摘要：在实华公司大多数输油泵、搅拌器等设备的动力端与负载端的联接均采用联轴器传动。联轴器也是在机泵系统中最关键的部分，它的选型好坏与维修速度直接关系到现场生产的效率。通过对联轴器原理、分类、特点及选用上做出一点的分析和理论罗列，从而能够更直观快速的理解各类联轴器。
关键词：联轴器；弹簧；齿轮；电动机
1 联轴器的用途和基本原理
其基本功能是用于两个连接（有时也用于链接和其他旋转部分），并能传递运动和转矩。联轴器的可用的方面是很广遍布众多的领域，它的种类、数量极多。相比于齿轮传动，带传动和一系列的传动机构，传动机构耦合具有着非常特殊的功能，不是其他机制可代替的。我们需要把一根轴上的扭矩、转速用较大的轴与轴之间的夹角传送到距离比较远，角度有可能随时变化的另外一根轴的时候，一般只可能选择联轴器传动来实现这类传送。
联轴器是用来联接轴与轴，以传递运动和转距。有时也可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。用联轴器联接两轴时，只有在机器停止运转后才能使两轴分离。
2 联轴器的分类
2.1 刚性联轴器
（1）套筒联轴器：套筒联轴器由套筒和联接零件（销钉或键）组成。这种联轴器构造简单、径向尺寸小，但对两轴的轴线偏移无补偿作用。多用于两轴对中严格、低速轻载的场合。当用圆锥销作联接件时，若按过载时圆锥销剪断进行设计，则可用作为安全联轴器
（2）凸缘联轴器：凸缘联轴器由两个带凸缘的半联轴器和一组螺栓组成。这种联轴器有两种对中方式：一种是通过分别具有凸槽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；另一种是通过铰制孔用螺栓与孔的紧配合对中，当尺寸相同时后者传递的转矩较大，且装拆时轴不必作轴向移动。
2.2挠性联轴器
（1）滑块联轴器：滑块联轴器有两个与轴用键连接的半联轴器和中间滑块组成，中间滑块的两面有互成90度的径向凸榫，半联轴器和中间滑块端面有径向凹槽，利用凸榫相互嵌合构成移动副，可补偿径向偏移和角偏移，但转动时滑块有较大的离心惯性力。其结构简单、径向尺寸小、适用于两轴径向位移较大的低速、无冲击和载荷较大的场合。
（2）齿式联轴器：齿式联轴器由两个带外齿的轮毂分别与主、从动联轴器相连接，两个带内齿的凸缘用螺丝紧固，利用内外齿啮合以实现两轴连接。其外轮廓尺寸紧凑，传递转矩大，可补偿综合偏移，但成本较高，适用于高速、重载、启动频繁和经常正反转的场合。
（3）万向联轴器：万向联轴器上与主、从动轴相连的叉形件与十字轴分别构成转动副，允许有较大的角偏移。万向联轴器利用其机构的特点，使两轴不在同一轴线，存在轴线夹角的情况下能实现所联接的两轴连续回转，并可靠地传递转矩和运动。万向联轴器最大的特点，其结构有较大的角向补偿能力，结构紧凑，传动效率高。不同结构型式万向联轴器两轴线夹角不相同。
2.3非金属弹性元件的挠性联轴器
（1）弹性套柱销联轴器：弹性套注销联轴器有锥端的柱销固定于半联轴器，柱销上套装的橡胶弹性套伸入半联轴器上的孔中，实现两轴的联接。其制造方便，适用于启动频繁的高、中速轴的中、小转距传动。弹性套易磨损，为便于更换，要留下装拆柱销的空间尺寸。
（2）弹性柱销联轴器：弹性柱销联轴器利用置于半联轴器凸缘孔中的尼龙柱销，实现两轴连接。为防止柱销滑出没有挡板。其适用于起动及换向频繁的转矩较大的中、低速轴。
3 联轴器结构特点
3.1 弹性联轴器
如图1所示为一弹性联轴器，它是由半联轴器1、半联轴器3和弹簧2组成的，弹簧的两端被固定在两个半联轴器上。
在该联轴器中，弹簧应采用有较高的强度，足够的弹性以及良好的热处理性能的材料制作。两个半联轴器的材料一般用45号钢，在特殊环境中，有特殊要求时可用其它材料。如我们在单晶生长炉中采用不锈钢。
该联轴器的特点是：弹性好缓冲减振能力强，可以补偿两轴间的偏移工作可靠，结构简单。制造容易，整体尺寸小，特别适用于空间窄小之处的两轴对接。如测速控制系统中。
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图1弹性联轴器 图2齿式联轴器
3.2 齿式联轴器
如图2所示为可移式刚性联轴器。它由一个带内齿的外套2和两个带外齿的半联轴器1、3组成。它们依靠内外齿相啮合以传递扭矩。由于外齿的齿顶制成椭球面，且保证与内齿啮合后具有适当的顶原隙和侧隙，故在传动时，可以补偿两轴间的偏移。
在该联轴器中，所用齿轮的齿廓曲线为渐开线，啮合角为20、齿数为30-80，半联轴器的材料一般用45号钢或ZG45，外套的材料用尼龙或塑料（关于进口件外套的材料，还有待于研究）。
该联轴器的特点是：具有较高的承载能力，可以补偿两轴间的偏移，在不同程度上缓冲减振；结构简单，拆装方便；整体尺寸小，特别适用空间窄小处的两轴对接。
在以上介绍的两种结构中，半联轴器与轴的联接可以通过键联接，但当传递的扭矩较小，尺寸要求又小时，也可以用定位螺钉来联接。这时要将轴的相对位置铣成平坛，以便定位螺钉头部接触，定位牢固。
4 联轴器的选用
根据工作根据工作载荷的大小和性质、转速高低、两轴相对偏移的大小，环境状况，装拆维护和经济性等方面的因素，选择合适的类型。例如，在载荷平稳、转速恒定、低速的场合，刚性大的短轴，可选用刚性连轴器；刚性小的长轴，可选用无弹性元件的挠性连轴器。在载荷多变、高速回转、频繁启动、经常反转和两轴不能保证严格对中的场合，可选用弹性元件挠性联轴器。
4.1 选用原则
（1）转矩T：T↑，逃刚性联轴器、无弹性元件或有金属弹性元件的挠性联轴器
T有冲击振动，选有弹性元作的挠性联轴器
（2）转速n：n↑，非金属弹性元件的挠性联轴器；
（3）对中性：对中性好选刚性联轴器，需补偿时选挠性联轴器
（4）装拆：考虑装拆方便，选可直接径向移动的联轴器；
（5）环境：若在高温下工作，不可选有菲金属元件的联轴器；
（6）成本：同等条件下，尽量选择价格低，维修简单的联轴器
4.2 型号选择
（1）联轴器计算扭矩：
Tc=KT=9550K Pw/n
式中：TC-计算扭矩，N·m
T-扭矩：N·m；
Pw-工作功率：kW
n-工作转速：r/min
（2）确定联轴器型号Tc≤[T]
T-联轴器的公称扭矩、许用扭矩N·m
（3）校核最大转速n≤[n]
T-联轴器的最大转速 r/min
参考文献：
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论文作者:王兆军,庄玉坤,左金锋,赵朋龙,邱法科
论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/30
标签：联轴器论文; 万向论文; 扭矩论文; 弹性论文; 转矩论文; 凸缘论文; 转速论文; 《基层建设》2020年第2期论文;