联轴器

根据联轴器内部是否含有弹性元件可分为：
1、刚性联轴器：
固定式--对中性要求高
可移式--可以补偿各种偏移
2、弹性联轴器：可以补偿各种偏移，缓冲吸振

一、刚性联轴器
1．固定式刚性联轴器要求两轴对中性好
(l)夹壳式联轴器

由两个半圆形的铸铁夹壳组成并用螺栓锁紧，主要靠摩擦力传递扭矩，为传动可靠，可加一平键。特点：拆装方便，结构简单，传递力矩不大，一般用于d＜200mm的轴。

JQ型-夹壳连轴器 (HG5-213-65) JQ型-夹壳连轴器基本参数和主要尺寸

(2)凸缘联轴器

由两个带有凸缘的半联轴器用螺栓联接而成，半联轴器轴用键联接
对中形式：凸肩对中，对中性好；剖分环对中，装拆方便。
螺栓联接：精制螺栓联接，间隙靠摩擦力；铰制孔用螺栓，紧配合靠挤压剪切)
常用材料：HT28-48或碳钢
重载或 V＞30m/s时应用铸钢或锻钢。
特点：结构简单,能传递较大的扭矩,应用很广,适用于轴的刚性大,对中性较好的场合。

2．可移式刚性联轴器
具有可移性,可补偿两轴间的偏移
(l)十字滑块联轴器
由两个带有凹槽的半联轴器和一个两端面均带有相互垂直齿牙的圆盘组成。
常用材料：45号钢，工作表面经热处理
适用于转速 n＜250rpm，轴的刚性大的场合。

SL十字滑块联轴器 (Q/JL03-2001)
滑块联轴器又名金属滑块联轴器，其滑块呈圆环形，用钢或耐磨合金制成，适用于转速较低，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。 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。

(2)滑块联轴器
将滑块改为方块，用尼龙或夹布胶木做成。
适用于小功率、转速、剧烈冲进处

WH型-滑块连轴器 (JB/ZQ 4384-97 代替JB/ZQ 4384-86原称KL)

(3)万向联轴器，适用于低速
由两个叉形接头和十字头组成。
单万向联轴器当主动轴等速回转时，从动轴在做周期性变速回转，为此改用双万向联轴器，能保证从动轴与主动轴等角速度回转，条件为
a.中间轴的两个义部在同一平面内
b.中
材料：合金钢，热处理提高耐磨性
特点：允许两轴有较大的夹角α可达35°～43°,而且机器运转时夹角变化并不影响传动，结构简单维修方便。
适用于汽车、拖拉机，多头钻床，液力传动机车、发电机
(4)齿轮联轴器
由两个带有内齿及凸缘的外套简和两个带有外齿的内套筒组成,靠内外齿啮合传递扭矩。
外齿齿顶做成椭球面，齿顶齿侧留有较大间隙
材料：45号钢或 tG45 采用渐开线齿形，α＝20°，t＝30～80
特点：能传递很大扭矩
安装精度要求不高，零件有较大综合位移
在重型机械 轧钢机、蜗轮机、减速箱输出轴、汽轮发电机中广泛应用，已标准化


二、弹性联轴节
因具有弹性元件，所以除可以补偿位移外，还可以缓冲吸振，适用于起动频繁高速变载以及经常正反转的场合。
弹性元件
a. 定刚度金属材料
b. 变刚度金属材料
变刚度非金属材料---吸振性好，可减少共振的可能性
1．弹性圈柱销联轴器
其构造与凸缘联轴器相似，只是把联接螺栓换上带有弹性圈的栓销
材料：半联轴器 HT200或30，35，tG35
柱销 45号
弹性圈，耐油橡校，做成梯形剖面
使用条件:工作温度一20℃一50℃,安装时留有轴向间隙 C,最大外径速度 V＜30m/s
这种联轴器已标准化,可根据了Tca、n_max以及轴的直径选取,对重要的联接可验证弹性圈的比压和柱销弯曲应力


式中：[P]--弹性圈的许用比压，对橡胶[P]＝2MPa
--柱销的许用弯曲应力， ＝0.25
特点：制造容易，装拆方便，但弹性圈易磨损寿命短。适用于载荷平稳，需正反转或启动频繁的传动中。
2．尼龙柱销联轴器
用尼龙柱销代替弹性圈柱销 --20～70℃
结构更简单，更换方便，寿命长，效果比弹性圆柱销好。
己标准化，与同尺寸的比弹性圈柱销比，传递力矩能力大
3．轮胎联轴器

由两个半联轴器，轮胎、压板联接螺钉组成
特点：弹性变形大，寿命长，不需润滑，径向尺寸大
适用于起动频繁双向运转潮湿多水处

三、选用步骤
1．联轴器的选用原则、
(1)低速刚性大的短轴可选用固定式刚性联轴器
(2)低速刚性小的长轴可选用可移式刚性联轴器：
传递扭距较大时，选齿轮联轴器
轴线交叉时，选用万向联轴器
(3)高速有振动和经常正反转时选用弹性联轴器。
2．在上述基础上进行型号选择

联轴器和离合器是把机器中的两根轴联接起来,使之一同回转，以便传递动力和运动的常用部件。
例如:汽车柴油机与变速箱之间联轴器,变速箱与后桥之间联轴器；机床转挡离合器；电机与减速箱之间的联轴器。

根据工作特性分为：
1．联轴器：把两根轴牢固的联接在一起,在工作过程中不能分离。
2．离合器：根据工作需要，随时可将两轴联接或分离。
3．安全联轴器和安全离合器
机器工作时,如果扭矩超过规定值,能自动断开或分离,以保证机器中的主要部件防止过载而损坏。
联轴器和离合器已标准化，所以要求只需掌握不同类型联轴器和离合器的特点及其选用原则和方法，以便根据使用要求进行选择。

设计要求：
1．可重复性吸振性
2．强度、对称性
首先介绍联轴器、离合器的选取步骤：
1．根据工作需要选定合适类型
2．按照轴的直径、工作扭矩、轴的转速等有关参数，由手册中查取具体型号；
3．对关键零件的强度校核。
计算扭矩用
在选取或校核时，应考虑机器中起动时的惯性力及过载的影响，所以应按最大扭矩进行， 但是在设计时，往往因原始资料不足或分析困难，故通常按计算扭矩进行

式中：T--额定扭矩；
K--工作情况系数，与原动机、工作机有关
对刚性联轴器，牙嵌离合器，应选取较大值；
对弹性联轴器，摩擦离合器，应选取中间值；
对安全联轴器，或离合器，应选取较小值。

处于重要机器中的联轴器对其个别关键零件应进行必要的验算校核时要用计算扭矩了。

三爪联轴器，水泵联轴器膜片联轴器结构
　　 膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引起膜片和轴套之间的反冲。有一些生产商提供两个膜片的，也有提供三个膜片的，中间有一个或两个刚性元件，两边再连在轴套上。单膜片联轴器和双膜片联轴器的不同之处是处理各种偏差能力的不同，鉴于其需要膜片能复杂的弯曲，所以单膜片联轴器不太适应偏心。而双膜片联轴器可以同时曲向不同的方向，以此来补偿偏心。
膜片联轴器的特点
　　 膜片联轴器这种特性有点像波纹管联轴器，实际上联轴器传递扭矩的方式都差不多。膜片本身很薄，所以当相对位移荷载产生时它很容易弯曲，因此可以承受高达1.5度的偏差，同时在伺服系统中产生较低的轴承负荷。膜片联轴器常用于伺服系统中，膜片具有很好的扭矩刚性，但稍逊于波纹管联轴器。另一方面，膜片联轴器非常精巧，如果在使用中误用或没有正确安装则很容易损坏。所以保证偏差在联轴器的正常运转的承受范围之内是非常必要的。选择适合的联轴器是用好联轴器的关键一步，在设计阶段就得考虑选用什么类型的联轴器了。 　　联轴器与齿式联轴器相比，没有相对滑动，不需要润滑、密封，无噪声，基本不用维修，制造方便，可部分代替齿式联轴器。膜片联轴器在国际上工业发达国家应用已很普通，在我国已制订机械行业标准，最近已修订为新的行业标准：JB/T 9147-1999（代替ZB/T J19022-90） 联轴器各转矩间的关系。
膜片联轴器的正确选择
　　 膜片联轴器的正确选择： 　　1、 膜片联轴器至少由一个膜片和两个轴套组成。膜片被用销钉紧固在轴套上一般不会松动或引起膜片和轴套之间的反冲。有一些生产 商提供两个膜片的，也有提供三个膜片的，中间有一个或两个刚性元件，两边再连在轴套上。 　　2、 膜片联轴器这种特性有点像波纹管联轴器，实际上联轴器传递扭矩的方式都差不多。膜片本身很薄，所以当相对位移荷载产生时它 很容易弯曲，因此可以承受高达1.5度的偏差，同时在伺服系统中产生较低的轴承负荷。 　　3、 膜片联轴器常用于伺服系统中，膜片具有很好的扭矩刚性，但稍逊于波纹管联轴器。 　　4、 另一方面，膜片联轴器非常精巧，如果在使用中误用或没有正确安装则很容易损坏。所以保证偏差在联轴器的正常运转的承受范围之 内是非常必要的。 　　5、根据轴径调整型号： 　　初步选定的轴承联轴器联接尺寸，即轴孔直径d和轴孔长度L，应符合主、从动端轴径的要求，否则还要根据轴径d调整联轴器的规格。 　　主、从动端轴径不相同是普通现象，当转矩、转速相同，主、从动端轴径不相同时，应按大轴径选择联轴器型号。新设计的传动系统中， 应选择符合GBT3852中规定的七种轴孔型式，推荐采用J1型轴孔型式，以提高通用性和互换性，轴孔长度按i轴承联轴器产品标准的规定。
膜片联轴器的应用
　　 广泛用于各种机械装置的轴系传动，如水泵（尤其是大功率、化工泵）、风机、压缩机、液压机械、石油机械、印刷机械、纺织机械、化工机械、矿山机械、冶金机械、航空（直升飞机）、舰艇高速动力传动系统、汽轮机、活塞式动力机械传动系统、履带式车辆，以及发电机组高速、大功率机械传动系统，经动平衡后应用于高速传动轴系已比较普遍。