联轴器.docx

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联轴器

联轴器讲义

属于刚性联轴器，是把两个带有凸缘的半联轴器用普通平键分别与两轴连接，然后用螺栓把两个半联轴器连成一体，以传递运动和转矩。

这种联轴器有两种主要的结构形式：

①靠铰制孔用螺栓来实现两轴对中和靠螺栓杆承受挤压与剪切来传递转矩；②靠一个半联轴器上的凸肩与另一个半联轴器上的凹槽相配合而对中。

连接两个半联轴器的螺栓可以采用A级和B级的普通螺栓，转矩靠两个半联轴器结合面的摩擦力矩来传递。

　　凸缘联轴器的材料可用灰铸铁或碳钢，重载时或圆周速度大于30米/秒时应用铸钢或锻钢。

凸缘联轴器对两轴对中性的要求很高，当两轴有相对位移存在时，就会在机件内引起附加载荷，使工作情况恶化，这是它的主要缺点。

但由于结构简单、成本低、可传递较大转矩，故当转速低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好时常采用。

　　凸缘联轴器（亦称法兰联轴器）是利用螺栓联接两凸缘（法兰）盘式半联轴器，两个半联轴器分别用键与两轴联接，以实现两轴联接，传递转矩和运动。

凸缘联轴器结构简单，制造方便，成本较低，工作可靠，装拆、维护均较简便，传递转矩较大，能保证两轴具有较高的对中精度，一般常用于载荷平稳，高速或传动精度要求较高的轴系传动。

凸缘联轴器不具备径向、轴向和角向补偿性能，使用时如果不能保证被联接两轴对中精度，将会降低联轴器的使用寿命、传动精度和传动效率，并引起振动和噪声。

　　凸缘上各螺栓根据传递转矩的大小，可全部采用铰制孔用螺栓，或一半采用铰制孔用螺栓，另一半用普通螺栓。

弹性套柱销联轴器曾经是我国应用最广泛的联轴器，早在20世纪50年代末期由机械工业部制定了JB08－60弹性圈柱销联轴器标准，这是我国第一个联轴器标准。

　　弹性套柱销联轴器是利用一端套有弹性套（橡胶材料）的柱销，装在两半联轴器凸缘孔中，以实现两半联轴器的联接，弹性套柱销联轴器的特征是：

　　一、弹性套柱销联轴器是依靠柱销组的锁紧力而产生于接触面的摩擦力矩，并压缩橡胶弹性套来传递转矩。

适用于安装底座刚性好、对中精度较高、冲击载荷不大、对减振要求不高的中小功率轴系传动。

　　二、弹性套工作是受压缩变形，由于弹性套的厚度较薄，体积小，弹性变形有限，所以，弹性套柱销联轴器虽可补偿轴线位移和弹性，但轴线位移许用补偿量较少，弹性较弱。

　　三、弹性套柱销联轴器结构比较简单，制造容易，不用润滑，不需要与金属硫化粘结，更换弹性套方便，不用移动半联轴器，具有一定补偿两轴相对偏移和减振缓冲性能。

弹性柱销联轴器是利用若干非金属弹性材料制成的柱销，置于两半联轴器凸缘孔中，通过柱销实现两半联轴器联接，该联轴器结构简单，容易制造，装拆更换弹性元件比较方便，不用移动两联轴器。

弹性元件（柱销）的材料一般选用尼龙6，有微量补偿两轴线偏移能力，弹性件工作时受剪切，工作可靠性极差，仅适用于要求很低的中速传动轴系，不适用于作可弹性柱销联轴器可

靠性要求较高的工况，例如起重机械的提升机构的传动轴系绝对不能选用，不宜用于低速承重及具有强烈冲击和振动较大的传动轴系，对于径向和角向偏移较大的工况以及安装精度较低的传动轴系亦不应选用，属淘汰品种。

弹性柱销联轴器轴中的柱销在工作时处于剪切和挤压状态，其强度条件就是计算弹性柱销横截面上的剪切强度和柱销与销孔壁的挤压强度。

　　弹性柱销联轴器（GB5014-85）适合于各种同轴线的传动系统，利用尼龙棒横断面剪切强度传递转矩，公称转矩160-160000N.M，工作温度为-20℃-80℃。

结构简单，具有缓冲减震性能和一定的轴偏移补偿能力，适合在不控制噪音的环境的场合使用。

许用补偿量径向0.15-0.25mm角向0.5°。

　　具体型号有HL1、HL2、HL3、HL4、HL5、HL6、HL7、HL8、HL9、HL10、HL11、HL12、HL13、HL14

　　弹性柱销联轴器具有较大结构简单、合理,维修方便、两面对称可互换,寿命长,允许较大的轴向窜动,具有缓冲、减震、耐磨等性能。

　　轴孔型式有圆柱形（Y）、圆锥形（Z）和短圆柱形（J）。

轴孔和键槽按国家标准GB3852-83《联轴器轴柱和键槽形式及尺寸》的规定加工。

半联轴器采用精密铸造,铸铁HT20-40、铸钢ZG35Ⅱ,轴孔和键槽采用拉制成型,柱销采用MC尼龙b制成。

弹性柱销齿式联轴器：

具有一定补偿两轴相对偏移的性能，适用于中等和较大功率传动，不适用于对减振有一定要求和噪声需要严加控制的工作部位。

弹性柱销齿式联轴器是利用若干非金属材料制成的柱销，置于两半联轴器与外环内表面之间的对合孔中，通过柱销传递转矩实现两半联轴器联接，该联轴器具有以下特点：

　　一、传递转矩大，在相同转矩时回转直径大多数比齿式联轴器小，体积小，质量轻，可部分代替齿式联轴器，与齿式联轴器相比，结构简单，组成零件较少，制造较方便，不用齿轮加工机床。

　　二、维修方便，寿命较长，拆下档板即可更换尼龙柱销，尼龙柱销为自润材料，不需润滑，不仅节省润滑油，而且净化工作环境。

　　三、不足之处是减振动能差，噪声较大，但成本低，价格便宜，所以在输送机械、冶金机械应用很广泛。

简介

　　齿式联轴器是由齿数相同的内齿圈和带外齿的凸缘半联轴器等零件组成。

外齿分为直齿和鼓形齿两种齿形，所谓鼓形齿即为将外齿制成球面，球面中心在齿轮轴线上，齿侧间隙较一般齿轮大，鼓形齿联轴器可允许较大的角位移（相对于直齿联轴器），可改善齿的接触条件，提高传递转矩的能力，延长使用寿命。

齿式联轴器在工作时，两轴产生相对位移，内外齿的齿面周期性作轴向相对滑动，必然形成齿面磨损和功率损耗，因此齿式联轴器需在良好润滑和密封的状态下工作。

特点　　

齿式联轴器径向尺寸小，承载能力大，长用于低速重载工况条件的轴系传动，高精度并经动平衡的齿式联轴器可用于高速传动，如染汽轮机的轴系传动。

由于鼓形齿式联轴器的角向补偿大于直齿式联轴器，国内外均广泛采用鼓形齿式联轴器，直齿式联轴器属于被淘汰的产品，选用者应尽量不选用。

十字滑块联轴器由两个在端面上开有凹槽的半联轴器和一个两面带有凸牙

的中间盘组成。

因凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。

这种联轴器零件的材料可用45钢，工作表面需要进行热处理，以提高其硬度；要求较低时也可用Q275钢，不进行热处理。

为了减少摩擦及磨损，使用时应从中间盘的油孔中注油进行润滑。

因为半联轴器与中间盘组成移动副，不能发生相对转动，故主动轴与从动轴的角速度应相等。

但在两轴间有相对位移的情况下工作时，中间盘就会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损。

因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。

这种联轴器一般用于转速n<250r/min，轴的刚度较大，且无剧烈冲击处。

　　●滑块联轴器与十字滑块联轴器结构相似，不同之处在于中间十字滑块为方形滑

十字滑块联轴器的具体尺寸与技术参数

十字滑块联轴器的具体尺寸与技术参数

　　块，利用中间滑块在其两侧半联轴器端面的相应径向槽内滑动，以实现两半联轴器联接。

该联轴器噪声大，效率低，磨损快，一般尽量不选用，只有转速很低的场合，本标准所规定的滑块联轴器，适用于油泵装置或其它传递扭矩较小的场合，具有一定补偿两轴相对偏移量，减震和缓冲性能；其工作温度为-20~70°C。

传递公称扭矩为16~500N.m。

　　●许用补偿量：

轴向△x=1~2mm，径向△y≤0.2mm，角向△α≤40′。

滑块联轴器定义与构成

　　滑块联轴器又名金属十字滑块联轴器，其滑块呈圆环形，用钢或耐磨合金制成，适用于十字滑块联轴器的具体尺寸与技术参数转速较低，传递转矩较大的传动。

十字滑块联轴器由两个在端面上开有凹槽的半联轴器和一个两面带有凸牙的中间盘组成。

因凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。

滑块联轴器是由两个轴套和一个中心滑块组成。

中心滑块作为一个传递扭矩元件通常由工程塑料制成，特殊情况下可选择其它材料，比如金属材料。

滑块联轴器的特性

　　滑块联轴器零件的材料可用45钢，工作表面需要进行热处理，以提高其硬度；要求较低时也可用Q275钢，不进行热处理。

为了减少摩擦及磨损，使用时应从中间盘的油孔中注油进行润滑。

因为半联轴器与中间盘组成移动副，不能发生相对转动，故主动轴与从动轴的角速度应相等。

但在两轴间有相对位移的情况下工作时，中间盘就会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损。

因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。

这种联轴器一般用于转速n<250r/min，轴的刚度较大，且无剧烈冲击处。

　　中心滑块通过两边呈90°相对分布的卡槽和两侧的轴套联接在一起，从而达到传递扭矩的目的。

中心滑块和轴套之间用微小的压力进行吻合，这种压力能使联轴器在设备运转中具有零间隙运转。

随着使用时间增长，滑块可能会因受到磨损而失去无反冲的功能，但中心滑块并不贵，也很容易更换，更换后仍能发挥其原有的性能。

滑块联轴器常用于一般常用电机，个别的场合也可以用来联接伺服电机，在使用过程中通过中心滑块的滑动来纠正相对位移。

因为抵抗相对位移的是滑块与轴套之间的摩擦力，因此它们之间的轴承负荷不会因为相对位移的增加而加大。

滑块联轴器的应用

滑块联轴器不像其它的联轴器，它没有能像弹簧一样工作的弹性元件，因此不会因为轴间的相对位移的增加而使轴承负荷加大。

不管如何，这种系列的联轴器比较物超所值，能选择不同材料的滑块是这种联轴器的最大优势。

钜人公司可根据客户的具体要求提供多种原材料中心滑块的选择来适应不同的应用。

一般来说，一类材质适用于零间隙、高扭矩刚性和大扭矩的情况下，另一类材质适用于低精度定位、无需零间隙、但具有吸收震动和减小噪音的功能。

非金属滑块还具有极佳的电气绝缘作用，可以充当机械保险丝来用。

当工程塑料的滑块损坏后，传递作用将被完全终止，从而达到保护贵重的机械零件。

这种设计适用于大的平行相对位移。

滑块联轴器分体的三部分设计，限制了它补偿轴向偏差的能力，比如不能用在推拉式应用中。

同时，因为中心滑块是浮动的，两轴运动必须保证滑块不会脱落。

蛇形弹簧联轴器，是一种结构先进的金属[2]。

它靠蛇形弹簧片来传递扭矩。

蛇形弹簧联轴器是当今国际机械领域最先进的轴联接传动部件，也是一种非常通用的轴联接传动部件。

型号

　　蛇形弹簧联轴器共有九类型式，分别是JS罩壳径向安装型（基本型）、JSB罩壳轴向安装型、JSS双法兰联接型、JSD单法兰联接型、SJS接中间轴型、JSG高速型、JSZ带制动轮型、JSP带制动盘型、JSA安全型等。

结构

　　蛇形弹簧联轴器其主要结构是由两个半联轴节，两个半外罩，两个密封圈及蛇形弹簧片组成。

它是靠蛇簧嵌入两半联轴节的齿槽内来传递扭矩，联轴器以蛇形弹簧片嵌入两个半联轴节的齿槽内，来实现主动轴与从动轴的链接。

运转时，是靠主动端齿面对蛇簧的轴向作用力带动从动端，来传递扭矩，如此在很大程度上避免了共振现象发生，且簧片在传递扭矩时所产生的弹性变量，使机械系统能获得较好的减振效果，其平均减振率达36%以上。

特性及优点

特性

　　1、联轴器以蛇形弹簧片轴向嵌入两半36%以上。

梯形截面的蛇形弹簧片采用优质弹簧钢，经严格的热处理，并特殊加工而成，具有良好的机械性能，从而使联轴器的使用寿命远比非金属弹性元件联轴器（如弹性套柱销，尼龙棒销联轴器）大为增长。

　　2、两个半联轴器与簧片接触的齿面是弧形的，当传递扭矩增大时，弹簧片将沿齿弧面变形，使两个半联轴器作用在簧片上的力点靠近。

簧片与齿面的接触点即力矩的变化，是随着传递扭矩的大小而变化的，它的传动特性是变刚度的。

因而它具有比一般弹性联轴器能承受更大的载荷变动量。

传动力使簧片沿齿弧变形时所产生的缓冲作用，尤其在机器起动时或强力冲击载荷时，于一定程度上有保护配套机件的安全性。

　　3、联轴器的传动效率，经测定达99.47%，其短时超载能力为额定扭矩的两倍，运行安全可靠。

　　4、铝合金罩壳以保护弹簧避免运转时向外甩出，且壳体内储满黄油，不仅使润滑良好，而且使簧片啮合时的噪声被黄油阻尼吸收而消除。

　　5、整机零件少，体积小，重量轻，被设计成梯形截面的弹簧片与梯形齿槽的吻合尤为方便，紧密，从而使装拆，维护比一般联轴器简便。

　　6、由于弹簧片与齿弧面是点接触的，所以使联轴器能获得较大的挠性。

它能被安装在同时有径向，角向，轴向的偏差情况下正常工作。

优点

　　1、减振性好，使用寿命长。

　　2、承受变动载荷范围大，起动安全。

　　3、传动效率高，运行可靠。

　　4、噪声低，润滑好。

　　5、结构简单，装拆方便。

　　6、整机零件少，体积小，重量轻。

　　7、允许有较大的安装偏差。

应用

　　1、适用于联接两同轴线的中、大功率的传动轴系，具有一定的补偿两轴相对偏移和减振、缓冲性能，工作温度为-30℃~+150℃，传递公称转矩45~800000N.m。

　　2、主要应用于碎石机、曲柄往复运动、减速机、冶金、矿山，起重机械等。

　　3、其它各种机械及设备的轴传动,凡是有马达与员相连,马达与减速箱相联或轴与轴相联的地方都可应用。

　梅花形弹性联轴器是将一个整体的梅花形弹性环装在两个形状相同的半联轴器的凸爪之间以实现两半联轴器的连接。

通过凸爪与弹性环之间的挤压传递动力通过弹性环的弹性变形补偿两轴相对偏移实现减振缓冲。

梅花形弹性联轴器结构简单、无需润滑、方便维修、便于检查、免维护可连续长期运行。

高强度聚氨酯弹性元件耐磨耐油承载能力大使用寿命长安全可靠。

工作稳定可靠具有良好的减振、缓冲和电气绝缘性能。

具有较大的轴向、径向和角向补偿能力。

结构简单径向尺寸小重量轻转动惯量小适用于中高速场合

科技名词定义中文名称：

滚子链联轴器英文名称：

rollerchaincoupling;rollerchaincoupling英文缩写：

GL●滚子链联轴器特点：

滚子链联轴器是利用公用的链条,同时与两个齿数相同的并列链轮啮合不同结构型式的滚子链联轴器主要区别是采用不同的链条,常见的有双排滚子链联轴器、单排滚子链联轴器、齿形链联轴器、尼龙链联轴器等。

双排滚子链联轴器性能优于其他结构型式的联轴器,为国内外广泛采用。

应用学科：

机械工程（一级学科）；机械零件（二级学科）；联轴器（三级学科）●滚子链联轴器具有结构简单（四个件组成）、装拆方便、拆卸时不用移动被联接的两轴、尺寸紧凑、质量轻、有一定补偿能力、对安装精度要求不高、工作可靠、寿命较长、成本较低等优点，滚子链联轴器应在良好的润滑并有防护罩的条件下工作。

此种形式滚子链联轴器有13个规格，它们适用的轴孔直径d=16-190mm，轴孔长度L=42-352mm，公称转矩T=40-25000m，许用转速[n]未装罩壳情况下=200-1400r.min，安装罩壳情况下=900-4500r.min.

轮胎式联轴器分为凸型和凹型两大类，凸型又分为带骨架整体式、无骨整体式和径向切口式三种。

它们的共同特点都是将轮胎环用螺栓来连接两半联轴器以实现两轴的连接。

轮胎环内侧用硫化方法与钢质骨架粘接成一体，骨架上的螺栓孔处焊有螺母。

装配时用螺栓与两半联轴器的凸缘连接，依靠拧紧螺栓使轮胎与凸缘端面之间产生的摩擦力来传递转矩，轮胎环工作时发生扭转剪切变形，故轮胎联轴器具有很高的弹性，补偿两轴相对位移的能力较大，并有良好的阻尼，而且结构简单、不需润滑、装拆和维护都比较方便。

其缺点是承载能力不高、外形尺寸较大，随着两轴相对扭转角的增加使轮胎外形扭歪，轴向尺寸略有减小，将在两轴上产生较大的附加轴向力，使轴承负载加大而降低寿命。

轮胎联轴器高速运转时，轮胎外缘离心力的作用而向外扩张，将进一步增大附加轴向力。

为此，在安装联轴器时应采取措施，使轮胎中的应力方向与工作时产生的应力方向相反，以抵消部分附加轴向力，达到改善联轴器和两轴承的工和条件。

试题：

1、凸缘联轴器的优缺点？

2、弹性联轴器的特点？

3、蛇形弹簧联轴器的优点？