服电机。
4.滑块联轴器：适用于普通微型电机。
5.梅花联轴器：适用于伺服电机、步进电机。
6.刚性联轴器：适用于伺服电机、步进电机。
联轴器的选用步骤
1.选用标准联轴器。设计人员在选择联轴器时首先应在已经制定为国家标准、机械行业标准以及获国家专利的联轴器中选择，只有在现有标准联轴器和专利联轴器不能满足设计需要时才需自己设计联轴器。
2.选择联轴器品种、型式。了解联轴器在传动系统中的综合功能，从传动系统总体设计考虑，选择联轴器品种、型式。根据原动机类别和工作载荷类别、工作转速、传动精度、两轴偏移状况、温度、湿度、工作环境等综合因素选择联轴器的品种。根据配套主机的需要选择联轴器的结构型式，当联轴器与制动器配套使用时，宜选择带制动轮或制动盘型式的联轴器；需要过载保护时，宜选择安全联轴器；与法兰联接时，宜选择法兰式；长距离传动，联接的轴向尺寸较大时，宜选择接中间轴型或接中间套型。
3.联轴器转矩计算。传动系统中动力机的功率应大于工件机所需功率。根据动力机的功率和转速可计算得到与动力机相联接的高速端的理论短矩T；根据工况系数K及其他有关系数，可计算联轴器的计算转矩Tc。联轴器T与n成反比，因此低速端T大于高速端T。
4.初选联轴器型号。根据计算转矩Tc,从标准系列中可选定相近似的公称转矩Tn，选型时应满足Tn≥Tc。初步选定联轴器型号，从标准中可查得联轴器的许用转速[n]和最大径向尺寸D、轴向尺寸L0,就满足联轴器转速n≤[n]。
5.根据轴径调整型号。初步选定的联轴器联接尺寸，即轴孔直径d和轴孔长度L，应符合主、从动端轴径的要求，否则还要根据轴径d调整联轴器的规格。主、从动端轴径不相同是普通现象，当转矩、转速相同，主、从动端轴径不相同时，应按大轴径选择联轴器型号。新设计的传动系统中，应选择符合GB/T3852中规定的七种轴孔型式，推荐采用J1型轴孔型式，以提用性和互换性，轴孔长度按联轴器产品标准的规定。
6.选择联接型式。联轴器联接型式的选择取决于主、从动端于轴的联接型式，一般采用键联接，为统一键联接型式及代号，在GB/T3852中规定了七种键槽型式，四种无键联接，用得较多的是A型键。
7.选定联轴器品种、式、规格。根据动力机和联轴器载荷类别、转速、工作环境等综合因素，选定联轴器品种；根据联轴器的配套、联接情况等因素选定联轴器型式；根据公称转矩、轴孔直径与轴孔长度选定规格。为了保证轴和键的强度，在选定联轴器型号后，应对轴和键强度做校核验算，以最后确定联轴器的型号。
