连轴器的种类及作用.doc

联轴器的功用、类型及特点联轴器的功用 由于制造和安装不可能绝对精确，以及工作受载时基础、机架和其它部件的弹性变形与温差变形，联轴器所联接的两轴线不可避免的要产生相对偏移被联两轴可能出现的相对偏移有：轴向偏移图a）、径向偏移图b）和角向偏移图c），以及三种偏移同时出现的组合偏移d）。 两轴相对偏移的出现，将在轴、轴承和联轴器上引起附加载荷，甚至出现剧烈振动。因此，联轴器还应具有一定的补偿两轴偏移的能力，以消除或降低被联两轴相对偏移引起的附加载荷，改善传动性能，延长机器寿命。为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷，联轴器还应具有一定的缓冲减震性能。 联轴器的类型及特点 为了适应不同需要，人们设计了形式众多的联轴器，部分已标准化。机械式的联轴器分类如下： 1、刚性联轴器 刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能；但结构简单，价格便宜。只有在载荷平稳，转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用刚性联轴器。在先进工业国家中，刚性联轴器已淘汰不用。属于刚性联轴器的有套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器等。2、挠性联轴器 挠性联轴器具有一定的补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，最大量随型号不同而异。凡被联两轴的同轴度不易保证的场合，都应选用挠性联轴器。 无弹性元件的挠性联轴器 非金属弹性元件的挠性联轴器金属弹性元件的挠性联轴器3、安全联轴器 安全联轴器在结构上的特点是，存在一个保险环节（如销钉可动联接等），其只能承受限定载荷。当实际载荷超过事前限定的载荷时，保险环节就发生变化，截断运动和动力的传递，从而保护机器的其余部分不致损坏，即起安全保护作用。销钉剪断式安全联轴器图示为销钉剪断式安全联轴器。它的结构类似凸缘联轴器，只是用特定的销钉代替联接螺栓。当载荷超过限定值时，销钉被剪断，扭矩的传递被截止。为了销钉剪断时不损坏机器的其它部分，常在每个销钉外套上两个硬质的剪切钢套。这种安全联轴器结构简单，但在更换销钉时必须停机操作，也不能补偿被联两轴的相对偏移。所以，这种安全联轴器不宜用在经常发生过载而需频繁更换销钉的场合，也不宜用在被联两轴对中不易保证的场合。 4、起动安全联轴器 起动安全联轴器除了具有过载保护作用外，还有将机器电动机的带载起动转变为近似空载起动的作用。许多机器，如球蘑机、搅拌机、输送机、空压机、鼓风机、离心水泵、油田抽油机、矿粉烧结机以及各种车船都是带载起动。通常为了克服工作机的负荷和传动系统的转动惯量而顺利起动，必须匹配比稳定运转所需功率大得多的电动机，但起动完毕进入稳定运转时，所匹配的电动机的功率又远大于所需功率。这种状况降低了电网的功率因数和电机效率，增大了电能的无功损耗，造成能源浪费，而采用起动安全联轴器则可解决这种不和理状况。 液力联轴器又称液力耦合器，如图所示。主动轴与外壳1相联，外壳1内腔上有叶片；从动轴与转子2相联，转子2上亦有叶片；壳体内装有一定量的黏性液体（通常为润滑油）。当主动轴连同壳体1及其上叶片转动时，叶片推动流体作如图中箭头所示的流动，流动的液体推动转子转动，从而带动从动轴转动。由于电机起动时，只需推动有限的流体流动，因而起动力矩很小；随着电机转速的升高，流体流动速度增高，动能增大，逐渐推动从动轴上的转子加速转动，直到达到一定的转速为止。这种联轴器起动容易、平稳，且具有过载保护作用，但在起动完毕之后的稳定运转阶段，主、从动轴始终保持一定的转速差，并且转速差随载荷的变化而变化。另外，这种联轴器还存在效率低、流体逸漏、不能补偿两轴相对偏移以及制造工艺复杂、价格昂贵等缺点。 软起动安全联轴器的基本形式为钢球式节能安全联轴器，如图所示。转子与电动机轴相联，转子及其叶片与壳体所围成的空腔内，装有适量的钢球；壳体通过螺纹柱销和鼓形弹性套与半联轴器相联，半联轴器与工作机（或减速器）轴相联。当电动机起动时，带动转子转动，转子叶片推动钢球作圆周运动。此时，作用在电动机轴上的阻力矩仅为钢球与壳体之间的滑动摩擦阻力矩，因此近似于空载起动。随着电动机起动过程中转速逐渐升高，钢球的离心力逐渐增大，钢球与壳体的摩擦力矩也逐渐增大，壳体逐渐被带动旋转（呈等加速起动），直至壳体（连同半联轴器）达到同步运转状态。此时，起动阶段结束，进入稳定运转状态，转子与壳体不再存在转速差，钢球与壳体亦不再相对滑动,传动效率不低于99%。起动过程一般连续数秒，最多不超过二十秒，因此，钢球与壳体的磨损极小。由于钢球量的多少直接影响联轴器能传递的扭矩，故可通过调节钢球填装量来控制所传递的扭矩，从而达到过载安全保护的目的。有专用弹性元件，可以补偿被联两轴的相对偏移，并具有缓冲减震作用。制造工艺简单，成本约为液力联轴器的四分之一。 联轴器的功用、类型及特点联轴器的功用由于制造和安装不可能绝对精确，以及工作受载时基础、机架和其它部件的弹性变形与温差变形，联轴器所联接的两轴线不可避免的要产生相对偏移被联两轴可能出现的相对偏移有： 轴向偏移图a）、径向偏移图b）和角向偏移图c），以及三种偏移同时出现的组合偏移d）。两轴相对偏移的出现，将在轴、轴承和联轴器上引起附加载荷，甚至出现剧烈振动。因此，联轴器还应具有一定的补偿两轴偏移的能力，以消除或降低被联两轴相对偏移引起的附加载荷，改善传动性能，延长机器寿命。为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷，联轴器还应具有一定的缓冲减震性能。联轴器的类型及特点为了适应不同需要，人们设计了形式众多的联轴器，部分已标准化。机械式的联轴器分类如下：1、刚性联轴器刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能；但结构简单，价格便宜。只有在载荷平稳，转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用刚性联轴器。在先进工业国家中，刚性联轴器已淘汰不用。属于刚性联轴器的有套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器等。 2、挠性联轴器挠性联轴器具有一定的补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，最大量随型号不同而异。凡被联两轴的同轴度不易保证的场合，都应选用挠性联轴器。 无弹性元件的挠性联轴器 齿轮联轴器 链条联轴器 万向联轴器非金属弹性元件的挠性联轴器 弹性套柱销联轴器弹性活块联轴器金属弹性元件的挠性联轴器 蛇形弹簧联轴器 膜片联轴器 3、安全联轴器安全联轴器在结构上的特点是，存在一个保险环节（如销钉可动联接等），其只能承受限定载荷。当实际载荷超过事前限定的载荷时，保险环节就发生变化，截断运动和动力的传递，从而保护机器的其余部分不致损坏，即起安全保护作用。 销钉剪断式安全联轴器图示为销钉剪断式安全联轴器。它的结构类似凸缘联轴器，只是用特定的销钉代替联接螺栓。当载荷超过限定值时，销钉被剪断，扭矩的传递被截止。为了销钉剪断时不损坏机器的其它部分，常在每个销钉外套上两个硬质的剪切钢套。这种安全联轴器结构简单，但在更换销钉时必须停机操作，也不能补偿被联两轴的相对偏移。所以，这种安全联轴器不宜用在经常发生过载而需频繁更换销钉的场合，也不宜用在被联两轴对中不易保证的场合。4、起动安全联轴器 起动安全联轴器除了具有过载保护作用外，还有将机器电动机的带载起动转变为近似空载起动的作用。许多机器，如球蘑机、搅拌机、输送机、空压机、鼓风机、离心水泵、油田抽油机、矿粉烧结机以及各种车船都是带载起动。通常为了克服工作机的负荷和传动系统的转动惯量而顺利起动，必须匹配比稳定运转所需功率大得多的电动机，但起动完毕进入稳定运转时，所匹配的电动机的功率又远大于所需功率。这种状况降低了电网的功率因数和电机效率，增大了电能的无功损耗，造成能源浪费，而采用起动安全联轴器则可解决这种不和理状况。 液力联轴器 钢球式节能安全联轴器 液力联轴器又称液力耦合器，如图所示。主动轴与外壳1相联，外壳1内腔上有叶片；从动轴与转子2相联，转子2上亦有叶片；壳体内装有一定量的黏性液体（通常为润滑油）。当主动轴连同壳体1及其上叶片转动时，叶片推动流体作如图中箭头所示的流动，流动的液体推动转子转动，从而带动从动轴转动。由于电机起动时，只需推动有限的流体流动，因而起动力矩很小；随着电机转速的升高，流体流动速度增高，动能增大，逐渐推动从动轴上的转子加速转动，直到达到一定的转速为止。这种联轴器起动容易、平稳，且具有过载保护作用，但在起动完毕之后的稳定运转阶段，主、从动轴始终保持一定的转速差，并且转速差随载荷的变化而变化。另外，这种联轴器还存在效率低、流体逸漏、不能补偿两轴相对偏移以及制造工艺复杂、价格昂贵等缺点。 软起动安全联轴器的基本形式为钢球式节能安全联轴器，如图所示。转子与电动机轴相联，转子及其叶片与壳体所围成的空腔内，装有适量的钢球；壳体通过螺纹柱销和鼓形弹性套与半联轴器相联，半联轴器与工作机（或减速器）轴相联。当电动机起动时，带动转子转动，转子叶片推动钢球作圆周运动。此时，作用在电动机轴上的阻力矩仅为钢球与壳体之间的滑动摩擦阻力矩，因此近似于空载起动。随着电动机起动过程中转速逐渐升高，钢球的离心力逐渐增大，钢球与壳体的摩擦力矩也逐渐增大，壳体逐渐被带动旋转（呈等加速起动），直至壳体（连同半联轴器）达到同步运转状态。此时，起动