上海吉腾机械科技有限公司专业

联轴器,扭力限制器,扭矩限制器,安全联轴器,膜片联轴器,星型联轴器,精密万向节,传动轴生产厂家,上海吉腾机械科技有限公司

全国咨询热线 13764202535
当前位置:主页 > 新闻动态 > 行业动态 >

联轴器的种类和特性

文章出处:未知 人气:发表时间:2018-05-05
l.无弹性元件的挠性联轴器

  这类联轴器因具有挠性,故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件,故不能缓冲减振。常用的有以下几种:

  1)十字滑块联轴器
  十字滑块联轴器由两个在端面上开有凹槽的半联轴器1、3,和一个两面带有凸牙的中间盘2所组成。凹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。


十字滑块联轴器  

  这种联轴器零件的材料可用45号钢,工作表面须进行热处理,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。在两轴间有相对位移的情况下工作时,中间盘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。效率
η=1-(3~5)fy/d,这里f为摩擦系数,一般取为0.12~0.25;y为两轴间径向位移量,mm;d为轴径,mm。

2)滑块联轴器

  如右图<滑块联轴器>所示,这种联轴器与十字滑块联轴器相似,只是两半联轴器上的沟槽很宽,并把原来的中间盘改为两面不带凸牙的方形滑块,且通常用夹布胶木制成。由于中间滑块的质量减小,又具有弹性,故允许较高的极限转速。中间滑块也可用尼龙6制成,并在配制时加入少量的石墨或二硫化钼,以便在使用时可以自行润滑。

  这种联轴器结构简单,尺寸紧凑,适用于小功率、高转速而无剧烈冲击处。

 

滑块联轴器

3)十字轴式万向联轴器   

  如右图<十字轴式万向联轴器a>所示,它由两个叉形接头1、3,一个中间联接件2和轴销4(包括销套及铆钉)、5所组成;轴销4与5互相垂直配置并分别把两个叉形接头与中间件2联接起来。这样,就构成了一个可动的联接。这种联轴器可以允许两轴间有较大的夹角(夹角α最大可达35°~45°),而且在机器运转时,夹角发生改变仍可正常传动;但当过大时,传动效率会显著降低。

  这种联轴器的缺点是:当主动轴角速度ω1为常数时,从动轴的角速度 并不是常数,而是在一定范围内(ω1cosαω3ω1/cosα)变化,因而在传动中将产生附加动载荷。为了改善这种情况,常将十字轴式万向联轴器成对使用(右图<十字轴式万向联轴器b>),但应注意安装时必须保证轴、 轴与中间轴之间的夹角相等,并且中间轴的两端的叉形接头应在同一平面内(右图<双万向联轴器>)。只有这种双万向联轴器才可以得到ω3 =ω1

十字轴式万向联轴器

双万向联轴器

 

4)齿式联轴器
  齿式联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套筒3和两个带有外齿的内套筒1所组成。两个内套筒1分别用键与两轴联接,两个外套简3用螺栓5联成一体,依靠内外齿相啮合以传递转矩。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隙和侧隙,故在传动时,套筒1可有轴向和径向位移以及角位移(下图<齿式联轴器b>)。又为了减少磨损,可由油孔4注入润滑油,并在套筒1和3之间装有密封圈6,以防止润滑油泄漏。

 

  齿式联轴器中,所用齿轮的齿廓曲线为渐开线,啮合角为20°,齿数一般为30~80,材料一般用45号钢或ZG310-570。这类联轴器能传递很大的转矩,并允许有较大的偏移量,安装精度要求不高;但质量较大,成本较高,在重型机械中广泛应用。

5)滚子链联轴器 

  下为滚子链联轴器。这种联轴器是利用一条公用的双排链条2同时与两个齿数相同的并列链轮啮合来实现两半联轴器1与4的联接。为了改善润滑条件并防止污染,一般都将联轴器密封在罩壳3内。
  滚子链联轴器的特点是结构简单,尺寸紧凑,质量小,装拆方便,维修容易、价廉并具有一定的补偿性能和缓冲性能,但因链条的套筒与其相配件间存在间隙,不宜用于逆向传动和起动频繁或立轴传动。同时由于受离心力影响也不宜用于高速传动。

 

2.有弹性元件的挠性联轴器

  如前所述,这类联轴器因装有弹性元件,不仅可以补偿两轴间的相对位移,而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量愈多,则联轴器的缓冲能力愈强;弹性元件的弹性滞后性能与弹性变形时零件间的摩擦功愈大、则联轴器的减振能力愈好。这类联轴器目前应用很广,品种亦愈来愈多。
  制造弹性元件的材料有非金属和金属两种。非金属有橡胶、塑料等,其特点为质量小,价格便宜,有良好的弹性滞后性能,因而减振能力强。金属材料制成的弹性元件(主要为各种弹簧)则强度高、尺寸小而寿命较长。
     

  联轴器在受到工作转矩T以后,被联接两轴将因弹性元件的变形而产生相应的扭转角与T成正比关系的弹性元件为定刚度,不成正比的为变刚度。非金属材料的弹性元件都是变刚度的,金属材料的则由其结构不同可有变刚度的与定刚度的两种。常用非金属材料的刚度多随载荷的增大而增大,故缓冲性好,特别适用于工作载荷有较大变化的机器。

 

1)弹性套柱销联轴器
  这种联轴器的构造与凸缘联轴器相似,只是用套有弹性套的柱销代替了联接螺栓。因为通过蛹状的弹性套传递转矩,故可缓冲减振。弹性套的材料常用耐油橡胶,并作成截面形状如图中网纹部分所示,以提高其弹性。半联轴器与轴的配合孔可作成圆柱形或圆锥形。
  半联轴器的材料常用HT200,有时也采用35号钢或ZG270-500;柱销材料多用35号钢。这种联轴器可按标准(GB/T4323-1984)选用,必要时应按下式验算弹性套与孔壁间挤压应力
σp和柱销弯曲应力σb。即

   

式中:Tca—计算转矩[参见式],N·m;
   z —柱销数目;
   D1—柱销中心所在的圆直径,mm;
   
[σ]p—许用挤压应力,对橡胶弹性套,[σ]p=2MPa;

    

 

   [σ]b柱销的许用弯曲应力,[σ]b=0.25[σ]s,[σ]s为柱销材料的屈服极限,MPa;

   dsL,mm。

  这种联轴器制造容易,装拆方便,成本较低,但弹性套易磨损,寿命较短。它适用于联接载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中、小转矩的轴。

2)弹性柱销联轴器

  这种联轴器的结构见下图,工作时转矩通过 两半联轴器及中间的尼龙柱销而传给从动轴。为了防止柱销脱落,在半联轴器的外侧,用螺钉固定了挡板。
  这种联轴器与弹性套柱销联轴器很相似,但传递转矩的能力很大,结构更为简单,安装、制造方便,耐久性好,也有一定的缓冲和吸振能力,允许被联接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移,适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合,由于尼龙
柱销对温度较敏感,故使用温度限制在-20~+70的范围内。

 

3)星形弹性联轴器

  如下图所示,两半联轴器1、3上均制有凸牙,用橡胶等类材料制成的星形弹性件2,放置在两半联轴器的凸牙之间。工作时,星形弹性件受压缩并传递转矩。这种联轴器允许轴的径向位移为0.2mm,偏角位移为1°30'。因为弹性件只受压不受拉,工作情况有所改善,故寿命较长。

 

星形弹性联轴器

 

4)梅花形弹性联轴器

  这种联轴器如下图所示,其结构形式及工作原理与星形弹性联轴器相似,但半联轴器与轴配合的孔可作成圆柱形或圆锥形,并以梅花形弹性件取代星形弹性件。弹性件可根据使用要求选用不同硬度的聚氨酯橡胶、铸型尼龙等材料制造。工作温度范围为-35~+80,短时工作温度可达100,传递的公称转矩为16~25000N·m。

 


梅花形弹性联轴器

5)轮胎式联轴器

  轮胎式联轴器如下图所示,用橡胶或橡胶织物制成轮胎状的弹性元件1,两端用压板2及螺钉3分别压在两个半联轴器4上。这种联轴器富有弹性,具有良好的消振能力,能有效地降低动载荷和补偿较大的轴向位移,而且绝缘性能好,运转时无噪声。缺点是径向尺寸较大;当转矩较大时,会因过大扭转变形而产生附加轴向载荷。为了便于装配,有时将轮胎开出径向切口5,但这时承载能力要显著降低。

 

 6) 膜片联轴器

  膜片联轴器的典型结构如下图。其弹性元件为一定数量的很薄的多边环形(或圆环形)金属膜片叠合而成的膜片组,在膜片的圆周上有若干个螺栓孔,用铰制孔用螺栓交错间隔与半联轴器相联接。这样将弹性元件上的弧段分为交错受压缩和受拉伸的两部分,拉伸部分传递转矩,压缩部分趋向皱折。当机组存在轴向、径向和角位移时,金属膜片便产生波状变形。
  这种联轴器结构比较简单,弹性元件的联接没有间隙,不需润滑,维护方便,平衡容易,质量小,对环境适应性强,但扭转弹性较低,缓冲减振性能差,主要用于载荷比较平稳的高速传动。