一篇文章教会你如何选择联轴器！

一篇文章教会你如何选择联轴器！

联轴器是机械设备中常见的传动部件，其作用是连接两根轴并传递动力。在实际应用中，如何选择合适的联轴器是一个需要综合考虑多个因素的问题。本文将从联轴器的作用、种类、选型参数以及具体案例等方面，为您详细介绍联轴器的选择方法。

01 联轴器的作用

联轴器是连接马达等驱动轴和从动轴、传递动力的机械要素零件。将两轴轴向连接起来并传递扭矩及运动并具有一定的补偿两轴偏移的能力，减少机械传动系统的振动、轴承的不均匀磨损、降低冲击尖峰载荷，还具有一定的缓冲减震性能，也兼有过载安全保护作用。

02 联轴器的种类

刚性联轴器

要求两轴严格对齐，结构简单但“硬碰硬”，适合低速重载场景，比如凸缘联轴器。

凸缘联轴器

弹性联轴器

能容忍偏差，还能减震！

• 梅花联轴器：中间像梅花瓣，靠弹性垫缓冲，适合小功率设备，如编码器、伺服系统、马达主轴传动、包装机械、机床传动、泵等机械。
  
  梅花联轴器

• 万向联轴器：汽车传动轴常用，允许大角度偏转，转弯也不掉链子。
  
  万向联轴器

• 轮胎式联轴器：橡胶轮胎状，吸振能力超强，风机、泵机最爱。
  
  轮胎式联轴器

• 波纹管联轴器：适用于编码器、数控机床、定位系统、滚珠丝杆、分度盘、行星齿轮减速机。
  
  波纹管联轴器

• 弹簧联轴器：适用于旋转编码器、步进马达、丝杆等。
  
  弹簧联轴器

• 平行式联轴器：适用于步进电机、编码器、丝杆等连接。
  
  平行联轴器

• 十字滑块联轴器：适用于转速计、编码器、丝杆、机床等机械。

03 联轴器的选型参数

根据用途选择联轴器类型，如载荷特性（载荷大小和载荷性质）、转速、位移补偿、工作环境和启动频次。

• 载荷大小：轻载设备（如小型电机）可选弹性联轴器（如梅花形、弹性柱销联轴器），重载设备（如矿山机械）需选承载能力强的类型（如齿式、膜片联轴器）。

• 载荷性质：存在冲击或振动的场景（如破碎机）需优先选缓冲性能好的联轴器（如轮胎式、橡胶金属环联轴器），还有诸如正反转、制动、频繁启动等原因而形成不同类别的载荷。

• 转速要求：高速场景（如离心机）需平衡精度高、耐高速的联轴器（如膜片联轴器），低速场景可选结构简单的类型（如滚子链联轴器）。

• 位移补偿能力：轴向/径向/角向偏差：根据安装误差或运行变形选择补偿能力匹配的类型。例如，膜片联轴器适合轴向补偿，万向联轴器适合角向偏差（如汽车传动轴）。

• 工作环境：高温或腐蚀性环境需选金属材质（如不锈钢联轴器），低温环境需耐寒材料；潮湿环境需密封设计。

根据适用扭矩、空间、轴孔选择联轴器尺寸

• 扭矩计算公式：Tc = P × 9550 / N × K（P为功率/kW，N为转速/rpm，K为工况系数）。

• 需考虑启动、制动时的过载扭矩，确保联轴器额定扭矩大于计算值。

• 检查最大轴孔径、最高转速

• 根据轴直径选择联轴器孔径，并校核其许用转速是否达标。

04 联轴器的选型案例

案例背景

某工厂需为离心泵驱动系统选择联轴器，具体参数如下：

1. 电机参数：功率P= 22KW，转速n= 1450r/min；
2. 负载特性：离心泵（平稳负载，偶尔轻微冲击）；
3. 安装条件：两轴对中误差 ≤ 0.1 mm，轴向偏移 ≤ 0.5 mm ；
4. 环境：常温，无腐蚀性气体。

选型步骤

1. 计算理论扭矩：
   根据公式扭矩= T=P×9550/N=22×9550/1450≈144.8N·m；

2. 确定工况系数：
   离心泵为平稳负载，但存在“偶尔轻微冲击”，参考选型手册：

• 平稳负载： K = 1.0 ~1.5 ；
• 轻微冲击：取中间值 K = 1.3 ；
• 则设计扭矩为：T= K×T = 1.3×144.8≈188.2N·m.

3. 联轴器选型与校核：
   选择一款弹性套柱销联轴器（允许少量偏差，缓冲振动）。
   查阅某品牌联轴器手册，可选型号参数如下：

• 型号：LT10 弹性联轴器；
• 额定扭矩Tn：500 N·m；
• 许用转速：4000 r/min（远高于1450 r/min，满足要求）；
• 厂家安全系数 S ：1.8 ；
• 校核额定扭矩： Tn / S = 500 / 1.8≈277.8 N·m
• 发现T = 188.2 ＜ 277.8 N·m，满足要求，且留有安全余量。

4. 特殊工况校核：

• 启动扭矩：电机启动扭矩为额定扭矩的2倍，即： T启动= 2×144.8 = 289.6N·m；
• 联轴器瞬时最大扭矩需 ≥ 289.6 N·m；
• LT10的额定扭矩为500 N·m，允许瞬时过载1.5倍：500×1.5 =750N·m (>289.6N·m安全）。

5. 对中误差：

• LT10允许径向偏差0.2 mm，轴向偏差±1 mm，实际安装误差（径向0.1 mm，轴向0.5 mm）在允许范围内。

最终选型结果：

• 型号：LT10 弹性套柱销联轴器；
• 孔径范围：根据电机轴直径38 mm、泵轴直径35 mm，选择联轴器孔适配规格；
• 材料：铸钢+聚氨酯弹性套（耐磨损，适合常温环境）。

注意事项：

• 预留余量：实际选型时建议Tn比计算值大20%~30%，本例余量充足（277.8 vs 188.2）；
• 动态负载：若负载频繁启停，需额外校核联轴器疲劳寿命；
• 安装维护：弹性元件需定期检查磨损，避免因老化导致传递效率下降；
• 通过以上步骤，可确保联轴器在安全、经济的前提下满足实际工况需求。