联轴器类型及选型计算详解

联轴器的类型

由几组膜片（不锈钢薄板）用螺栓交错地与两半联轴器联接，每组膜片由数片叠集而成，膜片分为连杆式和不同形状的整片式。膜片联轴器靠膜片的弹性变形来补偿所联两轴的相对位移，是一种高性能的金属强元件挠性联轴器，不用润油，结构较紧凑，强度高，使用寿命长，无旋转间隙，不受温度和油污影响，具有耐酸、耐碱防腐蚀的特点，适用于高温、高速、有腐蚀介质工况环境的轴系传动。

单膜片联轴器和双膜片联轴器的不同之处是处理各种偏差能力的不同，鉴于其需要膜片能复杂的弯曲，单膜片联轴器不太适应偏心。而双膜片联轴器可以同时曲向不同的方向，以此来补偿偏心。

膜片联轴器的主要特性：

1、补偿两轴线不对中的能力强，与齿式联轴器相比角位移可大一倍，径向位移时反力小，挠性大，允许有一定的轴向、径向和角向位移。

2、具有明显的减震作用，无噪声，无磨损。

3、适应高温（-80+300）和恶劣环境中工作，并能在有冲击、振动条件下安全运行。

4、传动效率高，可达99.86%。特别适用于中、高速大功率传动。

5、结构简单、重量轻、体积小、装拆方便。不必移动机器即可装拆（指带中间轴型式），不需润滑。

6、能准确传递转速，运转无转差，可用于精密机械的传动。 

梅花联轴器是一种应用很普遍的联轴器,也叫爪式联轴器，是由两个金属爪盘和一个弹性体组成。两个金属爪盘一般是45号钢，但是在要求载荷灵敏的情况下也有用铝合金的。

梅花联轴器经过车削，铣削，和拉削等机加工方法加工而成，再经过整体热处理。以保证足够的机械强度，市面上还有一种爪盘是铸件，能够大批量的生产，而且免去了加工损耗。所以在价格方面比机加工要低很多.但是铸件的性能不是很好。在一些重要的场合下还是最好不要采用。并且铸件的爪齿在高速或者是高负载的情况下容易发生打牙（爪齿脱落）。

梅花联轴器结构简单、无需润滑、方便维修、便于检查、免维护，可连续长期运行。高强度聚氨酯弹性元件耐磨耐油，承载能力大，使用寿命长，安全可靠。工作稳定可靠，具有良好的减振、缓冲和电气绝缘性能。具有较大的轴向、径向和角向补偿能力。结构简单，径向尺寸小，重量轻，转动惯量小，适用于中高速场合。

结构特点：

1.中间弹性体联接。

2.可吸收振动、补偿径向、角向和轴向偏差。

3.抗油与电气绝缘。

4.顺时针与逆时针回转特性完全相同。

5.定位螺丝固定。

十字滑块联轴器，又名金属滑块联轴器，亦叫浮动式联轴器，它是由两只端面开有凹槽的半联轴器及一只两面都有方榫的滑块圆盘所组成，滑块两面榫头互相垂直并通过中心，这种联轴器，只宜用于低速。

十字滑块联轴器的特点：

1、具有结构紧凑，承载能力大，传动效率高、噪声低、使用寿命长等优点；

2、可正反向安装，适用于各种机械装置的连接；

3、工作转速可达3000-5000r/min。

4、本系列产品为无键连接，无需润滑和维修；

5、采用高强度耐磨材料（如尼龙66），使用寿命长.

6、产品已通过iso9001国际质量认证体系。

7、可根据用户要求设计制造特殊尺寸或形状的十字轴式万向节。

8、该产品广泛用于冶金、矿山、起重运输等行业及石油工业中的井架竖井提升机及其他设备的传动与支承。

9、根据使用场合的不同可分为通用型十字滑块万向节和专用性万向节两种类型。

10、通用型十字滑块万向节的公称转速为1500~8000r/min。

弹性柱销齿式联轴器是利用若干非金属材料制成的柱销，置于两半联轴器与外环内表面之间的对合孔中，通过柱销传递转矩实现两半联轴器联接。弹性柱销齿式联轴器具有良好的补偿轴向，径向和角向轴线偏移性能，减振性能好，结构简单，工作平稳可靠，无噪音，不用润滑，维护方便，装拆简单，工艺性好，成本低，可派生为多种结构形势，通用性好，适用范围广泛，便于推广。

该联轴器具有以下特点：

（1）传递转矩大，在相同转矩时回转直径大多数比齿式联轴器小，体积小，质量轻，可部分代替齿式联轴器。

（2）与齿式联轴器相比，结构简单，组成零件较少，制造较方便，不用齿轮加工机床

（3）维修方便，寿命较长，拆下档板即可更换尼龙柱销。

（4）尼龙柱销为自润材料，不需润滑，不仅节省润滑油，而且净化工作环境。

（5）减振动能差，噪声较大。

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是：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，一般在5°-45°之间。

万向联轴器具有以下特点：

1、金属的弹性膜片能传递更大的扭矩，结构相对于其它的联轴器有紧凑。

2、使用可靠，可长期使用。

3、制造成本要高于其它的联轴器。

4、耐酸碱的腐蚀。

   

   

星形联轴器有时被误认为是梅花联轴器，他们安装后的外形几乎相似，但是同等型号下，星形联轴器承受的扭力更大，相对梅花联轴器，它的内孔和外形可以做到更小。

特点：

1.星型联轴器的这种特性有点像波纹管联轴器，实际上联轴器传递扭矩的方式都差不多。

2.星形联轴器套筒的特点是结构简单定位轴上不需要开槽钻孔和切制螺纹，因而不影响轴的疲劳强度，一般用于零件间隙小场合，以免增加结构重量，轴的转速很高是不宜使用。

3.预应力下无齿隙的连接，用于主轴传动、升降平台和机床等。

     

GT型凸缘联轴器

     

GT型凸缘联轴器（亦称法兰联轴器）是利用螺栓联接两凸缘（法兰）盘式半联轴器，两个半联轴器分别用键与两轴联接，以实现两轴联接，传递转矩和运动。凸缘联轴器不具备径向、轴向和角向补偿性能，使用时如果不能保证被联接两轴对中精度，将会降低联轴器的使用寿命、传动精度和传动效率，并引起振动和噪声。德国凌斯凸缘联轴器对两轴对中性的要求很高，当两轴有相对位移存在时，就会在机件内引起附加载荷，使工作情况恶化，这是它的主要缺点。

凸缘联轴器具有以下特点：

1、凸缘联轴器结构简单，制造方便，成本较低，工作可靠， 装拆、维护均较简便。

2、传递转矩较大，能保证两轴具有较高的对中精度，一般常用于载荷平稳，高速或传动精度要求较高的轴系传动。

3、不具备径向、轴向和角向补偿性能，使用时如果不能保证被联接两轴对中精度，将会降低联轴器的使用寿命、传动精度和传动效率，并引起振动和噪声。

联轴器的类型较多，但在选型时也基本都大同小异，这里时光老师就以齿形联轴器和万向联轴器为例，进行简单讲解：

以下为齿形联轴器的一个计算表格，已知理论转矩，驱动功率，工作转速（通过负载计算，获取参数），动力机系数，工况系数，温度系数，启动系数（查机械设计手册），制动盘直径和公称转矩（通过电机的型号获取参数），通过公式Tc=TKwKKzK1算出联轴器所需转矩，满足要求Tc（联轴器所需）<Tn（电机公称转矩）即可。

以下为万向联轴器的一个计算表格，已知传动功率，转速，理论转矩（通过负载计算，获取参数），工况系数（查机械设计手册），通过公式Tc=TK算出联轴器所需转矩，满足要求Tc（联轴器所需）<Tn（电机公称转矩）且Tc（联轴器所需）<Tf（电机疲劳转矩）即可。

联轴器的内容讲解到此结束，欢迎各位进行补充。

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来源：非标机械专栏