聯(lián)軸器的分類與選型

　　聯(lián)軸器的簡介

　　聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機構中的兩根軸，使之共同旋轉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。

　　聯(lián)軸器的類型

　　聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差，承載后的變形以及溫度變化的影響等，會引起兩軸相對位置的變化，往往不能保證嚴格的對中。根據(jù)聯(lián)軸器有無彈性元件、對各種相對位移有無補償能力，即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接功能以及聯(lián)軸器的用途等，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器，撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器。

　　1、剛性聯(lián)軸器：只能傳遞運動和轉矩，不具備其他功能，包括凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。

　　2、撓性聯(lián)軸器：無彈性元件的撓性聯(lián)軸器，不僅能傳遞運動和轉矩，而且具有不同程度的軸向、徑向、角向補償性能，包括齒式聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器、鏈條聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器等。

　　有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，能傳遞運動和轉矩；具有不同程度的軸向、徑向、角向補償性能；還具有不同程度的減振、緩沖作用，改善傳動系統(tǒng)的工作性能。包括各種非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器和金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器，各種彈性聯(lián)軸器的結構不同，差異較大，在傳動系統(tǒng)中的作用亦不盡相同。

　　3、安全聯(lián)軸器：傳遞運動和轉矩，過載安全保護。撓性安全聯(lián)軸器還具有不同程度的補償性能 包括銷釘式、摩擦式、磁粉式、離心式、液壓式等安全聯(lián)軸器。

　　聯(lián)軸器的功能

　　當軸與軸要聯(lián)接傳達動力時，一般有用皮帶輪或齒輪做聯(lián)接，但若要求兩軸要在一直線上且要求等速轉動的話，則必須使用聯(lián)軸器來聯(lián)接。而因加精度、軸受熱膨脹或運轉中軸受力彎曲等，將使兩軸間的同心度產(chǎn)生變化，因此可用柔性聯(lián)軸器當作橋梁來維持兩軸間的動力傳達，并達到吸收兩軸間的徑向，角度及軸向偏差，進而延長機械的壽命，提高機械的品質。

　　聯(lián)軸器的選型

　　根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉速的高低，被聯(lián)接兩部件的安裝精度等，參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。具體選擇時可考慮以下幾點：

　　1、所需傳遞的轉矩大小和性質以及對緩沖減振功能的要求。例如，對大功率的重載傳動，可選用齒式聯(lián)軸器；對嚴重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉振動的傳動，可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有高彈性的聯(lián)軸器。

　　2、聯(lián)軸器的工作轉速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸，應選用平衡精度高的聯(lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。

　　3、兩軸相對位移的大小和方向。當安裝調整后，難以保持兩軸嚴格精確對中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時，應選用撓性聯(lián)軸器。例如當徑向位移較大時，可選滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。

　　4、聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。通常由金屬元件制成的不需潤滑的聯(lián)軸器此較可靠；需要潤滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對溫度、腐蝕性介質及強光等比較敏感，而且容易老化。

　　5、聯(lián)軸器的制造、安裝、維護和成本。在滿足便用性能的前提下，應選用裝拆方便、維護簡單、成本低的聯(lián)軸器。例如剛性聯(lián)軸器不但結構簡單，而且裝拆方便，可用于低速、剛性大的傳動軸。一般的非金屬彈性元件聯(lián)軸器（例如彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器等），由于具有良好的綜合能力，廣泛適用于一般的中、小功率傳動。

　　聯(lián)軸器的型號選擇

　　1、選用標準聯(lián)軸器

　　選擇聯(lián)軸器時首先應在已經(jīng)制定為國家標準、機械行業(yè)標準以及獲國家專利的聯(lián)軸器中選擇，只有在現(xiàn)有標準聯(lián)軸器和專利聯(lián)軸器不能滿足設計需要時才需自己設計聯(lián)軸器。

　　2、選擇聯(lián)軸器品種、型式

　　了解聯(lián)軸器（尤其是撓性聯(lián)軸器）在傳動系統(tǒng)中的綜合功能，從傳動系統(tǒng)總體設計考慮，選擇聯(lián)軸器品種、型式。根據(jù)原動機種別和工作載荷種別、工作轉速、傳動精度、兩軸偏移狀況、溫度、濕度、工作環(huán)境等綜合因素選擇聯(lián)軸器的品種。根據(jù)配套主機的需要選擇聯(lián)軸器的結構型式，當聯(lián)軸器與制動器配套使用時，宜選擇帶制動輪或制動盤型式的聯(lián)軸器;需要過載保護時，宜選擇安全聯(lián)軸器;與法蘭聯(lián)接時，宜選擇法蘭式;長間隔傳動，聯(lián)接的軸向尺寸較大時，宜選擇接中間軸型或接中間套型。

　　3、聯(lián)軸器轉矩計算

　　傳動系統(tǒng)中動力機的功率應大于工件機所需功率。根據(jù)動力機的功率和轉速可計算得到與動力機相聯(lián)接的高速真?zhèn)€理論短矩T;根據(jù)工況系數(shù)K及其他有關系數(shù)，可計算聯(lián)軸器的計算轉矩Tc，。聯(lián)軸器T與n成反比，因此低速端T大于高速端T。

　　4、初選聯(lián)軸器型號

　　根據(jù)計算轉矩Tc，從標準系列中可選定相近似的公稱轉矩Tn，選型時應滿足Tn≥Tc。初步選定聯(lián)軸器型號（規(guī)格），從標準中可查得聯(lián)軸器的許用轉速［n］和最大徑向尺寸D、軸向尺寸L0，就滿足聯(lián)軸器轉速n≤［n］。

　　5、根據(jù)軸徑調整型號

　　初步選定的聯(lián)軸器聯(lián)接尺寸，即軸孔直徑d和軸孔長度L，應符合主、從動端軸徑的要求，否則還要根據(jù)軸徑d調整聯(lián)軸器的規(guī)格。主、從動端軸徑不相同是普通現(xiàn)象，當轉矩、轉速相同，主、從動端軸徑不相同時，應按大軸徑選擇聯(lián)軸器型號。新設計的傳動系統(tǒng)中，應選擇符合GB/T3852中規(guī)定的七種軸孔型式，推薦采用J1型軸孔型式，以進步通用性和互換性，軸孔長度按聯(lián)軸器產(chǎn)品標準的規(guī)定。

　　6、選擇聯(lián)接型式

　　聯(lián)軸器聯(lián)接型式的選擇取決于主、從動端于軸的聯(lián)接型式，一般采用鍵聯(lián)接，為同一鍵聯(lián)接型式及代號，在GB/T3852中規(guī)定了七種鍵槽型式，四種無鍵聯(lián)接，用得較多的是A型鍵。

　　7、選定聯(lián)軸器品種、式、規(guī)格（型號）

　　根據(jù)動力機和聯(lián)軸器載荷種別、轉速、工作環(huán)境等綜合因素，選定聯(lián)軸器品種;根據(jù)聯(lián)軸器的配套、聯(lián)接情況等因素選定聯(lián)軸器型式;根據(jù)公稱轉矩、軸孔直徑與軸孔長度選定規(guī)格（型號）。

　　聯(lián)軸器選型注意事項

　　我國普遍存在聯(lián)軸器選用不當?shù)默F(xiàn)象，例如在冶金機械和重型機械的軸系傳動中廣泛選用齒式聯(lián)軸器。在冶金機械和重型機械低速重載軸系傳動中沖擊、振動和兩軸偏移是相當突出的不利因素，只有選用減振、緩沖效果好的彈性聯(lián)軸器才能改善傳動系統(tǒng)工作狀態(tài)，而齒式聯(lián)軸器無論是鼓形齒和直齒均為剛性可移式聯(lián)軸器。

　　根據(jù)不具備減振、緩沖功能，而且還存在要潤滑密封，需定期維修，制造工藝復雜，成本高等一系列缺點，鼓型齒式聯(lián)軸器理應所有齒都嚙合（點接觸），由于制造誤差的存在，全部齒都嚙合是不可能的，承載能力大是理論值。過去聯(lián)軸器品種少，選擇的余地小，如今有很多彈性聯(lián)軸器問世，其中扇形塊彈性聯(lián)軸器和彈性活銷聯(lián)軸器是代替齒式聯(lián)軸器的合理選擇之一。

　　設計人員在選用聯(lián)軸器時應立足于從軸系傳動系統(tǒng)的角度需要來選擇聯(lián)軸器，應避免單純的只考慮主、從動端聯(lián)接選擇聯(lián)軸器。