21年專注傳動技術
動力傳動與控制解決專家!
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聯軸器的基礎知識與分類
一、聯軸器
1.功用
聯軸器通常用來聯接兩軸并在其間傳遞運動和轉矩；具有吸收振動和緩和沖擊的能力；可以作為一種安全裝置用來防止被聯接件承受過大的載荷，起到過載保護的作用；用聯軸器聯接軸時只有在機器停止運轉，經過拆卸后才能使兩軸分離。
2.分類
3.分類要求
固定聯軸器：要求被聯接的兩軸中心線嚴格對中；
可移式聯軸器：允許兩軸有一定的安裝誤差。
彈性聯軸器：其中的彈性元件材料不同,能在一定范圍內補償兩軸線間的位移，還有緩沖減震的作用。
4.位移補償
聯軸器所聯接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形、軸承磨損、回轉零件不平衡以及溫度變化的影響，兩軸的軸線往往存在著某種程度的相對位移與偏斜；
聯軸器要從結構上采取各種不同的措施，使聯軸器具有補償各種偏移量的性能，否則就會在軸、聯軸器、軸承設計中引起附加載荷，導致工作情況惡化。
兩軸間的位移種類有：軸向位移、徑向位移、偏角位移和綜合位移。
二、固定式剛性聯軸器
1.結構特點
A.結構簡單,維護方便，能傳遞較大的扭矩；
B.但對被聯接的兩軸間的相對位移缺乏補償能力；
C.對兩軸的對中性要求很高,若兩軸線發生相對位移,就會在軸、聯軸器和軸承上引起附加載荷和嚴重磨損，嚴重影響軸與軸承的正常工作；此外，在傳遞載荷時不能緩和沖擊和吸收振動。
2.應用場合
低速、大轉矩、載荷平穩、短而剛性好的軸的連接
3.種類
凸緣聯軸器和套筒聯軸器兩種。
4.凸緣聯軸器結構特點
A.組成：兩個帶凸緣的半聯軸器和一組螺栓；
B.工作原理：兩個帶凸緣的半聯軸器用鍵分別于兩軸連接，然后用螺栓把兩個半聯軸器連接成一體，以傳遞運動和轉矩。
C.對中方式：1、通過分別具有凸肩和凹槽的兩個半聯軸器的相互嵌合來對中，半聯軸器采用普通螺栓聯接；(靠預緊普通螺栓在凸緣邊接觸表面產生的摩擦力傳遞力矩；用鉸制孔螺栓對中，靠螺桿承受擠壓與剪切傳遞力矩。)2、兩個半聯軸器都制出凸肩，共同與一個剖分環配合而實現對中。
D.適用：低速、大轉矩、載荷平穩、短而剛性好的軸的連接。
E.結構簡單，傳遞扭矩大；傳力可靠、對中性好；拆裝簡便、應用廣泛；但不具有位移補償功能；按標準選用。
5.套筒聯軸器結構特點
A.組成：通過公用套筒與兩軸采用鍵連接或銷連接。
B.優點：結構簡單，制造方便，成本低，徑向尺寸小。
C.缺點：裝拆時需軸向移動。
D.用場合：兩軸直徑較小、兩軸對中性精度高、工作平穩的場合，用于傳遞轉矩較小的場合。
三、撓性聯軸器
（一）剛性可移式聯軸器（無彈性元件聯軸器）的種類：十字滑塊聯軸器、萬向聯軸器和鼓形齒聯軸器。
1.齒式聯軸器
A.組成：兩個帶有內齒及凸緣的外套筒、 兩個帶外齒的內套筒；
B.工作原理：兩內套筒分別用鍵與兩軸連接，兩外套筒用螺栓連接，通過內外齒的嚙合傳遞轉矩和運動。
C.特點：為能補償兩軸的相對位移，將外齒環的輪齒做成鼓形齒，齒頂做成中心線在軸線上的球面，齒頂和齒側留有較大的間隙。
通過嚙合齒間的頂隙、側隙，具備有允許兩軸間有徑向、軸向、角綜合位移補償的功能； 轉速高（可達3500r/min），能傳遞很大的轉矩（可達106N·m），并能補償較大的綜合位移，工作很高、對安裝精度要求不高，要潤滑；
D.缺點：質量大，制造較困難，成本高。
E.應用：廣泛用于汽車等大重型機械設備中。
2.十字滑塊聯軸器
A.結構特點：由半連軸器1、3（左、右套筒）和浮動盤2（十字滑塊）聯接在一起,兩軸一起轉動；浮動盤的凸榫可在半連軸器的凹槽中滑動；摩擦較大，要加以潤滑。
B.優點：徑向尺寸小,結構簡單
C.缺點：但耐沖擊性差，滑塊與凹槽間易摩損，需潤滑；十字滑塊因徑向位移會產生較大離心慣性力，而給軸和軸承帶來附加載荷。
D.應用場合：常用于剛性大、轉速低，沖擊小的場合。
3.萬向聯軸器
A.結構：由一個十字軸、兩個萬向節叉、四個滾針軸承組成；所有轉動副的回轉中心（軸線）交于一點O，兩軸間的夾角為α；是一種用以傳遞變夾角的相交兩軸之間的運動的裝置（聯軸器）。
B.工作原理：當軸Ⅰ旋轉一周時，軸Ⅱ也將隨之轉一周，即兩軸的平均傳動比為1；但是，兩軸的瞬時傳動比卻不恒為1，而是作周期性變化的；萬向節的這種特性稱作瞬時傳動比的不均勻性；就單個萬向節而言，在輸入軸與輸出軸之間有夾角時，兩軸的角速度不相等，即萬向節有不等速性；兩軸間的夾角α越大，從動軸速度波動越明顯；故α應在35°~45°之間。為了防止主、從動軸角速度不相等；為了完全消除上述萬向節中從動軸變速傳動的缺點，常成對使用。
C.優點：具有較大的角向補償能力，結構緊湊，傳動效率高；
D.缺點：在傳動中將產生附加動載荷，轉速不宜過高；
E.應用場合：主要用于兩軸相交的傳動，重載、中載、輕載等中低速的場合，如機床、汽車。
F.雙萬向節應滿足條件：
為了使該機構能獲得恒定的傳動比，機構要滿足如下三個條件：（1）主動軸、從動軸、中間軸的三根軸線應位于同一平面內。
（2）主動軸、從動軸與中間軸的軸間夾角應相等：
（3）中間軸兩端的叉面應位于同一平面內。
（二）常用彈性聯軸器有彈性套柱銷聯軸器和彈性柱銷聯軸器兩種。
1.彈性套柱銷聯軸器（標準號GB4323-2002)
A.結構：在結構上與凸緣聯軸器相似，只是用套有橡膠彈性套的注銷代替了聯接螺栓；
B.原理：利用彈性套的彈性變形來補償兩軸的相對位移；
C.特點：彈性套柱銷連軸器制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命較短。
D.適用于：載荷平穩，正反轉或啟動頻繁、轉速高的傳遞中小轉矩的兩軸聯接。
2.彈性柱銷聯軸器
A.結構：將若干非金屬材料制成的柱銷，置于兩半聯軸器凸緣孔中，而實現兩半聯軸器的連接；柱銷材料常用尼龍，其它具有彈性的非金屬材料也可。
B.原理：利用彈性柱銷的彈性變形來補償兩軸軸向位移；
C.特點：彈性柱銷連軸器可允許較大的軸向竄動，但徑向位移和偏角位移的補償量不大。其結構簡單，制造容易和維護方便。
D.適用于：輕載的場合
