§10-1联轴器一、联轴器的功能与类型1、联轴器功能用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。2、联轴器的类型联轴器所联接的两轴，山于制造及安装误差，承载后的变形以及温度变化的影响等，会引起两轴相对位置的变化，往往不能保证严格的对中。如图10-1所示。@)轴向位移・丫(b)径向位移y(d)综合位移心y\a图10-1轴线的相对位移根据联轴器有无弹性元件、对各种相对位移有无补偿能力，即能否在发生相对位移条件下保持联接功能以及联轴器的用途等，联轴器可分为刚性联轴器，挠性联轴器和安全联轴器。联轴器的主要类型、特点及其在作用，详见
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10-10农10-1联轴器类型类别在传动系统中的作用备注刚性联轴器只能传递运动和转矩，不具备其他功能包括凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等挠性联轴器无弹性元件的挠性联轴器，不仅能传递运动和转矩，而且具有不同程度的轴向、径向、角向补偿性能包括齿式联轴器、万向联轴器、链条联轴器、滑块联轴器等有弹性元件的挠性联轴器，能传递运动和转矩；具有不同程度的轴向、径向、角向补偿性能；还具有不同程度的减振、缓冲作用，改善传动系统的工作性能包括各种非金属弹性元件挠性联轴器和金属弹性元件挠性联轴器，各种弹性联轴器的结构不同，差异较人，在传动系统中的作用亦不尽相同安全联轴器传递运动和转矩，过载安全保护°挠性安全联轴器还具有不同程度的补偿性能包括销钉式、摩擦式、磯粉式、离心式、液压式等安全联轴器二、常用联轴器1、刚性联轴器类型：套筒式、夹壳式和凸缘式等。本章只介绍较为常用的凸缘联轴器。凸缘联轴器结构型式有两种：（1）普通凸缘联轴器（图10-2a）:用較制孔螺栓来联接两个半联轴器，黑螺栓杆承受挤压与剪切来传递转矩。（2）对中樺凸缘联轴器（图10-2b）:用普通孔螺栓来联接两个半联轴器，靠接合面的摩擦力来传递转矩。一个半联轴器的凸肩与另一个半联轴器上的凹槽相配合而对中。为了运行安全，凸缘联轴器可作成带防护边的（图10-2c）o图10-2d描述了凸缘联轴器的装配过程。材料：灰铸铁或碳钢，重载时或圆周速度大于30rn/s时应用铸钢或锻钢。特点：构造简单、成本低、可传递较大转矩，但不能补偿两轴间的相对位移,对两轴对中性的要求很高。适用于转速低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好时的场合。(a)(d)图10-2凸缘联轴器2、挠性联轴器（1）无弹性元件的挠性联轴器可补偿两轴的相对位移，但不能缓冲减振。十字滑块联轴器结构：曲两个半联轴器1、3和一个中间圆盘2所组成。中间圆盘两端的凸块相互垂直，并分别与两半联轴器的凹槽相嵌合，凸块的中线通过圆盘中心（图10-3a、图10-3b）o特点：中间圆盘的凸块在半联轴器的凹槽内滑动，可以补偿两轴的相对位移。对凹槽的和凸块的工作面的硬度要求较高，并需加润滑剂。转速高时，易磨损,且附加载荷大，故宜用于低速的场合。它允许的径向位称）V0.04〃（d为轴径），角位移a<30°o(b)图10-3十字滑块联轴器B、齿轮联轴器结构：由两个具有外齿的半联轴器1、4和两个具有内齿的外壳2、3组成，外壳与半联轴器通过内、外齿的相互啮合而相联，如图10-4所示。轮齿间留有较大的齿侧间隙，外齿轮的齿顶做成球面，球面中心位于轴线上，转矩靠啮合的齿轮传递。特点：能补偿两轴的综合位移。能传递较大的转矩，但结构较复杂，制造较困难，在重型机器和起重设备中应用较广。不适用于立轴。C、万向联轴器结构：由两个分别固定在主、从动轴上的义形接头1、2和一个十字形零件（称十字头）3组成。义形接头和十字头是狡接的，因此允许被联接两轴轴线夹角a很大（图10-5a）o图10-5a单万向联轴器结构简图图10-5b双万向联轴器结构简图特点：若两轴线不重合，即使主动轴等速转动，而从动轴仍将为周期性的变速转动。双万向联器可避免这一缺点，但必须使主动轴与中间轴的夹角和从动轴与中间轴的夹角相等，且中间轴两端的叉形接头位于同一平面内时，其主、从动轴的角速度才相等（图10-5c、图10-5d）,否则从动轴仍将为周期性的变速转动（图10-5e）o能可靠的传递转矩和运动，结构紧凑，效率高，可用于相交轴间的联接,或有较大角位移的场合。a=pcol=co2图10-5ca=p
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化或规格化，一般情况下只须正确选择联轴器的类型、确定联轴器的型号及尺寸。必要时，可对其易损的薄弱环节进行负荷能力的校核讣算，转速高时，还应验算其外缘的离心应力和弹性元件的变形，进行平衡检验等。1、联轴器类型的选择选择联轴器类型时，应考虑：所需传递转矩的大小和性质、对缓冲、减振功能的要求以及时否可能发生共振等。由制造和装配误差、轴受载和热膨胀变形以及部件之间的相对运动等引起两轴轴线的相对位移程度。许用的外形尺寸和安装
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，为了便于装配、调整和维修所必需的操作空间。对于大型的联轴器，应能在轴不需作轴向移动的条件下实现装拆。此外，还应考虑工作环境、使用寿命以及润滑和密封和经济性等条件，再参考各类联轴器特性，选择一种合用的联轴器类型。2、联轴器型号、尺寸的确定对于已标准化和系列化的联轴器，选定合适类型后，可按转矩、轴直径和转速等确定联轴器的型号和结构尺寸。联轴器的计算转矩：Tca=K\T式中：T为联轴器的名义转矩(N.m):Tea为联轴器的计算转矩(N.m):KA为工作情况系数，其值见衣10-2(此系数也适用于离合器的选择)。根据计算转矩、轴直径和转速等，由下面条件，可从有关
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中选取联轴器的型号和结构尺寸。Tca^[T]n<力max式中：[71为所选联轴器的许用转矩(N.m):n为被联接轴的转速(r/min):"max为所选联轴器允许的最高转速(r/min)»多数情况下，每一型号的联轴器适用的轴径均有一个范围。标准中已给出轴径的最大与最小值，或者给出适用直径的尺寸系列，被联接的两轴应在此范圉之内。一般情况下，被联接的两轴的直径是不同的，两个轴端的形状也可能不同。农11-2工作情况系数AS\分类工作情况及举例电动机、汽轮机四缸和四缸以上内燃机双缸内燃机单缸内燃机I转矩变化很小，如发电机、小型通风机、小型离心泵1.31.51.82.2II转矩变化小，如透平压缩机、木工机床、运输机1.51.72.02.4III转矩变化中等，如搅拌机、增压泵、有飞轮的压缩机、冲床1.71.92.22.6IV转矩变化和冲击载荷中等，如织布机、水泥搅拌机、拖拉机1.92.12.42.8V转矩变化和冲击载荷人，如造纸机、挖掘机、起重机、碎石机2.32.52.83.2VI转矩变化人并有极强烈冲击载荷，如压延机、无飞轮的活•塞泵、重型初轧机3.13.33.64.0四、联轴器的选择算例例10-1如图10-11所示，在电机与增压油泵用联轴器相联。已知电机功率P=7.5KW,转速n=960r/min,电机伸出轴端的直径dl=38mm,油泵轴的直径J2=42mm,选择联轴器型号。解：因为轴的转速较高，启动频繁，載荷有变化，宜选用缓冲性较好，同时具有可移性的弹性套柱销联轴器。计算转矩7^=XT查衣10-2得：/C=1.7c名义转矩P757=9550-=9550—=74.6N.m«960所以：Tca=l.7*74.6=126.8N.m査手册选用弹性套柱销联轴器7Z6¥38x82Y42X112GB4323-84附：TL6弹性套柱销联轴器的技术参数为公称扭矩：250N.m许用转速：=3300r/min（联轴器材料为铁）=3800r/min（联轴器材料为钢）轴孔直径：dmin=32mm,”吨=42mm。•fetn/、TI—////////^//图10-11联轴器算例
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