联轴器防止传动轴系的装置以及星形梅花弹性联轴器的特点

联轴器防止传动轴系的装置以及星形梅花弹性联轴器的特点

    联轴器是机械产品中一种常用的部件，用来联接两轴或轴和回转件，并在传递运动和动力过程中，一同回转而不脱开也不改变转动方向和扭矩大小；有些星形弹性联轴器还有补偿两轴相对位移和缓冲减振等功能。

一、联轴器防止传动轴系过载的装置

联轴器是机械产品中一种常用的部件，用来联接两轴或轴和回转件，并在传递运动和动力过程中，一同回转而不脱开也不改变转动方向和扭矩大小；有些星形弹性联轴器还有补偿两轴相对位移和缓冲减振等功能。此外，有些联轴器还可兼作防止传动轴系过载的装置。

随着工业和科学技术的发展，机械在现代工业中的应用不断扩大，种类不断增加，对其性能的要求也愈来愈高。为了提高机械装置的效能和可靠性，保证机械的零部件，尤其是联轴器，具有是十分重要的。因此，尽管目前有不少系列化、标准化的联轴器，但由于机械种类繁多，且其载荷、转速、工作环境各不相同，故还需要各种性能不同的联轴器，以适应不同的工况和使用要求。

目前，联轴器种类繁多，根据不同的原则可有不同的分类，一般来说，联轴器分为刚性联轴器和弹性联轴器。

(1)刚性联轴器刚性联轴器又分为固定式刚性联轴器和可移式刚性联轴器。固定式刚性联轴器，如套筒联轴器、凸缘联轴器和夹壳联轴器等，它们的联接元件之间不能相对运动，只能用于被联接两轴安装时能严格对中和工作时不会发生相对位移的场合。可移式刚性联轴器，如十字滑块联轴器、滑块联轴器、链条联轴器和齿轮联轴器等，设计有可相对移动的联接元件，依靠联接元件的相对移动来补偿被联接两轴的对中误差和相对位移。因此，可移式刚性联轴器用于被联接两轴存在的对中误差或相对位移的场合。

(2)弹性联轴器弹性联轴器具有能产生较大弹性变形和阻尼作用的弹性元件，依靠弹性元件补偿两轴相对位移，还能起缓冲和吸振的作用。

弹性联轴器中的弹性元件是指富于弹性、具有类似弹簧功能的传扭零件，是弹性联轴器中极为重要的零件，弹性联轴器工作性能的好坏，主要取决于弹性元件的性能。要得到适用于某一传动且性能优良的弹性联轴器，关键是要设计好其中的弹性元件。对于弹性元件的一般要求如下：(a)具有较高的弹性和阻尼，刚度恒定且，以保证装有联轴器的轴系动力特性相对稳定。

(b)在相同条件下能贮存较大的变形能，以获得较好的缓冲和振动效果。

(c)结构合理，工艺性好。

(d)体积小、重量轻。

根据弹性元件材料的不同，可分为非金属弹性元件和金属弹性元件联轴器。

非金属弹性元件的材料主要有橡胶和工程塑料，其中前者应用较为广泛。非金属弹性元件的特点有：①弹性变形较大，且可以通过改变材料成分得到不同的弹性模量而满足工程需要的刚度特性。②容易加工成复杂的几何形状，好地满足实际的工程需求。③阻尼特性好，缓和冲击和振动好。④不需润滑，绝缘性好。

与非金属弹性元件比较，金属弹性元件的优点有：①疲劳强度高，承载能力大，有利于减小联轴器的尺寸和减轻重量。②耐久性好，使用寿命长，在一般工作环境中，机械性能稳定，不会老化变质，可以长期存放，受环境影响小，工作范围广。③弹性模量大而稳定，不受工艺条件和结构因素的影响，容易控制联轴器的动力特性。

联轴器使用过程中，由于制造精度、安装误差、工作时轴的变形、轴承的磨损，以及支座的下沉等原因，被联轴器联接的两轴轴线常不可避免地存在的不同轴，即两轴轴线存在相对位移。当存在相对位移时，采用固定式刚性联轴器会引起附加载荷。为了避免这种现象，应采用可移式刚性联轴器或者弹性联轴器。

可移式刚性联轴器，依靠联接元件间的相对可移性来补偿被联接两轴安装时的对中误差，以及工作时的相对位移。但由于联接元件间的相对滑动时的摩擦，难免存在的附加载荷，其大小与相对滑动的联接元件的结构、制造精度、相对位移及滑动速度的大小以及润滑情况等有关。当两轴轴线位移过大时，附加载荷显著加大，将加剧联接元件的磨损。选用可移式刚性联轴器时，应充分考虑其对轴线位移的补偿范围，并应注意保证其润滑良好等问题。

弹性联轴器，依靠联轴器中弹性元件的弹性变形补偿所联接两轴的相对位移。与可移式刚性联轴器相比，弹性联轴器具有高扭矩刚性、灵敏性、顺时针和逆时针回转特性完全相同、零回转间隙、免维护、抗油和耐腐蚀性等特点。基于上述优点，弹性联轴器被加广泛地使用。

目前，对于弹性联轴器的研究主要包括以下两个方面：一方面是用于重型设备，如船舶、风电机组等高速大功率的应用环境，对联轴器的强度、刚度和寿命有很高的要求，所以其研究方向主要是联轴器内部的应力分布、强度、刚度与疲劳分析，以及相关的优化设计。另一方面是用于精密传动、伺服传动以及轴角检测装置的联轴器，对联轴器的传动精度有很高的要求。联轴器连接的两根轴一般情况下都存在安装误差，精密的弹性联轴器从原理和结构上应能较大限度减小由安装误差引起的转角误差，所以如何减小转角误差就是精密联轴器所要研究的重要课题。

二、星形梅花弹性联轴器的特点

梅花型弹性联轴器中的弹性材料的梅花间隔体，不同的硬度和温度承受力，让客户选择合适的材料满足实际应用的性能标准。零间隙爪型联轴器由两个金属轴套(通常采用铝合金材质，也可以提供不锈钢材质)和一个梅花弹性间隔体结合而成。梅花弹性间隔体有多个叶片分支，像滑块联轴器一样，它也是通过压挤来使梅花弹性间隔体和两边的轴套吻合，并以此了其零间隙性能。

振动分析是预测联轴器不对中的技术之一，它能判断设备状态的逐渐变化趋势，但当判断一台设备是否处于不对中状态时，需要有以往很多数据及事例做参考，还要区别出是轴承、润滑油、联轴器，还是连接固定的问题，所以有的局限性。红外照相技术则能在设备状态不佳时，将轴承、电机壳体、联轴器等过热的部位区分开来，并确定联轴器的对中误差，再结合以振动分析等其它预测技术，其效果会好。

传统的直爪型梅花联轴器不适合用在精度很高的伺服传动应用中。零间隙爪型梅花联轴器是在直爪型的基础上演变而来的，但不同的是其设计能适合伺服系统的应用，常用于联接伺服电机、步进电机和滚珠丝杆。曲面是为了减少弹性梅花间隔体的变形和限制高速运转时向心力对它的影响。零间隙爪型联轴器由两个金属轴套（通常采用铝合金材质，也可以提供不锈钢材质）和一个梅花弹性间隔体结合而成。梅花弹性间隔体有多个叶片分支，像滑块联轴器一样，它也是通过压挤来使梅花弹性间隔体和两边的轴套吻合，并以此了其零间隙性能。

梅花弹性联轴器的安装工艺 弹性活销联轴器是由我国研制的新型高性能联轴器，它集中现有标准弹性联轴器不同结构的优点，例如具有梅花形弹性联轴器的优点：弹性元件受压，结构简单，可靠性高。克服了梅花形弹性联轴器的缺点：换弹性元件时移动半联轴器，双法兰梅花形弹性联轴器和转动惯量，应用范围受到限制。传递相同转矩时径向尺寸比GB4323弹性套柱销联轴器要小得多，质量轻，转动惯量小。弹性活销联轴器具有良好的补偿轴向，径向和角向轴线偏移性能，减振性能较好，结构简单，工作平稳可靠，无噪音，不用润滑，维修简单，装卸方便，工艺性好，成本低，可派生为多种结构形式，通用性好，适用范围广，便用推广，该联轴器突出的优点之一是只需其适合于轴线对中安装困难，要求尽量减少辅助工时的工况环境。弹性活销联轴器适用范围广泛，涉及国民经济的各个领域，除了高温，高速特殊工况外，各种机械产品轴系传动均可适用，可适用于冶金，矿山，起重，运输，石油，化工，船舶，交通，纺织，轻工，农机，印机和水泵，风机，压缩机，机床减速器等机械设备金额行业轴系传动中，将逐步取代目前使用广泛的梅花形弹性联轴器，弹性套柱销联轴器，弹性柱销联轴器，弹性柱销齿式联轴器，新型弹性联轴器，弹性块联轴器，滚子链联轴器以及齿式联轴器等标准联轴器中的相应规格。

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