聯(lián)軸器屬于機(jī)械通用零部件范疇，用來(lái)連接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動(dòng)軸和從動(dòng)軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動(dòng)力傳動(dòng)中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動(dòng)態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動(dòng)軸和從動(dòng)軸聯(lián)接。一般動(dòng)力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接，是機(jī)械產(chǎn)品軸系傳動(dòng)最常用的連接部件。20世紀(jì)后期國(guó)內(nèi)外聯(lián)軸器產(chǎn)品發(fā)展很快，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)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(jī)器要求的聯(lián)軸器，對(duì)多數(shù)設(shè)計(jì)人員來(lái)講，始終是一個(gè)困擾的問(wèn)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(wàn)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(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)中處，在機(jī)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(gè)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(chǎng)合。

4.特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)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(duì)中，無(wú)沖擊的場(chǎng)合。

總結(jié)：

對(duì)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(duì)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(dòng)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(gè)端面開(kāi)凹槽的半聯(lián)軸器 ＋ 一個(gè)兩面有凸牙(榫)的浮動(dòng)盤(pán)，凸牙可在凹槽中滑動(dòng)，故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸間的相對(duì)位移。

2.特點(diǎn)：浮動(dòng)盤(pán)中心的運(yùn)動(dòng)軌跡為圓，其直徑等于兩軸的偏心距e =△y，在兩軸有相對(duì)位移情況下工作時(shí)，中間盤(pán)會(huì)產(chǎn)生很大的離心力，從而增大動(dòng)載荷及磨損。因此選用時(shí)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(dòng)盤(pán)——45鋼，表面淬火。

4.應(yīng)用：徑向偏移△y較大，T大，無(wú)沖擊，低速傳動(dòng)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(gè)帶外齒的半聯(lián)軸器1＋兩個(gè)帶內(nèi)齒的外殼3＋聯(lián)接螺栓5，  靠?jī)?nèi)外齒嚙合傳遞 轉(zhuǎn)矩。

2.特點(diǎn)：

①齒形為漸開(kāi)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(rùn)滑嚙合齒輪；

④因嚙合傳動(dòng)，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(jī)械，允許 △y＝2.4~6.3mm，△α＜3°。因計(jì)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(wàn)向聯(lián)軸器

雙萬(wàn)向聯(lián)軸器

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

2.特點(diǎn)：

①允許兩軸間有較大的角偏移，αmax=35°～45°(但α↑η↓)；

②運(yùn)轉(zhuǎn)中α變化也能工作，但瞬時(shí)傳動(dòng)比變化，且ω1≠ω2；

③徑向尺寸小。

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

4.材料：合金鋼 40Cr，20Cr等。

5.應(yīng)用：機(jī)床、汽車、工程機(jī)械等設(shè)備中。

常將萬(wàn)向聯(lián)軸器成對(duì)使用——雙萬(wàn)向聯(lián)軸器

總結(jié)：

以上各種聯(lián)軸器的共同特點(diǎn)：

1.剛性零件，缺乏緩沖吸振能力。

2.有相對(duì)滑動(dòng)的零件,磨損↑間隙↑,當(dāng)載荷、速度變化時(shí),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(shí)，零件移動(dòng)困難→附加動(dòng)載荷。

要求這類聯(lián)軸器摩擦表面硬度高，且需潤(rùn)滑以減少摩擦阻力。

（3）金屬?gòu)椥月?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(diǎn)：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(dòng)較大,易發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的軸系,如高速大功率柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)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?gòu)椥月?lián)軸器——蛇形聯(lián)軸器

1.蛇型彈簧聯(lián)軸器的特點(diǎn)

-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(dòng)裝置與被驅(qū)動(dòng)裝置，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

-良好的彌補(bǔ)位移偏差的能力

蛇型彈簧的高彈性特征使其在動(dòng)力傳輸時(shí)通過(guò)彈簧的伸展來(lái)吸收沖擊力、補(bǔ)償偏差。有利于減少?zèng)_擊負(fù)荷和集中應(yīng)力。

-特殊設(shè)計(jì)以保證彈簧的長(zhǎng)壽命

采用U型的轂齒，運(yùn)行時(shí)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(shí)，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(rùn)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(chǎng)合。有水平型（H型）、垂直型（V型）以及中間加長(zhǎng)型等多種設(shè)計(jì)、各種尺寸可供選擇。

2.蛇型彈簧聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)

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

-錐形彈簧鎖緊裝置設(shè)計(jì)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(zhǎng)壽命。

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

-安裝、維修方便，為減少勞動(dòng)力和降低停機(jī)時(shí)間。

-有水平分型和垂直分型兩種設(shè)計(jì)，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(chǎng)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(chǎng)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(jiǎn)便脫卸式加長(zhǎng)段。

-樂(lè)兆為鎖緊式彈簧提供5年的潤(rùn)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(kāi)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(jī)器。

（4）非金屬?gòu)椥月?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(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(bǔ)償較大的△x，安裝時(shí)要留出間隙C,設(shè)計(jì)時(shí)要留出距離A，以便更換橡膠圈時(shí)不必拆開(kāi)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：?jiǎn)?dòng)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(wú)油和其它有害于橡膠的介質(zhì)。

(4) 非金屬?gòu)椥月?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(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)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?gòu)椥月?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(shí)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(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低，有良好的補(bǔ)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?gòu)椥月?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(diǎn)：富有彈性，消振能力強(qiáng)，扭轉(zhuǎn)剛度小，但徑向尺寸較大，過(guò)載時(shí)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(dòng)頻繁，正反轉(zhuǎn)向，nmax=5000r/min,沖擊大的兩軸聯(lián)接。

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