中国压缩机网行业论坛
标题:
【技术知识】联轴器基础知识
[打印本页]
作者:
denaier2015
时间:
2015-12-4 14:24
标题:
【技术知识】联轴器基础知识
在工作过程中，使两轴始终处于联接状态的称联轴器。
; K' E3 h* e3 b6 C6 A
一、联轴器
- _* D; ?4 U1 y4 Z. u& X) Y
# H2 _' o- o& p+ f
1.功用
% c. w/ d/ N( k4 P( i6 Z) K
联轴器通常用来联接两轴并在其间传递运动和转矩；具有吸收振动和缓和冲击的能力；可以作为一种安全装置用来防止被联接件承受过大的载荷，起到过载保护的作用；用联轴器联接轴时只有在机器停止运转，经过拆卸后才能使两轴分离。
! c+ s S6 J! x; s6 o4 k
' j( T5 y" p4 W1 p2 a/ v: b' ]
2.分类
) q( o5 i& g) t( g r: O- k
& Y5 {9 [" ] \7 }% F
; k( {% ]7 a7 e6 e' C! O8 r
3.分类要求
7 h+ j/ G; G1 l# e& N$ T
固定联轴器：要求被联接的两轴中心线严格对中；
# ~. s {" v9 O% Z" E
可移式联轴器：允许两轴有一定的安装误差。
; f. @9 h+ o, S, c' a. A% E, v
弹性联轴器：其中的弹性元件材料不同,能在一定范围内补偿两轴线间的位移，还有缓冲减震的作用。
3 r) F: K) d: f0 R( _( [
1 B! e. o7 }' V# ]. q+ v
4.位移补偿
, _* k) X- H5 c2 d! T6 B/ r' D
联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形、轴承磨损、回转零件不平衡以及温度变化的影响，两轴的轴线往往存在着某种程度的相对位移与偏斜；
6 A9 }7 B3 Z& O+ s3 b
联轴器要从结构上采取各种不同的措施，使联轴器具有补偿各种偏移量的性能，否则就会在轴、联轴器、轴承设计中引起附加载荷，导致工作情况恶化。
1 S* ~/ m. W F7 v' L
两轴间的位移种类有：轴向位移、径向位移、偏角位移和综合位移。
6 j( R9 y8 H; l; Z) s
8 ~# C4 c5 p1 E/ x6 H' M4 _
二、固定式刚性联轴器
' k- A% B$ H! Z2 u$ y4 x# z: v
1.结构特点
3 H$ a5 @ V& D1 H6 }
% ^, n! S8 L( s- o! w
A.结构简单,维护方便，能传递较大的扭矩；
2 J9 A. N- K7 a- u
4 ~1 l/ E: O2 o
B.但对被联接的两轴间的相对位移缺乏补偿能力；
V9 B! u, U8 K4 n6 g( x
4 w O; J' P1 a0 ~ x0 Q
C.对两轴的对中性要求很高,若两轴线发生相对位移,就会在轴、联轴器和轴承上引起附加载荷和严重磨损，严重影响轴与轴承的正常工作；此外，在传递载荷时不能缓和冲击和吸收振动。
* @! `( t: J- X: M' k
$ g# A9 e3 g; i
2.应用场合
& W5 ?1 i' u W" v- _: M/ H: y
9 E6 A7 y: J) W* I6 [3 E' [4 w
低速、大转矩、载荷平稳、短而刚性好的轴的连接
/ \, `( }/ v# r# U, K8 w/ u5 _
- L/ X' a% v7 K
3.种类
: m. r; F& P/ p# Z7 j+ R
凸缘联轴器和套筒联轴器两种。
, C g2 w/ w/ G5 b6 T
- g, L3 k1 i" b( C9 t* j# F( f
4.凸缘联轴器结构特点
) |2 x5 n! {6 {, Z- c5 [3 {- L
A.组成：两个带凸缘的半联轴器和一组螺栓；
% \% v6 c) s8 Z
" R8 Z1 K2 v2 p: c" s, R
B.工作原理：两个带凸缘的半联轴器用键分别于两轴连接，然后用螺栓把两个半联轴器连接成一体，以传递运动和转矩。
1 T( l8 j2 q# P3 }- i. ?
0 `% \& ?5 P' `0 G2 b
C.对中方式：1、通过分别具有凸肩和凹槽的两个半联轴器的相互嵌合来对中，半联轴器采用普通螺栓联接；(靠预紧普通螺栓在凸缘边接触表面产生的摩擦力传递力矩；用铰制孔螺栓对中，靠螺杆承受挤压与剪切传递力矩。)2、两个半联轴器都制出凸肩，共同与一个剖分环配合而实现对中。
. |6 J2 C) \$ u* O, @
5 \6 A3 O# b7 b, U( A3 G, j
D.适用：低速、大转矩、载荷平稳、短而刚性好的轴的连接。
# G/ w2 |- R1 A; J
2 Q+ g* M! [9 z% M8 d$ N/ ?6 l
E.结构简单，传递扭矩大；传力可靠、对中性好；拆装简便、应用广泛；但不具有位移补偿功能；按标准选用。
+ H$ J. J* \- F" C
% l7 [2 G2 J7 a1 t( W% t
5.套筒联轴器结构特点
3 T8 q$ Q2 Y" u4 H0 D( }
& n2 ^& ~, `, B: g
A.组成：通过公用套筒与两轴采用键连接或销连接。
+ _1 X3 V9 a. r X9 v+ V1 ?4 j2 B1 Z
& Z5 c8 ^( g- M6 N' Z
B.优点：结构简单，制造方便，成本低，径向尺寸小。
) g+ f5 ]6 S2 ~9 @3 x
% r! {* c0 L$ L0 ~+ Z( a
C.缺点：装拆时需轴向移动。
( ~. j$ z& {" c/ o1 e5 `
- a0 \1 b8 s& P8 R6 P& s4 S% s
D.用场合：两轴直径较小、两轴对中性精度高、工作平稳的场合，用于传递转矩较小的场合。
7 h7 e. g" Y' E+ X0 R1 s
$ f0 R$ Y$ s' U! W& k6 i
三、挠性联轴器
/ v5 e. e. {5 z
（一）刚性可移式联轴器（无弹性元件联轴器）的种类：十字滑块联轴器、万向联轴器和鼓形齿联轴器。
_+ ]& K4 O8 c- V. S/ x: i; |
8 ?7 H: S: i) B u0 E
1.齿式联轴器
6 Z, H7 k8 n5 q/ D% e' o8 Q/ _
. h+ ]5 t. B' F2 u6 O# n% S0 b p1 O
A.组成：两个带有内齿及凸缘的外套筒、 两个带外齿的内套筒；
9 j; {8 s/ j4 i
0 @, J% {1 Y% i
B.工作原理：两内套筒分别用键与两轴连接，两外套筒用螺栓连接，通过内外齿的啮合传递转矩和运动。
M& e4 r* B3 ?$ u8 J9 e2 j: O" ~
/ F# w, I- Z) S. x4 S( ^
C.特点：为能补偿两轴的相对位移，将外齿环的轮齿做成鼓形齿，齿顶做成中心线在轴线上的球面，齿顶和齿侧留有较大的间隙。
5 n# u8 @: B8 t. a6 z+ v. u
3 L# Z7 y4 _3 j+ U3 D- W, _* R
通过啮合齿间的顶隙、侧隙，具备有允许两轴间有径向、轴向、角综合位移补偿的功能； 转速高（可达3500r/min），能传递很大的转矩（可达106N·m），并能补偿较大的综合位移，工作很高、对安装精度要求不高，要润滑；
E2 u# O+ Q: |( ^
4 [" n4 g2 X+ {
D.缺点：质量大，制造较困难，成本高。
. b* Z8 a6 c: P, |: R
% ]9 _4 x* N- q% R0 u# v, V
E.应用：广泛用于汽车等大重型机械设备中。
( x* d( S! W8 y" c4 m. I
i9 {# z# N7 p
2.十字滑块联轴器
$ j: M. I% L/ z8 E6 b9 [% R8 u
! k" K6 D) `) t" v3 I" S
A.结构特点：由半连轴器1、3（左、右套筒）和浮动盘2（十字滑块）联接在一起,两轴一起转动；浮动盘的凸榫可在半连轴器的凹槽中滑动；摩擦较大，要加以润滑。
) D# | U5 U, K2 f! @8 W
! B' D% R& c# I5 ^2 C: c! Q
B.优点：径向尺寸小,结构简单
! Q2 Q- Y Z7 D; i% Z% o# d" S
4 s$ |& P. k% R
C.缺点：但耐冲击性差，滑块与凹槽间易摩损，需润滑；十字滑块因径向位移会产生较大离心惯性力，而给轴和轴承带来附加载荷。
5 ?* A& f( s8 a( B7 N h+ r) {: b' m
' \5 Z6 ~) k$ m, J
D.应用场合：常用于刚性大、转速低，冲击小的场合。
* q1 p. k& z a: R
' {* d! H$ v* M
3.万向联轴器
" B5 \' ]" d8 N" E
/ `3 @( d1 q; ]2 v' d" j
A.结构：由一个十字轴、两个万向节叉、四个滚针轴承组成；所有转动副的回转中心（轴线）交于一点O，两轴间的夹角为α；是一种用以传递变夹角的相交两轴之间的运动的装置（联轴器）。
, l" j- `+ E- h3 c6 `8 V$ l E
# @1 K) O, B2 H9 O' q6 I- u
B.工作原理：当轴Ⅰ旋转一周时，轴Ⅱ也将随之转一周，即两轴的平均传动比为1；但是，两轴的瞬时传动比却不恒为1，而是作周期性变化的；万向节的这种特性称作瞬时传动比的不均匀性；就单个万向节而言，在输入轴与输出轴之间有夹角时，两轴的角速度不相等，即万向节有不等速性；两轴间的夹角α越大，从动轴速度波动越明显；故α应在35°~45°之间。为了防止主、从动轴角速度不相等；为了完全消除上述万向节中从动轴变速传动的缺点，常成对使用。
" @( {+ R) }% o" B: V" H2 Y) C0 e
4 R6 ^: h- @5 Y
C.优点：具有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高；
. X% H$ Z- [/ M: a
/ R$ P9 e( u2 X9 K5 s
D.缺点：在传动中将产生附加动载荷，转速不宜过高；
& b8 I( f3 E C" O( Y& v5 u
, O& {4 [5 _; h: C4 m' _
E.应用场合：主要用于两轴相交的传动，重载、中载、轻载等中低速的场合，如机床、汽车。
, e3 g% g. B# g
% @; L) a: X* C$ _, c1 f7 t: I
F.双万向节应满足条件：
3 z6 n h4 {9 f3 y: O8 M
5 s) y0 m \1 o0 M/ N
为了使该机构能获得恒定的传动比，机构要满足如下三个条件：
, `3 b% q3 U4 c! |3 \. r
（1）主动轴、从动轴、中间轴的三根轴线应位于同一平面内。
. g9 P$ V H5 x! w5 @( N7 E, N
& g9 c" [: ]9 d- f' m; S; h% B2 B
（2）主动轴、从动轴与中间轴的轴间夹角应相等：
& r& `: z) S! F
: k$ b! C3 o2 _
（3）中间轴两端的叉面应位于同一平面内。
* y/ e/ c+ F6 N8 K+ t* U7 z
: [+ }/ S, b2 K
（二）常用弹性联轴器有弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器两种。
# b7 ]9 o2 R& z0 k/ A1 l' J
8 `( n5 ?+ T: G% o- J' a+ y
1.弹性套柱销联轴器（标准号GB4323-2002)
g# a4 W7 E; `, P5 P
+ t3 _; m# Y6 J) |
A.结构：在结构上与凸缘联轴器相似，只是用套有橡胶弹性套的注销代替了联接螺栓；
1 d# A5 Y) `+ [5 r8 M" S/ {/ w: c# z
, k* u! b* H' j7 z! n# r+ O2 W: g: ]) E
B.原理：利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移；
+ o5 P: U- D1 ]4 u
9 _) ?, [; F- Q, V: L
C .特点：弹性套柱销连轴器制造容易，装拆方便，成本较低，但弹性套易磨损，寿命较短。
! H1 U1 T7 ^/ z( l! T9 p+ k. B1 E# n
6 ]* e3 U7 f9 x% O1 e, q
D.适用于：载荷平稳，正反转或启动频繁、转速高的传递中小转矩的两轴联接。
( Q5 F% A3 J9 E; D% J+ h
- i3 L$ N( w0 i: Y/ W ~8 S0 x
2.弹性柱销联轴器
1 \9 F, y' v# h, C: P
0 _( n, i% f+ Y
A.结构：将若干非金属材料制成的柱销，置于两半联轴器凸缘孔中，而实现两半联轴器的连接；柱销材料常用尼龙，其它具有弹性的非金属材料也可。
) ^$ ~! O/ L& ~
6 I2 E- c) D$ Q" b
B.原理：利用弹性柱销的弹性变形来补偿两轴轴向位移；
. I8 d0 j" o V, K, H. E6 U" m; \2 u+ y
. f+ O8 j ^3 L' t1 p% C
C.特点：弹性柱销连轴器可允许较大的轴向窜动，但径向位移和偏角位移的补偿量不大。其结构简单，制造容易和维护方便。
" C$ Z1 Q! R I5 q8 _+ a
' E+ z6 A/ p% C* o2 i* S
D.适用于：轻载的场合
0 w6 e* S* W7 Y% e _
v3 d# i1 z: ?! g) y
德耐尔空压机：
.denaircompressor点com
% u" E. F2 h7 B
文/直观学机械
$ X! z! k. ~) z6 E, B' r
4 x, ^6 O& T" x1 ]$ P# T
欢迎光临 中国压缩机网行业论坛 (http://bbs.compressor.cn/)
Powered by Discuz! X2.5