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聯(lián)軸器的基礎(chǔ)知識與分類

一、聯(lián)軸器
1.功用
聯(lián)軸器通常用來聯(lián)接兩軸并在其間傳遞運動和轉(zhuǎn)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(lián)接件承受過大的載荷，起到過載保護的作用；用聯(lián)軸器聯(lián)接軸時只有在機器停止運轉(zhuǎn)，經(jīng)過拆卸后才能使兩軸分離。
2.分類

3.分類要求
固定聯(lián)軸器：要求被聯(lián)接的兩軸中心線嚴格對中；
可移式聯(lián)軸器：允許兩軸有一定的安裝誤差。
彈性聯(lián)軸器：其中的彈性元件材料不同,能在一定范圍內(nèi)補償兩軸線間的位移，還有緩沖減震的作用。

4.位移補償
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、軸承磨損、回轉(zhuǎn)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(lián)軸器要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使聯(lián)軸器具有補償各種偏移量的性能，否則就會在軸、聯(lián)軸器、軸承設(shè)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(lián)軸器
1.結(jié)構(gòu)特點
A.結(jié)構(gòu)簡單,維護方便，能傳遞較大的扭矩；
B.但對被聯(lián)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(fā)生相對位移,就會在軸、聯(lián)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(zhuǎn)矩、載荷平穩(wěn)、短而剛性好的軸的連接

3.種類
凸緣聯(lián)軸器和套筒聯(lián)軸器兩種。

4.凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點
A.組成：兩個帶凸緣的半聯(lián)軸器和一組螺栓；

B.工作原理：兩個帶凸緣的半聯(lián)軸器用鍵分別于兩軸連接，然后用螺栓把兩個半聯(lián)軸器連接成一體，以傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。

C.對中方式：1、通過分別具有凸肩和凹槽的兩個半聯(lián)軸器的相互嵌合來對中，半聯(lián)軸器采用普通螺栓聯(lián)接；(靠預緊普通螺栓在凸緣邊接觸表面產(chǎn)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(lián)軸器都制出凸肩，共同與一個剖分環(huán)配合而實現(xiàn)對中。

D.適用：低速、大轉(zhuǎn)矩、載荷平穩(wěn)、短而剛性好的軸的連接。

E.結(jié)構(gòu)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(lián)軸器結(jié)構(gòu)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(yōu)點：結(jié)構(gòu)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(wěn)的場合，用于傳遞轉(zhuǎn)矩較小的場合。

三、撓性聯(lián)軸器
（一）剛性可移式聯(lián)軸器（無彈性元件聯(lián)軸器）的種類：十字滑塊聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器和鼓形齒聯(lián)軸器。

1.齒式聯(lián)軸器
A.組成：兩個帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒、 兩個帶外齒的內(nèi)套筒；

B.工作原理：兩內(nèi)套筒分別用鍵與兩軸連接，兩外套筒用螺栓連接，通過內(nèi)外齒的嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩和運動。

C.特點：為能補償兩軸的相對位移，將外齒環(huán)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(cè)留有較大的間隙。
通過嚙合齒間的頂隙、側(cè)隙，具備有允許兩軸間有徑向、軸向、角綜合位移補償?shù)墓δ埽?轉(zhuǎn)速高（可達3500r/min），能傳遞很大的轉(zhuǎn)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(zhì)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(shè)備中。

2.十字滑塊聯(lián)軸器
A.結(jié)構(gòu)特點：由半連軸器1、3（左、右套筒）和浮動盤2（十字滑塊）聯(lián)接在一起,兩軸一起轉(zhuǎn)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(yōu)點：徑向尺寸小,結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(zhuǎn)速低，沖擊小的場合。

3.萬向聯(lián)軸器
A.結(jié)構(gòu)：由一個十字軸、兩個萬向節(jié)叉、四個滾針軸承組成；所有轉(zhuǎn)動副的回轉(zhuǎn)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(lián)軸器）。

B.工作原理：當軸Ⅰ旋轉(zhuǎn)一周時，軸Ⅱ也將隨之轉(zhuǎn)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(jié)的這種特性稱作瞬時傳動比的不均勻性；就單個萬向節(jié)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(jié)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(jié)中從動軸變速傳動的缺點，常成對使用。

C.優(yōu)點：具有較大的角向補償能力，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高；

D.缺點：在傳動中將產(chǎn)生附加動載荷，轉(zhuǎn)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(jié)應滿足條件：
為了使該機構(gòu)能獲得恒定的傳動比，機構(gòu)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(nèi)。
（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(nèi)。

（二）常用彈性聯(lián)軸器有彈性套柱銷聯(lián)軸器和彈性柱銷聯(lián)軸器兩種。
1.彈性套柱銷聯(lián)軸器（標準號GB4323-2002)
A.結(jié)構(gòu)：在結(jié)構(gòu)上與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有橡膠彈性套的注銷代替了聯(lián)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(wěn)，正反轉(zhuǎn)或啟動頻繁、轉(zhuǎn)速高的傳遞中小轉(zhuǎn)矩的兩軸聯(lián)接。

2.彈性柱銷聯(lián)軸器
A.結(jié)構(gòu)：將若干非金屬材料制成的柱銷，置于兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，而實現(xiàn)兩半聯(lián)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(jié)構(gòu)簡單，制造容易和維護方便。

D.適用于：輕載的場合