聯(lián)軸器屬于機械通用零部件范疇，用來連接不同機構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機械零件。在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機大都借助于聯(lián)軸器與工作機相聯(lián)接，是機械產(chǎn)品軸系傳動最常用的連接部件。20世紀(jì)后期國內(nèi)外聯(lián)軸器產(chǎn)品發(fā)展很快，在產(chǎn)品設(shè)計時如何從品種甚多、性能各異的各種聯(lián)軸器中選用能滿足機器要求的聯(lián)軸器，對多數(shù)設(shè)計人員來講，始終是一個困擾的問題。常用聯(lián)軸器有膜片聯(lián)軸器，齒式聯(lián)軸器，梅花聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器，鼓形齒式聯(lián)軸器，萬向聯(lián)軸器，安全聯(lián)軸器，彈性聯(lián)軸器及蛇形彈簧聯(lián)軸器。

聯(lián)軸器分類

（1）剛性固定式——套筒聯(lián)軸器

1.組成：套筒+聯(lián)接零件（鍵或銷釘傳遞轉(zhuǎn)矩），套筒材料：35 或 45鋼。

2.特點：結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，成本低。

3.應(yīng)用：載荷不大，工作平穩(wěn)，兩軸嚴(yán)格對中處，在機床工業(yè)中廣泛應(yīng)用。

（1） 剛性固定式——凸緣聯(lián)軸器

1.組成：兩個帶凸緣的半聯(lián)軸器，分裝在兩軸端，靠螺栓聯(lián)接傳遞轉(zhuǎn)矩。

2.原理：鉸制孔螺栓連接——靠螺栓受擠壓和剪切傳遞轉(zhuǎn)矩；普通螺栓連接——靠凸緣接合面上的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩。

3.材料：HT200——用于轉(zhuǎn)矩中等以下，v ≤35m/s；ZG270-500或35鋼——用于重載，v 高的場合。

4.特點：結(jié)構(gòu)簡單，對中較可靠，傳遞轉(zhuǎn)矩大，但不消振。

5.應(yīng)用：轉(zhuǎn)速低，軸剛性大，載荷平穩(wěn)，兩軸嚴(yán)格對中，無沖擊的場合。

總結(jié)：

對于剛性固定式聯(lián)軸器，由于制造安裝誤差，軸變形及溫度變化等原因，使兩軸不能保證嚴(yán)格對中，而存在不同程度的偏移或偏斜。若用剛性聯(lián)軸器將引起附加動載荷，要求聯(lián)軸器或離合器從結(jié)構(gòu)上適應(yīng)各種形式的偏移，以保證正常工作。

兩軸的偏移形式

（2）剛性可移式——滑塊聯(lián)軸器

滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)

1.組成：兩個端面開凹槽的半聯(lián)軸器 ＋ 一個兩面有凸牙(榫)的浮動盤，凸牙可在凹槽中滑動，故可補償安裝及運轉(zhuǎn)時兩軸間的相對位移。

2.特點：浮動盤中心的運動軌跡為圓，其直徑等于兩軸的偏心距e =△y，在兩軸有相對位移情況下工作時，中間盤會產(chǎn)生很大的離心力，從而增大動載荷及磨損。因此選用時應(yīng)注意其工作轉(zhuǎn)速不得大于規(guī)定值。

3.材料：兩半聯(lián)軸器——45鋼或ZG310-570（大尺寸用）；中間浮動盤——45鋼，表面淬火。

4.應(yīng)用：徑向偏移△y較大，T大，無沖擊，低速傳動的兩軸聯(lián)接。允許 nmax =100~250r/min ，  △y≤0.04d , △α≤30′。

（2）剛性可移式——齒輪聯(lián)軸器

1.組成：兩個帶外齒的半聯(lián)軸器1＋兩個帶內(nèi)齒的外殼3＋聯(lián)接螺栓5，  靠內(nèi)外齒嚙合傳遞 轉(zhuǎn)矩。

2.特點：

①齒形為漸開線，α＝20°，一般Z=30~80；

②外齒齒頂承橢球面，且與內(nèi)齒嚙合后有適當(dāng)?shù)捻斚逗蛡?cè)隙∴允許較大的綜合偏移；

③外殼內(nèi)貯油，以便潤滑嚙合齒輪；

④因嚙合傳動，傳遞轉(zhuǎn)矩大；

⑤制造困難，成本高。

3.材料：45鍛鋼或鑄鋼，HB≥250；外殼HB≥290。

4.應(yīng)用：重型機械，允許 △y＝2.4~6.3mm，△α＜3°。因計算困難，一般根據(jù)轉(zhuǎn)矩查標(biāo)準(zhǔn)，選取合適的尺寸。

（2）剛性可移式——萬向聯(lián)軸器

雙萬向聯(lián)軸器

1.組成：兩個叉形接頭1、3 ＋ 中間十字軸2 ＋ 軸銷(在十字軸里)  ——構(gòu)成可動的聯(lián)接。

2.特點：

①允許兩軸間有較大的角偏移，αmax=35°～45°(但α↑η↓)；

②運轉(zhuǎn)中α變化也能工作，但瞬時傳動比變化，且ω1≠ω2；

③徑向尺寸小。

3.缺點：當(dāng)主動軸角速度ω1為常數(shù)時，從動軸的角速度ω3在一定范圍內(nèi)(ω1cosα≤ω3 ≤ω1/cosα)變化，→引起附加動載荷。

4.材料：合金鋼 40Cr，20Cr等。

5.應(yīng)用：機床、汽車、工程機械等設(shè)備中。

常將萬向聯(lián)軸器成對使用——雙萬向聯(lián)軸器

總結(jié)：

以上各種聯(lián)軸器的共同特點：

1.剛性零件，缺乏緩沖吸振能力。

2.有相對滑動的零件,磨損↑間隙↑,當(dāng)載荷、速度變化時,引起沖擊。

3.零件間的摩擦阻力隨載荷的增加而增加，當(dāng)阻力達(dá)到一定程度時，零件移動困難→附加動載荷。

要求這類聯(lián)軸器摩擦表面硬度高，且需潤滑以減少摩擦阻力。

（3）金屬彈性聯(lián)軸器——膜片聯(lián)軸器

1.組成：兩半聯(lián)軸器 ＋ 一疊簧片(6組徑向放置)＋聯(lián)接螺栓 ＋外輪；簧片一端固定在輪轂中，另一端嵌在外輪的楔槽中。

2.特點：彈性高,阻尼值大,傳遞T大,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,不受溫度、灰塵等環(huán)境影響。允許△y＝0.45~1mm, △x=1.5~5mm, △α=0.2°。

3.應(yīng)用：載荷變動較大,易發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動的軸系,如高速大功率柴油機驅(qū)動的機組中。

4.特性：

聯(lián)軸器受T后，被聯(lián)接兩軸將因彈性元件的變形而產(chǎn)生相應(yīng)的扭轉(zhuǎn)角φ；

定剛度—φ與T成正比關(guān)系的彈性元件為定剛度；

變剛度—φ與T不成正比的為變剛度；

金屬材料的彈性元件由于其結(jié)構(gòu)不同，可有變剛度的與定剛度的兩種。

(3)金屬彈性聯(lián)軸器——蛇形聯(lián)軸器

1.蛇型彈簧聯(lián)軸器的特點

-優(yōu)越的扭轉(zhuǎn)緩沖性能

Lovejoy蛇型彈簧聯(lián)軸器系列產(chǎn)品具有30%以上的優(yōu)良減振能力，加上其優(yōu)越的緩沖性能，能夠有效保護(hù)驅(qū)動裝置與被驅(qū)動裝置，延長設(shè)備的使用壽命。

-良好的彌補位移偏差的能力

蛇型彈簧的高彈性特征使其在動力傳輸時通過彈簧的伸展來吸收沖擊力、補償偏差。有利于減少沖擊負(fù)荷和集中應(yīng)力。

-特殊設(shè)計以保證彈簧的長壽命

采用U型的轂齒，運行時聯(lián)軸器的彈簧能夠漸進(jìn)式地與轂齒貼合，這樣當(dāng)聯(lián)軸器負(fù)荷增大時，彈簧與轂齒的接觸面積更多，因此能夠傳遞更高的扭矩并將摩擦應(yīng)力分散在更大的范圍里，降低了局部摩擦應(yīng)力。

此外U型轂齒凹槽也能夠容納更多潤滑劑，從而也提高了彈簧的使用壽命。Lovejoy蛇型彈簧聯(lián)軸器系列產(chǎn)品功能齊全，能夠滿足各種場合。有水平型（H型）、垂直型（V型）以及中間加長型等多種設(shè)計、各種尺寸可供選擇。

2.蛇型彈簧聯(lián)軸器的優(yōu)點

-全金屬撓性聯(lián)軸器，在動力傳輸系統(tǒng)受到振動與沖擊時給予保護(hù)。

-錐形彈簧鎖緊裝置設(shè)計提供優(yōu)越的扭轉(zhuǎn)緩沖。

-高彈性，鈍化處理的合金剛彈簧和高精度的加工，以保證產(chǎn)品高性能和長壽命。

-減振能力30%以上，給驅(qū)動和被驅(qū)動裝置提安全保護(hù)。

-安裝、維修方便，為減少勞動力和降低停機時間。

-有水平分型和垂直分型兩種設(shè)計，以滿足各種應(yīng)用需要。

-水平分型適用于安裝空間有一定要求的場合，彈簧拆裝非常方便，外殼由鈍化鑄鋁制作。

-垂直分型適用于高轉(zhuǎn)速場合，有更好的性能，外殼由模鍛鋼壓制而成。

-1000系列產(chǎn)品能與滿足各種工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的其他產(chǎn)品直接替換。

-可為泵等產(chǎn)品提供標(biāo)準(zhǔn)的簡便脫卸式加長段。

-樂兆為鎖緊式彈簧提供5年的潤滑質(zhì)量保證。

-有多種不同品牌的油脂可供選擇。

-最大扭矩435000Nm，提高轉(zhuǎn)速6000RPM。

-最大開孔尺寸450mm。

-有多種軸孔組合可供選擇。

總結(jié)：

非金屬材料的彈性元件都是變剛度的，常用非金屬材料的剛度多隨載荷的增大而增大，故緩沖性好，特別適用于工作載荷有較大變化的機器。

（4）非金屬彈性聯(lián)軸器——彈性套柱銷聯(lián)軸器

1.組成：兩半聯(lián)軸器 ＋ 套有彈性圈的柱銷。

2.特點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，允許綜合偏移，且緩沖、吸振。

3.允許最大偏移量：△y＝0.2~0.7mm， △x=2~7.5mm， △α=30′～1°30′。

注：為補償較大的△x，安裝時要留出間隙C,設(shè)計時要留出距離A，以便更換橡膠圈時不必拆開兩軸。

4.材料：半聯(lián)軸器——HT200,ZG270-500,或35鋼。

柱銷——35鋼，正火處理；

彈性套——天然橡膠或合成橡膠。

5.應(yīng)用：啟動頻繁，變載下工作的軸聯(lián)接；工作溫度t=-20~50℃；圓周速度Vmax＜30m/s；確保無油和其它有害于橡膠的介質(zhì)。

(4) 非金屬彈性聯(lián)軸器——彈性柱銷聯(lián)軸器

1.組成：兩半聯(lián)軸器 ＋ MC尼龍柱銷 + 兩側(cè)擋板（以防柱銷滑出）。

2.特點：結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,維護(hù)方便,傳遞T大,允許較大的△y,緩沖、吸振,但對溫度敏感,不宜用于高溫。

3.允許偏移量：△y＝0.15~0.25mm, △α=30′。

4.工作溫度：  t= -20~60℃。

5.應(yīng)用：代替彈性套柱銷聯(lián)軸器，傳遞大的T。

（4）非金屬彈性聯(lián)軸器——梅花/星形形聯(lián)軸器

1.組成：將梅花形彈性元件置于兩半聯(lián)軸器的凸爪之間,工作時彈性件受擠壓并傳遞轉(zhuǎn)矩。

2.彈性元件材料：丁腈橡膠，聚氨脂，尼龍等。

3.特點：結(jié)構(gòu)簡單，價格低，有良好的補償位移和減振能力。

4.允許偏移量：△y＝0.5~1.8mm, △x＝1.2~5mm, △α=1°~2°

5.允許外緣速度：鑄鐵V=30~50m/s；鑄鋼V=60m/s;  鍛鋼V=100~120m/s 。

(4)非金屬彈性聯(lián)軸器——輪胎聯(lián)軸器

1.組成：輪胎狀彈性元件 ＋加緊板 ＋兩半聯(lián)軸器 ＋螺釘。

2.特點：富有彈性，消振能力強，扭轉(zhuǎn)剛度小，但徑向尺寸較大，過載時產(chǎn)生附加軸向載荷。

3.允許偏移量：△y＝0.01D, △x＝0.02D, △α=5°~12°(D為輪胎外徑)。

4.應(yīng)用：起動頻繁，正反轉(zhuǎn)向，nmax=5000r/min,沖擊大的兩軸聯(lián)接。

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