聯軸器防止傳動軸系過載的裝置

聯軸器是機械產品中一種常用的部件，用來聯接兩軸或軸和回轉件，并在傳遞運動和動力過程中，一同回轉而不脫開也不改變轉動方向和扭矩大小；有些星形彈性聯軸器還有補償兩軸相對位移和緩沖減振等功能。此外，有些聯軸器還可兼作防止傳動軸系過載的裝置。

隨著工業和科學技術的發展，機械在現代工業中的應用不斷擴大，種類不斷增加，對其性能的要求也愈來愈高。為了提高機械裝置的效能和可靠性，保證機械的零部件，尤其是聯軸器，具有是十分重要的。因此，盡管目前有不少系列化、標準化的聯軸器，但由于機械種類繁多，且其載荷、轉速、工作環境各不相同，故還需要各種性能不同的聯軸器，以適應不同的工況和使用要求。

目前，聯軸器種類繁多，根據不同的原則可有不同的分類，一般來說，聯軸器分為剛性聯軸器和彈性聯軸器。

(1)剛性聯軸器剛性聯軸器又分為固定式剛性聯軸器和可移式剛性聯軸器。固定式剛性聯軸器，如套筒聯軸器、凸緣聯軸器和夾殼聯軸器等，它們的聯接元件之間不能相對運動，只能用于被聯接兩軸安裝時能嚴格對中和工作時不會發生相對位移的場合。可移式剛性聯軸器，如十字滑塊聯軸器、滑塊聯軸器、鏈條聯軸器和齒輪聯軸器等，設計有可相對移動的聯接元件，依靠聯接元件的相對移動來補償被聯接兩軸的對中誤差和相對位移。因此，可移式剛性聯軸器用于被聯接兩軸存在的對中誤差或相對位移的場合。

(2)彈性聯軸器彈性聯軸器具有能產生較大彈性變形和阻尼作用的彈性元件，依靠彈性元件補償兩軸相對位移，還能起緩沖和吸振的作用。

彈性聯軸器中的彈性元件是指富于彈性、具有類似彈簧功能的傳扭零件，是彈性聯軸器中極為重要的零件，彈性聯軸器工作性能的好壞，主要取決于彈性元件的性能。要得到適用于某一傳動且性能優良的彈性聯軸器，關鍵是要設計好其中的彈性元件。對于彈性元件的一般要求如下：(a)具有較高的彈性和阻尼，剛度恒定且以保證裝有聯軸器的軸系動力特性相對穩定。

(b)在相同條件下能貯存較大的變形能，以獲得較好的緩沖和振動效果。

(c)結構合理，工藝性好。

(d)體積小、重量輕。

根據彈性元件材料的不同，可分為非金屬彈性元件和金屬彈性元件聯軸器。

非金屬彈性元件的材料主要有橡膠和工程塑料，其中前者應用較為廣泛。非金屬彈性元件的特點有：①彈性變形較大，且可以通過改變材料成分得到不同的彈性模量而滿足工程需要的剛度特性。②容易加工成復雜的幾何形狀，好地滿足實際的工程需求。③阻尼特性好，緩和沖擊和振動好。④不需潤滑，絕緣性好。

與非金屬彈性元件比較，金屬彈性元件的優點有：①疲勞強度高，承載能力大，有利于減小聯軸器的尺寸和減輕重量。②耐久性好，使用壽命長，在一般工作環境中，機械性能穩定，不會老化變質，可以長期存放，受環境影響小，工作范圍廣。③彈性模量大而穩定，不受工藝條件和結構因素的影響，容易控制聯軸器的動力特性。

聯軸器使用過程中，由于制造精度、安裝誤差、工作時軸的變形、軸承的磨損，以及支座的下沉等原因，被聯軸器聯接的兩軸軸線常不可避免地存在的不同軸，即兩軸軸線存在相對位移。當存在相對位移時，采用固定式剛性聯軸器會引起附加載荷。為了避免這種現象，應采用可移式剛性聯軸器或者彈性聯軸器。

可移式剛性聯軸器，依靠聯接元件間的相對可移性來補償被聯接兩軸安裝時的對中誤差，以及工作時的相對位移。但由于聯接元件間的相對滑動時的摩擦，難免存在的附加載荷，其大小與相對滑動的聯接元件的結構、制造精度、相對位移及滑動速度的大小以及潤滑情況等有關。當兩軸軸線位移過大時，附加載荷顯著加大，將加劇聯接元件的磨損。選用可移式剛性聯軸器時，應充分考慮其對軸線位移的補償范圍，并應注意保證其潤滑良好等問題。

彈性聯軸器，依靠聯軸器中彈性元件的彈性變形補償所聯接兩軸的相對位移。與可移式剛性聯軸器相比，彈性聯軸器具有高扭矩剛性、靈敏性、順時針和逆時針回轉特性完全相同、零回轉間隙、免維護、抗油和耐腐蝕性等特點。基于上述優點，彈性聯軸器被加廣泛地使用。

目前，對于彈性聯軸器的研究主要包括以下兩個方面：一方面是用于重型設備，如船舶、風電機組等高速大功率的應用環境，對聯軸器的強度、剛度和壽命有很高的要求，所以其研究方向主要是聯軸器內部的應力分布、強度、剛度與疲勞分析，以及相關的優化設計。另一方面是用于精密傳動、伺服傳動以及軸角檢測裝置的聯軸器，對聯軸器的傳動精度有很高的要求。聯軸器連接的兩根軸一般情況下都存在安裝誤差，精密的彈性聯軸器從原理和結構上應能較大限度減小由安裝誤差引起的轉角誤差，所以如何減小轉角誤差就是精密聯軸器所要研究的重要課題。

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