聯(lián)接主動軸和從動軸,使之共同旋轉(zhuǎn),以傳遞運動和扭矩的機械零件。在高速重載的動力傳動中,有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成,分別與主動軸、從動軸聯(lián)接,并聯(lián)接成一體。大多數(shù)動力機都依靠聯(lián)軸器與工作機聯(lián)接。聯(lián)軸器類型很多,通常分剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩類。選型時,應(yīng)綜合考慮聯(lián)軸器的工況條件、特點、制造成本、安裝和使用環(huán)境等因素。
1、安全聯(lián)軸器 :在結(jié)構(gòu)上的特點是,存在一個保險環(huán)節(jié)(如銷釘可動聯(lián)接等),其只能承受限定載荷。當(dāng)實際載荷超過事前限定的載荷時,保險環(huán)節(jié)就發(fā)生變化,截斷運動和動力的傳遞,從而保護機器的其余部分不致?lián)p壞,即起安全保護作用。 起動安全聯(lián)軸器:除了具有過載保護作用外,還有將機器電動機的帶載起動轉(zhuǎn)變?yōu)榻瓶蛰d起動的作用。
2、剛性聯(lián)軸器:剛性聯(lián)軸器不具有補償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力,也不具有緩沖減震性能;但結(jié)構(gòu)簡單,價格便宜。只有在載荷平穩(wěn),轉(zhuǎn)速穩(wěn)定,能保證被聯(lián)兩軸軸線相對偏移極小的情況下,才可選用剛性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器 有固定式和可移式兩種。
①固定式聯(lián)軸器:有套筒聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器和夾殼聯(lián)軸器等。剛性
聯(lián)軸器固定式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,兩軸瞬時轉(zhuǎn)速相同,但要求所聯(lián)兩軸保持在同軸線上無相對位移,以免產(chǎn)生附加動載。其中,凸緣聯(lián)軸器對中精確,剛性好,傳遞扭矩能力強。套筒聯(lián)軸器徑向尺寸和轉(zhuǎn)動慣量都小,可用于起動頻繁、速度常變的傳動。夾殼聯(lián)軸器常用于聯(lián)接垂直安置的軸,裝拆時軸無需作軸向移動。
②可移式聯(lián)軸器:有齒輪聯(lián)軸器、鏈條聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器和萬向聯(lián)軸器等。剛性可移式聯(lián)軸器可補償兩軸軸線的相對位移,從而改善工作狀況。這種相對位移是在機器運轉(zhuǎn)過程中因零件受載變形、機座下沉和熱變形等而引起的。齒輪聯(lián)軸器由齒數(shù)相等的內(nèi)外齒輪和其他零件組成,兩半部分間允許有綜合位移,廣泛用于高速、重載的機械傳動。鏈條聯(lián)軸器由裝在兩軸上的齒數(shù)相等的鏈輪和鏈條組成,允許有徑向位移,結(jié)構(gòu)簡單,工作可靠,質(zhì)量小,維護方便,但不宜用于高速和起動頻繁的場合。十字滑塊聯(lián)軸器由中間滑塊和兩個帶槽的半聯(lián)軸器組成,允許有徑向位移,用于轉(zhuǎn)速較低的場合。萬向聯(lián)軸器用于軸線相交的兩軸聯(lián)接,兩軸軸線夾角可達(dá)45°。如兩軸線不重合,則當(dāng)主動軸作等速旋轉(zhuǎn)時從動軸的瞬時轉(zhuǎn)速是變化的。利用兩個萬向聯(lián)軸器和一根中間軸(中間軸的叉形件處在同一平面內(nèi),兩軸與中間軸的夾角相等),就能獲得兩軸相同的瞬時轉(zhuǎn)速。此外,尚有其他不同結(jié)構(gòu)形式的同步萬向聯(lián)軸器,如球籠式同步萬向聯(lián)軸器。
3、撓性聯(lián)軸器:具有一定的補償被聯(lián)兩軸軸線相對偏移的能力,最大量隨型號不同而異。
無彈性元件的撓性聯(lián)軸器:承載能力大,但也不具有緩沖減震性能,在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)時,有沖擊噪聲。適用于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場合。
非金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器 在轉(zhuǎn)速不平穩(wěn)時有很好的緩沖減震性能;但由于非金屬(橡膠、尼龍等)彈性元件強度低、壽命短、承載能力小、不耐高溫和低溫,故適用于高速、輕載和常溫的場合
金屬彈性元件的撓性聯(lián)軸器:除了具有較好的緩沖減震性能外,承載能力較大,適用于速度和載荷變化較大及高溫或低溫場合
4、彈性聯(lián)軸器 聯(lián)軸器靠彈性元件的彈性變形來補償兩軸軸線的相對位移,且有緩沖、減振性能(圖2)。彈性聯(lián)軸器是可移的。彈性元件的材料有金屬和非金屬兩種。金屬彈性元件強度高,承載能力大,彈性模量大而穩(wěn)定,受溫度影響小,但成本較高。使用金屬彈性元件的聯(lián)軸器有簧片聯(lián)軸器、盤簧聯(lián)軸器、卷簧聯(lián)軸器等?;善?lián)軸器具有高彈性和良好的阻尼性能,適用于載荷變化大的大功率場合。盤簧聯(lián)軸器由帶狀彈簧繞在兩半聯(lián)軸器的齒間構(gòu)成,依靠不同的齒形可做成定剛度或變剛度的聯(lián)軸器,后者適用于扭矩變化較大的兩軸間的聯(lián)接。
使用非金屬彈性元件容易得到不同的剛度,內(nèi)摩擦大,單位體積儲存的變形能大,阻尼效果好,工作時無需潤滑,重量輕,但強度較低,承載能力小,材料容易老化和磨損,壽命較短。使用橡膠、尼龍和聚氨酯等非金屬彈性元件的聯(lián)軸器有彈性圈柱銷聯(lián)軸器、輪胎聯(lián)軸器、高彈性橡膠聯(lián)軸器、橡膠套筒聯(lián)軸器、橡膠板聯(lián)軸器和尼龍柱銷聯(lián)軸器等。彈性圈柱銷聯(lián)軸器廣泛用于載荷平穩(wěn)、要求正反轉(zhuǎn)或起動頻繁的傳動。輪胎聯(lián)軸器用橡膠或橡膠織物制成輪胎作為彈性元件,扭轉(zhuǎn)剛度小,緩沖減振能力強,適用于潮濕、多塵、沖擊大、需要正反轉(zhuǎn)和兩軸相對位移較大的聯(lián)接,在起重運輸機械中應(yīng)用較廣。高彈性橡膠聯(lián)軸器的橡膠體硫化在金屬的內(nèi)、外盤上成為組合環(huán),通常成對配置,具有較高的彈性和良好的減振性能。橡膠套筒聯(lián)軸器和橡膠板聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單,易于制造,應(yīng)用也很廣泛。尼龍柱銷聯(lián)軸器與彈性圈柱銷聯(lián)軸器相似,但結(jié)構(gòu)較簡單,耐磨性和減振能力也較強。
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