聯軸器的分類與選型

　　聯軸器的簡介

　　聯軸器是用來聯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，有些聯軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態性能的作用。聯軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯接。一般動力機大都借助于聯軸器與工作機相聯接。

　　聯軸器的類型

　　聯軸器所聯接的兩軸，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。根據聯軸器有無彈性元件、對各種相對位移有無補償能力，即能否在發生相對位移條件下保持聯接功能以及聯軸器的用途等，聯軸器可分為剛性聯軸器，撓性聯軸器和安全聯軸器。

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

　　2、撓性聯軸器：無彈性元件的撓性聯軸器，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，包括齒式聯軸器、萬向聯軸器、鏈條聯軸器、滑塊聯軸器等。

　　有彈性元件的撓性聯軸器，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，改善傳動系統的工作性能。包括各種非金屬彈性元件撓性聯軸器和金屬彈性元件撓性聯軸器，各種彈性聯軸器的結構不同，差異較大，在傳動系統中的作用亦不盡相同。

　　3、安全聯軸器：傳遞運動和轉矩，過載安全保護。撓性安全聯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、液壓式等安全聯軸器。

　　聯軸器的功能

　　當軸與軸要聯接傳達動力時，一般有用皮帶輪或齒輪做聯接，但若要求兩軸要在一直線上且要求等速轉動的話，則必須使用聯軸器來聯接。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生變化，因此可用柔性聯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。

　　聯軸器的選型

　　根據傳遞載荷的大小，軸轉速的高低，被聯接兩部件的安裝精度等，參考各類聯軸器特性，選擇一種合用的聯軸器類型。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，可選用輪胎式聯軸器等具有高彈性的聯軸器。

　　2、聯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軸器，例如膜片聯軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯軸器等。

　　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生較大的附加相對位移時，應選用撓性聯軸器。例如當徑向位移較大時，可選滑塊聯軸器，角位移較大或相交兩軸的聯接可選用萬向聯軸器等。

　　4、聯軸器的可靠性和工作環境。通常由金屬元件制成的不需潤滑的聯軸器此較可靠；需要潤滑的聯軸器，其性能易受潤滑完善程度的影響，且可能污染環境。含有橡膠等非金屬元件的聯軸器對溫度、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、成本低的聯軸器。例如剛性聯軸器不但結構簡單，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軸器（例如彈性套柱銷聯軸器、彈性柱銷聯軸器、梅花形彈性聯軸器等），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。

　　聯軸器的型號選擇

　　1、選用標準聯軸器

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

　　2、選擇聯軸器品種、型式

　　了解聯軸器（尤其是撓性聯軸器）在傳動系統中的綜合功能，從傳動系統總體設計考慮，選擇聯軸器品種、型式。根據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、工作環境等綜合因素選擇聯軸器的品種。根據配套主機的需要選擇聯軸器的結構型式，當聯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軸器;需要過載保護時，宜選擇安全聯軸器;與法蘭聯接時，宜選擇法蘭式;長間隔傳動，聯接的軸向尺寸較大時，宜選擇接中間軸型或接中間套型。

　　3、聯軸器轉矩計算

　　傳動系統中動力機的功率應大于工件機所需功率。根據動力機的功率和轉速可計算得到與動力機相聯接的高速真個理論短矩T;根據工況系數K及其他有關系數，可計算聯軸器的計算轉矩Tc，。聯軸器T與n成反比，因此低速端T大于高速端T。

　　4、初選聯軸器型號

　　根據計算轉矩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。初步選定聯軸器型號（規格），從標準中可查得聯軸器的許用轉速［n］和最大徑向尺寸D、軸向尺寸L0，就滿足聯軸器轉速n≤［n］。

　　5、根據軸徑調整型號

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

　　6、選擇聯接型式

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

　　7、選定聯軸器品種、式、規格（型號）

　　根據動力機和聯軸器載荷種別、轉速、工作環境等綜合因素，選定聯軸器品種;根據聯軸器的配套、聯接情況等因素選定聯軸器型式;根據公稱轉矩、軸孔直徑與軸孔長度選定規格（型號）。

　　聯軸器選型注意事項

　　我國普遍存在聯軸器選用不當的現象，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軸器才能改善傳動系統工作狀態，而齒式聯軸器無論是鼓形齒和直齒均為剛性可移式聯軸器。

　　根據不具備減振、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。過去聯軸器品種少，選擇的余地小，如今有很多彈性聯軸器問世，其中扇形塊彈性聯軸器和彈性活銷聯軸器是代替齒式聯軸器的合理選擇之一。

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