聯軸器的分類選型與參數尺寸

./聯軸器用來聯接不同機構中的兩根軸〔主動軸和從動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(tài)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。聯軸器的分類剛性聯軸器<無補償能力>撓性聯軸器〔有補償能力：無彈性元件有彈性元件無彈性元件的撓性聯軸器

這類聯軸器因具有撓性,故可補償兩軸的相對位移。但因無彈性元件,故不能緩沖減振。常用的有以下幾種：凸緣聯軸器<1>

這是普通凸緣聯軸器,采用鉸制孔用螺拴聯接,并靠鉸制孔<對應鉸制孔螺栓>螺拴來對中,依靠螺拴的抗剪切能力傳遞扭矩。凸緣聯軸器<2>

這是采用普通螺拴聯接的凸緣聯軸器,依靠兩半聯軸器結合面上摩擦力傳遞扭矩。凸緣聯軸器<3>

這也是采用鉸制孔用螺栓聯接的凸緣聯軸器,但半聯軸器外緣有防護邊,這種結構主要保證聯軸器運行時的安全性。十字滑塊聯軸器

十字滑塊聯軸器屬于撓性聯軸器；由兩個端面上開有凹型槽的半聯軸器和兩面帶有凸牙的中間盤組成。凸牙可在凹槽中滑動,可以補償安裝及運轉時兩軸間的相對位移。一般運用于轉速n小于250r/min,軸的剛度較大,無劇烈沖擊處。滑塊聯軸器

滑塊聯軸器是由兩個帶凹槽的半聯軸器和一個方形滑塊組成,滑塊材料通常為夾布鉸木制成。由于中間滑塊的質量較小,具有彈性,可應用于較高的轉速。結構簡單、緊湊、適用于小功率、高轉速而無劇烈沖擊處。萬向聯軸器

十字軸式萬向聯軸器,由兩個叉形接頭、一個中間聯接件和軸組成。屬于一個可動的聯接,且允許兩軸間有較大的夾角〔夾角α可達35°-45°>。結構緊湊、維護方便,廣泛應用于汽車、多頭鉆床等機器的傳動系統(tǒng)。齒式聯軸器

齒形聯軸器由兩個帶有內齒及凸緣的外套和兩個帶有外齒的內套筒組成。依靠內外齒相嚙合傳遞扭矩。齒輪的齒廓曲線為漸開線,嚙合角為20°。這類聯軸器能傳遞很大的轉矩,并允許有較大的偏移量,安裝精度要求不高,常用于重型機械中。

2.

有彈性元件的撓性聯軸器

這類聯軸器因裝有彈性元件,不僅可以補償兩軸間的相對位移,而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲蓄的能量越多,則聯軸器的緩沖能力愈強；彈性元件的彈性滯后性能與彈性變形時零件間的摩擦功愈大、則聯軸器的減振能力愈好。這類聯軸器目前應用很廣,品種亦愈來愈多。滾子鏈聯軸器

左圖所示為滾子鏈聯軸器。這種聯軸器是利用一條公用的雙排鏈同時與與兩個齒數相同的并列鏈輪嚙合來實現兩半聯軸器的聯接。彈性套柱銷聯軸器

這種聯軸器的構造與凸緣聯軸器相似,只是用套有彈性套的柱銷代替了聯接螺栓。因為通過蛹狀常用耐油橡膠,以提高其彈性。半聯軸器與軸的配合孔可作成圓柱形或圓錐形。彈性柱銷聯軸器這種聯軸器的結構如左圖所示,工作時轉矩通過兩半聯軸器及中間的尼龍柱銷而傳給從動軸。為了防止柱銷脫落,在半聯軸器的外側,用螺釘固定了擋板。這種聯軸器與彈性套柱銷聯軸器很相似,但轉矩的能力很大,結構更為簡單,安裝、制造方便,耐久性好,也有一定的緩沖和吸振能力,允許被聯接兩軸有一定的妯向位移,適用于軸向竄動較大、正反轉變化較多和起動頻繁的場合,由于尼龍柱銷對溫度較敏感,故使用溫度限制在-20～+70°C的范圍內。星形彈性聯軸器

兩半聯軸器上均制有凸牙,用橡膠等類材料制成的星形彈性件,放置在兩半聯軸器的凸牙之間。工作時,星形彈性件受壓縮并傳遞轉矩。這種聯軸器允許軸的徑向位移為0.2mm,偏角位移為1°30'。因彈性件只受壓不受拉,工作情況有所改善,故壽命較長。梅花形彈性聯軸器

這種聯軸器如左圖所示,其結構形式及工作原理與星形彈性聯軸器相似,但半聯軸器與軸配合的孔可作成圓柱形或圓錐形,并以梅花形彈性件取代星形彈性件。彈性件可根據使用要求選用不同硬度的聚氨酯橡膠、鑄型尼龍等材料制造。工作溫度范圍為-35～+80°C,短時工作溫度可達100°C,傳遞的公稱轉矩為16～25000Nm。輪胎聯軸器

輪胎聯軸器用橡膠或橡膠織物制成輪胎狀的彈性元件,兩端用壓板及螺釘分別壓在兩個半聯軸器上。這種聯軸器富有彈性,具有良好的消振能力,能有效地降低動載荷和補償較大的軸向位移,而且絕緣性能好,運轉時無噪聲。缺點是徑向尺寸較大；當轉矩較大時,會因過大扭轉變形而產生附加軸向載荷。為了便于裝配,有時將輪胎開出徑向切口,但這時承載能力要顯著降低。膜片聯軸器

膜片聯軸器的典型結構如左圖所示。其彈性元件為一定數量的很薄的多邊環(huán)形〔或圓環(huán)形金屬膜片疊合而成的膜片組,在膜片的圓周上有若干個螺栓孔,用絞制孔用螺栓交錯間隔與半聯軸器相聯接。這樣將彈性元件上的弧段分為交錯受壓縮和受拉伸的兩部分,拉伸部分傳遞轉矩,壓縮部分趨向皺折。當機組存在軸向、徑向和角位移時,金屬膜片便產生波狀變形。

單剪的

雙剪的安全聯軸器

這種聯軸器有單剪的和雙剪的兩種。這類聯軸器由于銷釘材料機械性能的不穩(wěn)定,以及制造尺寸的誤差等原因,致使工作精度不高；而且銷釘剪斷后,不能自動恢復工作能力,因而必須停車更換銷釘；但由于構造簡單,所以對很少過載的機器還常采用。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(huán)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(huán)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。2、聯軸器型號、尺寸的確定

對于已標準化和系列化的聯軸器,選定合適類型后,可按轉矩、軸直徑和轉速等確定聯軸器的型號和結構尺寸。

聯軸器的計算轉矩：

Tca=KAT

式中：T為聯軸器的名義轉矩<N.m>；

Tca為聯軸器的計算轉矩<N.m>；

KA為工作情況系數,其值見表10-2<此系數也適用于離合器的選擇>。

根據計算轉矩、軸直徑和轉速等,由下面條件,可從有關手冊中選取聯軸器的型號和結構尺寸。

Tca[T]

n式中：[T]為所選聯軸器的許用轉矩<N.m>；

n為被聯接軸的轉速<r/min>；

為所選聯軸器允許的最高轉速<r/min>。

多數情況下,每一型號的聯軸器適用的軸徑均有一個范圍。標準中已給出軸徑的最大與最小值,或者給出適用直徑的尺寸系列,被聯接的兩軸應在此范圍之內。一般情況下,被聯接的兩軸的直徑是不同的,兩個軸端的形狀也可能不同。表10-2工作情況系數KA分類工作情況及舉例電動機、汽輪機四缸和四缸以上內燃機雙缸內燃機單缸內燃機Ⅰ轉矩變化很小,如發(fā)電機、小型通風機、小型離心泵1.31.51.82.2Ⅱ轉矩變化小,如透平壓縮機、木工機床、運輸機1.51.72.02.4Ⅲ轉矩變化中等,如攪拌機、增壓泵、有飛輪的壓縮機、沖床1.71.92.22.6Ⅳ轉矩變化和沖擊載荷中等,如織布機、水泥攪拌機、拖拉機1.92.12.42.8Ⅴ轉矩變化和沖擊載荷大,如造紙機、挖掘機、起重機、碎石機2.32.52.83.2Ⅵ轉矩變化大并有極強烈沖擊載荷,如壓延機、無飛輪的活塞泵、重型初軋機3.13.33.64.0校核最大轉速被聯接軸的轉速n不應超過所選聯軸器允許的最高轉速nmax,即n≤nmax協(xié)調軸孔直徑多數情況下,每一型號聯軸器適用的軸的直徑均有一個范圍。標準中或者給出軸直徑的最大和最小值,或者給出適用直徑的尺寸系列,被聯接兩鈾的直徑應當在此范圍之內。一般情況下被聯接兩軸的直徑是不同的,兩個軸端的形狀也可能是不同的,如主動軸軸端為圓柱形,所聯接的從動軸軸端為圓錐形。規(guī)定部件相應的安裝精度根據所選聯軸器允許軸的相對位移偏差,規(guī)定部件相應的安裝精度。通常標準中只給出單項位移偏差的允許值。如果有多項位移偏差存在,則必須根據聯軸器的尺寸大小計算出相互影響的關系,以此作為規(guī)定部件安裝精度的依據。進行必要的校核如有必要,應對聯軸器的主要傳動零件進行強度校核。使用有非金屬彈性元件的聯軸器時,還應注意聯軸器所在部位的工作溫度不要超過該彈性元件材料允許的最高溫度。三、下面介紹幾種聯軸器的具體參數：1、凸緣聯軸器：傳遞轉矩大,不吸收震動,容易產生附加載核,通常用于工作平穩(wěn)的一般傳動,要求安裝精度非常高。型號公稱轉矩/<N·m>許用轉速/〔r/min軸孔直徑d?、d?/mm軸孔長度D/mmD?/mmb/mmb?/mms/mm轉動慣量/<kg·m2>質量/kgY型J?型GY1GYS1GYH1251200012,1432278030264260.00081.1616,18,194230GY2GYS2GYH2631000016,18,1942309040284460.00151.7220,22,245238256244GY3GYS3GYH3112950020,22,24523810045304660.00252.3825,286244GY4GYS4GYH4224900025,28624410555324860.0033.1530,32,358260GY5GYS5GYH5400800030,32,35,38826012068365280.0075.4340,4211284GY6GYS6GYH6900680038826014080405680.0157.5940,42,45,48,5011284GY7GYS7GYH71600600048,50,55,5611284160100405680.03113.160,63142107GY8GYS8GYH83150480060,63,65,70,71,751421072001305068100.10327.580172132GY9GYS9GYH963003600751421072601606684100.31947.880,85,90,951721321002121672、齒式聯軸器：是可移式剛性聯軸器用途最廣的一種,結構緊湊,承載能力大,使用的速度范圍廣,可以補償兩軸相對位移,適用于重載或高速運轉的水平傳動軸的聯型號公稱轉矩/<N·m>許用轉速/〔r/min軸孔直徑d?、d?、dz軸孔長度LDD1D2BACC1C2e轉動慣量/<kg·m2>質量/kgYJ1、Z1/mmCLCL1800710016,18,1942-12595601157520--300.0095.920,22,24523810-2425,2862442.5-1930,32,35,3882601522CLCL21400630025,286244145120751358810.5-29300.029.730,32,35,3882602.512.53040,42,45,481128413.528CLCL32800590030,32,35,38826017014095155106324.525300.04717.240,42,45,48,50,55,561128417286014210735CLCL45000540032,35,388260195165115178125143732300.09124.940,42,45,48,50,55,56112843172860,63,65,7014210735CLCL58000500040,42,45,48,50,55,561128422518313019814232528300.1673860,63,65,70,71,751421072035801721322243CLCL611200480048,50,55,561128424020014521816063535300.26748.260,63,65,70,71,751421074203580,85,901721322243CLCL715000450060,63,65,70,71,7514210726023016024418043535300.45368.980,85,90,95172132224310021216748CLCL821200400065,70,71,7514210728024517526419353535300.64683.380,85,90,951721322243100,11021216748注：1.J1型軸孔根據需要也可以不使用軸端擋圈2.本聯軸器具有良好的補償兩軸綜合位移的能力,外形尺寸小、承載能力高,能在高轉速下可靠的工作。適用于重型機械及長軸連接,但不宜用于立軸的連接。3、滾子鏈聯軸器具有結構簡單<四個件組成>、裝拆方便、拆卸時不用移動被聯接的兩軸、尺寸緊湊、質量輕、有一定補償能力、安裝精度要求不高、工作可靠、壽命較長、成本較低等優(yōu)點,滾子鏈聯軸器應在良好的潤滑并有防護罩的條件下工作。滾子鏈聯軸器基本參數和主要尺寸〔GB/T6069-85型號公稱轉矩Tn/N·m許用轉速[n]/r·min-1軸孔直徑d1、d2軸孔長度鏈號鏈條節(jié)距齒數ZDbf1sADkmaxLkmax質量m/kg轉動慣量I/kg·m2許用補償量不裝罩殼安裝罩殼Y型J1型徑向Δy軸向Δx角向Δα/〔°LL1GL1401400450016、18、1942-06B9.5251451.065.34.9-70700.400.00010.191.414

12052384GL263125045001942-06B9.5251657.085.34.9-75750.70.000220、22、2452384GL31001000400020、22、24523808B12.71468.887.26.71285801.10.000380.251.92562446GL4160100040002452-08B12.71676.917.26.7-95881.80.0008625、286244630、328260-GL525080031502862-10A15.8751694.468.99.2-1121003.20.00250.322.330、32、35、3882644011284GL6400630250032、35、38826010A15.87520116.578.99.2-1401055.00.005840、42、45、48、5011284GL7630630250040、42、45、48、50、551128412A19.0518127.7811.910.9-1501227.40.0120.382.860142107GL81000500224045、48、50、551128416A25.416154.331514.31218013511.10.0250.53.860、65、70142107GL91600400200050、551128416A25.420186.51514.312215145200.06160、65、70、75142107-80172132GL102500315160060、65、70、7514210720A31.7518213.021817.8624516526.10.0790.634.780、85、90172132-GL11400025015007514216724A38.116213.492421.53527019539.20.1880.765.780、85、90、9517213210100212167-GL126300250125085、90、9517216728A44.4516270.082424.92031020559.40.380.886.6100、110、120212202-GL13100002001120100、110、120、12521216732A50.818340.83028.61438023086.50.86917.6130、140252202-GL14160002001000120、12521216732A50.822405.223028.614450250150.82.06130、140、150252202-160302242GL152500020090014063.520466.253635.618510285234.444.371.279.5160、170、180302242-190352282注：1.有罩殼時,在型號后加"F",例GL5型聯軸器,有罩殼時改為GL5F。2.表中聯軸器質量、轉動慣量是近似值。3.本聯軸器可補償兩軸相對徑向位移和角位移,結構簡單重量較輕,裝拆維護方便,可用于高溫、潮濕和多塵環(huán)境。但不利于立軸的連接。4、彈性套柱銷聯軸器彈性套柱銷聯軸器利用一端套有彈性套〔橡膠材料的柱銷,裝在兩半聯軸器凸緣緣孔以實現兩半聯軸器的聯接。LT型彈性套柱銷聯軸器基本參數和主要尺寸

型號公稱轉矩

Tn

N.m許用轉速

n

r/min軸孔直徑d1、d2軸孔長度mmDA轉動慣量

Kg.m2質量

kgY型J、J1、Z型L推薦LL1LmmLT16.3880092014-2571180.0050.8210、11251712、143220LT216760012、1435800.00081.2116、18、19423042LT331.5630016、18、193895350.00232.220、22523852LT463570020、22、24401060.00372.8425、28624462LT5125460025、28

50130450.0126.0530、32、35826082LT6250380032、35、38551600.0289.5740、4211284112LT7500360040、42、45、481128411265190450.05514.01LT8710300045、48、50、55、5670224650.13423.1260、63142107142LT91000285050、55、5611284112802500.21330.6960、63、65、70、71142107142LT102000230063、65、70、71、75100315800.6661.480、85、90、95172132172LT114000180080、85、90、951154001002.122120.7100、110212167212LT1280001450100、110、120、1251354751305.39210.34130252202252LT13160001150120、12521216721216060018017.58419.4130、140、150252202252160、170302242302注：1.質量、轉動慣量按材料為鑄鋼2.本聯軸器具有一定補償兩軸線相對偏移和減震緩沖能力,適用于安裝底座剛性好,沖擊載荷不大的中小功率軸系傳動,可用于經常反轉、啟動頻繁的場合,工作溫度為-20～+70℃5、彈性柱銷聯軸器彈性柱銷聯軸器是利用若干非金屬彈性材料制成的柱銷,置于兩半聯軸器凸緣孔中,通過柱銷實現兩半聯軸器聯接,該聯軸器結構簡單,容易制造,裝拆更換彈性元件比較方便,不用移動兩聯軸器。LX型彈性柱銷聯軸器基本參數和主要尺寸型號公稱轉矩/<N?mm>許用轉速/<r?min>軸孔直徑d1、d2、dz/mm軸孔長度D/mmD1/mmS/mmb/mm轉動慣量/<kg?m2>質量/kgY型J、J1、Z型LL1LLX12508500125200.002216、18、1942304220、22、24523852LX2560630020、22、2412055280.009525、2862446230、32、35826082LX31250470030、32、35、3816075360.026840、42、45、4811284112LX42500380040、42、45、48、50、55、561951003450.1092260、63142107142LX53150345050、55、56、60、63、65、70、71、752201200.19130LX66300272060、63、65、70、71、75、802801404560.5435385172107172LX711200236070、71、751421071423201701.3149880、85、90、95172132172100、110212167212LX816000212080、85、90、95、100、110、120、12536020052.023119LX9224001850100、110、120、125410230654.386197130、140252202252LX10355001600110、120、125212167212480280675759.760322130、140、150252202252160、170、180302242302LX11500001400130、140、150252202252540340620.05520160、170、180302242302190、200、220352282352LX12800001220160、170、18030224230263040079037.71714190、200、220352282352240、250、260410330—LX131250001080190、200、220352282352710465810071.371057240、250、260410330—280、300470380—LX14180000950240、250、260410330—8005308110170.61956280、300、320470380—340550450—注：本聯軸器適用于連接兩同軸線的傳動軸系,并具有補償兩軸相對位移和一般減振性能。工作溫度-20～+70℃6、梅花形彈性聯軸器梅花形聯軸器是將一個整體的梅花形彈性環(huán)裝在兩個形狀相同的半聯軸器的凸爪之間,以實現兩半聯軸器的連接。通過凸爪與彈性環(huán)之間的擠壓傳遞動力,通過彈性環(huán)的彈性變形補償兩軸相對偏移,實現減振緩沖。ML型梅花聯軸器基本參數和尺寸型號公稱扭矩Tn<

N·m>許用轉速[n]<r/min>軸孔直徑d1,d2,dz軸孔長度L0DS彈性件型號質量Kg彈性件硬度HAYZ、Jabc鐵鋼LL1≥75≥85≥94ML1162545115001530012T10.6616,18,19423010020,22,245238120ML26310020082001090020,22,245238127702.5MT21.5525,28624414730,328260187ML3901402806700900022,245238128853MT32.525,28624414830,32,35,388260188ML41402504005500730025,2862441511053.5MT44.330,32,35,38826019140,4211284251ML52504007104600610030,32,35,3882601971254MT56.240,42,45,4811284257ML640063011204000530035,3882602031454.5MT68.640,42,45,48,50,5511284263ML7710112022403400450045,48,50,55112842651705.5MT71460,63,65142107325ML81120180035502900380050,55112842722006.5MT825.760,63,65,70,71,75142107332ML91800280056002500330060,63,65,70,71,751421073342307.5MT94