淺談萬向聯(lián)軸器

　　萬向聯(lián)軸器利用其機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)，使兩軸不在同一軸線，存在軸線夾角的情況下能實(shí)現(xiàn)所聯(lián)接的兩軸連續(xù)回轉(zhuǎn)，并可靠地傳遞轉(zhuǎn)矩和運(yùn)動。萬向聯(lián)軸器最大的特點(diǎn)是：其結(jié)構(gòu)有較大的角向補(bǔ)償能力，結(jié)構(gòu)緊湊，傳動效率高。不同結(jié)構(gòu)型式萬向聯(lián)軸器兩軸線夾角不相同，一般在5°-45°之間。

結(jié)構(gòu)型式

　　萬向聯(lián)軸器有多種結(jié)構(gòu)型式，例如：十字軸式、球籠式、球叉式、凸塊式、球銷式、球鉸式、球鉸柱塞式、三銷式、三叉桿式、三球銷式、鉸桿式等；最常用的為十字軸式，其次為球籠式。在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)所傳遞轉(zhuǎn)矩大小，分為重型、中型、輕型和小型。

用途

　　用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸），使之共同旋轉(zhuǎn)，以傳遞扭矩的機(jī)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，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接。

國標(biāo)規(guī)格

　　十字軸式萬向聯(lián)軸器是用量較大的萬向聯(lián)軸器，軸承是十字軸式萬向聯(lián)軸器的易損件。幾種大型十字軸式萬向聯(lián)軸器的主要區(qū)別在于軸承座和十字叉頭的變化，形成不同結(jié)構(gòu)形式。為保證主、從動軸的同步性，實(shí)際應(yīng)用中均采用雙聯(lián)形式，雙聯(lián)的聯(lián)接方式不外乎焊接或法蘭盤通過螺栓聯(lián)接，中間長短的變化可有多種形式。

　　十字軸式萬向聯(lián)軸器十字頭部件有以下形式：

　　SWC型整體性叉頭十字軸式萬向聯(lián)軸器（JB/T 5513-2006）、SWP型部分軸承座十字軸式萬向聯(lián)軸器（JB/T 3241-2005）、SWZ型整體軸承座十字軸式萬向聯(lián)軸器（JB/T 3242-1993）、WS型小型雙十字軸式萬向聯(lián)軸器（JB/T 5901-1991）、WSD型小型單十字軸式萬向聯(lián)軸器（JB/T 5901-1991）、SWP型十字軸式萬向聯(lián)軸器用十字包（JB/T 7341.1-2005）、WGC型十字軸式萬向聯(lián)軸器用十字包（JB/T 7341.2-2006）。

　　以上重型和小型十字軸式萬向聯(lián)軸器均為通用型，汽車行業(yè)不同車型有各自專用十字軸式萬向聯(lián)軸器或其他品種萬向聯(lián)軸器。例如轎車選用球籠式萬向聯(lián)軸器。此外農(nóng)業(yè)機(jī)械、工業(yè)機(jī)械等運(yùn)動機(jī)械產(chǎn)品也均有專用萬向聯(lián)軸器，起重大多數(shù)采用十字軸式萬向聯(lián)軸器。

分類

　　聯(lián)軸器種類繁多，按照被聯(lián)接兩軸的相對位置和位置的變動情況，可以分為：

①固定式聯(lián)軸器。

　　主要用于兩軸要求嚴(yán)格對中并在工作中不發(fā)生相對位移的地方，結(jié)構(gòu)一般較簡單，容易制造，且兩軸瞬時(shí)轉(zhuǎn)速相同，主要有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。

②可移式聯(lián)軸器。

　　主要用于兩軸有偏斜或在工作中有相對位移的地方，根據(jù)補(bǔ)償位移的方法又可分為剛性可移式聯(lián)軸器和彈性可移式聯(lián)軸器。剛性可移式聯(lián)軸器利用聯(lián)軸器工作零件間構(gòu)成的動聯(lián)接具有某一方向或幾個(gè)方向的活動度來補(bǔ)償，如牙嵌聯(lián)軸器（允許軸向位移）、十字溝槽聯(lián)軸器（用來聯(lián)接平行位移或角位移很小的兩根軸）、萬向聯(lián)軸器（用于兩軸有較大偏斜角或在工作中有較大角位移的地方）、齒輪聯(lián)軸器（允許綜合位移）、鏈條聯(lián)軸器（允許有徑向位移）等，彈性可移式聯(lián)軸器（簡稱彈性聯(lián)軸器）利用彈性元件的彈性變形來補(bǔ)償兩軸的偏斜和位移，同時(shí)彈性元件也具有緩沖和減振性能，如蛇形彈簧聯(lián)軸器、徑向多層板簧聯(lián)軸器、彈性圈栓銷聯(lián)軸器、尼龍栓銷聯(lián)軸器、橡膠套筒聯(lián)軸器等。聯(lián)軸器有些已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。選擇時(shí)先應(yīng)根據(jù)工作要求選定合適的類型，然后按照軸的直徑計(jì)算扭矩和轉(zhuǎn)速，再從有關(guān)手冊中查出適用的型號，最后對某些關(guān)鍵零件作必要的驗(yàn)算。

功能

　　用來把兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離，只有機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。

類型

　　聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差，承載后的變形以及溫度變化的影響等，會引起兩軸相對位置的變化，往往不能保證嚴(yán)格的對中。根據(jù)聯(lián)軸器有無彈性元件、對各種相對位移有無補(bǔ)償能力，即能否在發(fā)生相對位移條件下保持聯(lián)接功能以及聯(lián)軸器的用途等，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器，撓性聯(lián)軸器和安全聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的主要類型、特點(diǎn)及其在作用類別在傳動系統(tǒng)中的作用

　　剛性聯(lián)軸器只能傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，不具備其他功能包括凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等

　　撓性聯(lián)軸器無彈性元件的撓性聯(lián)軸器，不僅能傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，而且具有不同程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能包括齒式聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器、鏈條聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器、膜片聯(lián)軸器等

　　有彈性元件的撓性聯(lián)軸器，能傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩；具有不同程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能；還具有不同程度的減振、緩沖作用，改善傳動系統(tǒng)的工作性能包括各種非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器和金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器，各種彈性聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)不同，差異較大，在傳動系統(tǒng)中的作用亦不盡相同

　　安全聯(lián)軸器傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩，過載安全保護(hù)。撓性安全聯(lián)軸器還具有不同程度的補(bǔ)償性能包括銷釘式、摩擦式、磁粉式、離心式、液壓式等安全聯(lián)軸器

選擇

　　聯(lián)軸器的選擇主要考慮所需傳遞軸轉(zhuǎn)速的高低、載荷的大小、被聯(lián)接兩部件的安裝精度等、回轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性、價(jià)格等，參考各類聯(lián)軸器的特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。

　　具體選擇時(shí)可考慮以下幾點(diǎn)： 絕大多數(shù)聯(lián)軸器均已標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化。設(shè)計(jì)者的任務(wù)是選用，而不是設(shè)計(jì)。選用聯(lián)軸器的基本步驟如下： 選擇聯(lián)軸器的類型 根據(jù)傳遞載荷的大小，軸轉(zhuǎn)速的高低，被聯(lián)接兩部件的安裝精度等，參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。

 1)所需傳遞的轉(zhuǎn)矩大小和性質(zhì)以及對緩沖減振功能的要求。例如，對大功率的重載傳動，可選用齒式聯(lián)軸器；對嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動的傳動，可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有高彈性的聯(lián)軸器。

2)聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。對于高速傳動軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，例如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。 3)兩軸相對位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格精確對中，或工作過程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對位移時(shí)，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移較大時(shí)，可選滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。

4)聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。通常由金屬元件制成的不需潤滑的聯(lián)軸器比較可靠；需要潤滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感，而且容易老化。

 5）由于制造、安裝、受載變形和溫度變化等原因，當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格精確對中。存在一定程度的x、Y方向位移和偏斜角CI。當(dāng)徑向位移較大時(shí)，可選滑塊聯(lián)軸器，角位移較大或相交兩軸的聯(lián)接可選用萬向聯(lián)軸器等。當(dāng)工作過程中兩軸產(chǎn)生較大的附加相對位移時(shí)，應(yīng)選用撓性聯(lián)軸器。

材料

　　45號鋼，45號鍛鋼，40鉻，鑄鐵。