联轴器概述
在各种机械传动系统中，联轴器作为连接两根轴的重要部件，发挥着至关重要的作用。其主要功能是传递运动和扭矩，同时还能有效吸收振动和减缓冲击，保护连接部分免受过载损害。通常，在机器停止运转并拆卸联轴器后，才能实现两轴的分离。
一、联轴器的功能与分类
1. 联轴器的功能
联轴器广泛用于连接两根轴，确保它们能够顺畅地传递旋转运动和扭矩。其设计不仅要求能够承受运动负载，还应具备一定的弹性，能够缓冲因机械振动或冲击带来的影响。联轴器还能够作为过载保护装置，在两轴之间出现过大负载时提供有效的保护，避免过载损坏设备。
2. 联轴器的分类
根据其设计和功能，联轴器可以分为以下几类：
固定联轴器：要求两轴中心线完全对中，安装精度要求高，适合那些相对位置精确的场合。
可移式联轴器：在安装时允许有一定的偏差，适合于轴线对中要求不特别严格的环境。
弹性联轴器：采用弹性元件，如弹簧或橡胶，能够在一定范围内补偿两轴之间的位移，同时具备减震效果。
3. 联轴器的位移补偿能力
由于制造公差、安装误差、温度变化或负载变化等因素，连接的两轴之间往往存在轴向、径向、角度等不同形式的相对位移。为了避免这些位移引发额外的机械应力，联轴器通常设计成具有一定的位移补偿功能。常见的位移类型包括：轴向位移、径向位移、角度位移以及综合位移。
二、固定式刚性联轴器
1. 结构特点
固定式刚性联轴器通常具有较为简单的结构，维护也较为方便，适合用于传递较大扭矩。它们缺乏位移补偿能力，要求连接的两轴必须严格对中，否则会导致连接部件的过度磨损，甚至损坏。
对中要求高：如果两轴之间发生相对位移，会给轴、联轴器和轴承带来额外负荷，影响正常运转。
无法缓冲振动和冲击：这种联轴器在传递扭矩时不会起到减震作用，容易导致冲击传递。
2. 应用领域
固定式刚性联轴器通常用于低速、大转矩且载荷平稳的传动场合，适用于那些轴较短且刚性较高的连接需求。
3. 常见类型
凸缘联轴器：由两个半联轴器和螺栓组成，利用凸缘和凹槽相互啮合来实现对中，连接紧固后传递运动和扭矩。适用于低速、大转矩的机械传动。
套筒联轴器：结构简单，主要通过套筒和键连接。适合传递小扭矩，且要求轴对中精度较高。
4. 凸缘联轴器
凸缘联轴器通常由两个带有凸缘的半联轴器和一组螺栓组成，通过半联轴器与轴连接。其工作原理是通过螺栓将两个半联轴器连接在一起，传递转矩。
对中方式：通常通过半联轴器的凸肩和凹槽相互嵌合来确保对中。也可以采用剖分环配合来提高对中精度。
特点：结构简单，可靠性高，适用于低速、大转矩的传动系统。
5. 套筒联轴器
套筒联轴器通过一个公用套筒与两根轴连接。它的优点是制造成本低、安装简便，但在安装时需要轴向移动两轴。
适用场合：通常用于传递较小转矩，且两轴精度要求较高的应用场合。
三、挠性联轴器
1. 齿式联轴器
齿式联轴器由内外套筒组成，通过内外齿的啮合来传递运动和转矩。外齿环的轮齿呈鼓形设计，以便补偿两轴之间的位移。齿顶和齿侧留有间隙，能够允许一定的角度和轴向位移。
特点：转速高、能传递较大的扭矩，且具有良好的位移补偿能力。适合高速、大扭矩、高精度的传动。
缺点：制造复杂、成本较高。
2. 十字滑块联轴器
十字滑块联轴器由两个半联轴器和一个十字滑块组成。滑块能够在半联轴器的凹槽内滑动，适合于低速、刚性较大的传动系统。
优点：结构简单，尺寸紧凑，适合低速场合。
缺点：由于滑块与凹槽之间的摩擦较大，容易产生磨损，需要定期润滑。
3. 万向联轴器
万向联轴器适用于两轴之间有角度变化的传动，常见于汽车、机床等设备中。其由十字轴和万向节组成，能够在相交轴之间传递运动和转矩。
优点：具有较大的角向补偿能力，结构紧凑。
缺点：转速过高时可能引发额外负荷，传动比不稳定。
应用场合：主要用于两轴夹角较大的场合，如汽车、机床等中低速重载传动系统。
4. 双万向节
为保证万向节传动比的稳定，双万向节的设计需要满足一定的条件：主动轴和从动轴、中间轴的夹角需要相等，并且三根轴应位于同一平面内。
5. 弹性联轴器
弹性联轴器包括弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器。它们利用弹性元件补偿两轴之间的相对位移，常用于那些需要一定缓冲效果的场合。
弹性套柱销联轴器：这种联轴器的结构简单，制造方便，常用于中小型传动系统。
弹性柱销联轴器：柱销材料通常为尼龙等非金属弹性材料，能够补偿轴向位移，适用于轻载传动场合。