联轴器的调整与装配

1、s1=s3，a1=a3，如图5-1所示。这种情况表示两半联轴器的端面互相平行主动轴 和从动轴的中心线又同在一条水平直线上，这时两半联轴器处于正确的位置。此处s1、 s3和 a1 、a3表示在联轴器上方（0°）和下方（180°）两个位置上的轴向间隙和径向 间隙。由于两轴的旋转轴线完全重合，如图5-2所示，故在传递扭矩时联轴器与轴之间 不会有附加应力产生，如转子的动静平衡符合工艺要求，在传递扭矩过程中转子的振动 将符合工作要求，不会由此产生提前停车事故，这也就是联轴器正常工作状态。
F 从动轴 主动轴
S1
a1
1
主动轴
2
从动轴
S3
a3
e=（a3-a1）/2
M 图5-4
图5-3
图5-5
3、s 1≠s3，a1=a3， 如图5-6所示，这表示两半联轴器的端面互相不平行，两轴 的中心线相交，其交点正好落在主动轴的半联轴器的中心上，这时两轴线的中心线之 间倾斜的角位移（倾斜角）α。如图5-7所示。传递扭矩时，从动轴上半联轴器将受到 轴向的拉力，此力对从动轴产生一个弯矩M，此弯矩同样可使轴产生振动和弯曲，影 响机器的正常工作。
或工作过程两轴产生较大的附加相对位移时，应选择挠性联轴器。 （4）联轴器的可靠性和工作环境，通常由金属元件制成不需润滑的联轴器比较可 靠，需要润滑的联轴器，其性能易受润滑程度的影响，且可能污染环境。
（5）联轴器的制造、安装、维护和成本，在满足使用性能的前提下，应选择装拆
方便、维护简单、成本低的联轴器。如刚性联轴器。 5. 2 联轴器调整的原因 可移式联轴器允许两轴的旋转中心线有一定程度的偏移，但不能过大；固定式联 轴器所连接的两根轴的旋转中心线应该保持严格的同轴，所以联轴器在安装时必须 很精确地找正对中，否则将引起一系列机器设备故障，具体分析如下： 联轴器所连接的两个轴轴线可能出现下列四种情况：
图5-10 用直尺及塞尺测量 联轴器的径向位移 1—直尺；2—塞尺
图5-11 用平面规及楔形间隙规 测量联轴器的角位移 1—平面规；2—楔形间隙规
图5-12 用中心卡和塞尺测量联轴器的径向间隙和轴向间隙 图5-13 用中心卡和千分表测量联轴器的 1—中心卡；2—测点螺钉；3—锁帽；4—钢带套箍；5—角钢； 径向间隙和轴向间隙 6—夹紧螺栓；7—联轴器 1—联轴器；2—中心卡；3—千分表
L
2
如图5-17所示，Ⅰ为从动轴，Ⅱ为主动轴。根据找正测量结果可知，这时的s1>s3 、 a1>a3 ，即两半联轴器是处于既有径向位移又有角位移一种偏移情况。 第一个步骤：先使两半联轴器平行。 由图5-17可知，为了要使两半联轴器平行，必须在主动机的支脚2下加上厚度为x (mm)的垫片才能达到。此处x的数值可利用图上画有阴影线的两个相似三角形的比例关 系算出： x/ L=b/D x= Lb/D （1-1） 式中：b——在0°与180°两个位置上测得的轴向间隙的差值（b= s1－s3 ），mm ； D——联轴器的计算半径（应考虑到中心卡测量出大于联轴器直径的部分），mm ； L——主动机纵向两支脚间的距离，mm。 由于支脚2垫高了，而支脚1底下没有加垫，因此轴Ⅱ将会以支脚1为支点发生很小的 转动，这时两半联轴器的端面虽然平行了，但是主动机上的半联轴器的中心却下降了y （mm），如图5-18所示。此处y的数值同样可以利用图上画有阴影线的两个相似三角形 的比例关系算出： y/ι = x/ L y=ι x/ L=ι （Lb/D）/ L=ι b/D （1-2） 式中 ι ——支脚1到半联轴器测量平面之间的距离，mm。
从动轴
S1
a1 主动轴
从动轴 e 主动轴
S3
图5-8
a3
M
图5-9
上述四种情况，只有第一种是理想状态，在安装和修理机器时几乎不可能出现，而后 三种情况都将影响轴、轴承和轴上其他零件的正常工作，严重时可能引起机器或安全 事故，因此必须对联轴器调整，使之达到第一种状态，才符合机器安全、正常工作的 要求。 5. 3 联轴器找正时的测量方法 联轴器在找正时主要测量其径向位移（或径向间隙）和角位移（或轴向间隙）。 根据测量所用的工具不同，其测量方法可分为以下三种： 1、利用直尺及塞尺测量联轴器的径向位移和利用平面规及楔形间隙规测量联轴器图110 用直尺及塞尺测量联轴器的径向位移的角位移，测量方法如图5-10和图5-11所示。 这种方法虽然比较简单但精度不高，一般只能应用于不需要精确找正中心的粗糙的低 速机器。 2、利用中心卡及塞尺测量联轴器的径向间隙和轴向间隙。 一般找正测量用的中心卡的结构如图5-12所示。利用中心卡及塞尺可以同时联轴器的
a1
s1
a2 270° a4 90° s2
a a3 3
s4
s3 180°
图5-16
从动轴
Ⅰ
e=(a1-a3)/2 D
y l 1 x L 图5-17 2
Ⅱ
主动轴
从动轴 Ⅰ
D
Ⅱ
y
主动轴
1
e=(a1-a3)/2
l
x
L 图5-18 2 从动轴 e=(a1-a3)/2 Ⅰ D 1 Ⅱ 主动轴 y x
l 图5-19
S1 从动轴
a1
1 主动轴 2 从动轴 主动轴
S3
a3 图5-2
图5-1
2、s 1=s3，a1≠a3，如图5-3所示，这种情况表示两半联轴器的端面互相平行，两轴 的中心线不同轴，这时两轴的中心线之间有径向位移（偏心距）e= （a1-a3）/2。如图54所示。在扭矩传递过程中，从动轴端的半联轴器将受到一个径向力F，该力的大小随扭 矩和两半联轴器的中心距的增大而增大。从动轴转动时在力F将发生振动，振幅的力F成 正比，加剧了密封装置的磨损，物料泄露也伴随着严重，迷宫密封使用寿命将会大大降 低。此外从动轴形如图5-5所示外伸梁，而发生弯曲，使转子上零件与机壳接触磨擦， 造成整机和基础振动，严重时造成非计划停车或损坏事 。
利用中心卡及塞尺或千分表来联轴器调整的方法测量联轴器的径向间隙和轴向间隙 时，常用一点法来进行测量。所谓一点法是指在测量一个位置上的径向间隙时，同时又 测量同一位置上的轴向间隙。测量时，先装好中心卡，具体事项如下： 1）确定基准（一般以从动轴为基准），如图5-14所示，在基准上合适的位置将磁力 表座及表架固定，在被测轴的半联轴器上固定中心卡； 2）校验百分表本身是否存在误差，若有误差，更换表或用计算法消除； 3）将百分表固定在表架上，检查是否灵活好用； 4）将百分表测量头与中心卡接触，且使百分表（量程为0~3mm）小刻度盘指针指在 1~2mm范围内（如图5-15），以防在测量时百分表测量头出现悬空现象，而使测量数字 不准； 30 5）拧紧地脚螺栓，以防测量误差出现， 40
主动机一般有ห้องสมุดไป่ตู้个支脚，故在加垫片时，主动机两个前支脚下应加同样厚度的垫片，
而两个后支脚下也要加同样厚度的垫片。 在水平方向，同样可以用上计算公式计算出支脚１、支脚２前后移动的量，此处不 再详述。
全部径向间隙和轴向间隙调整好后，必须满足下列条件：
a1=a2=a3=a4 , s1=s2=s3=s4 这表明主动机轴和从动机轴的中心线位于一条直线。
从动轴
a1 S1 主动轴 从动轴
S3 a3 图5-6 M 图5-7
主动轴
4、s 1≠s3，a1≠a3，如图5-8所示，这表示两半联轴器的端面互不平行，两轴的中 心线又不落在主动轴的半联轴器的中心点上，这时两轴的中心线之间既有径向位移又有 角位移。如图5-9所示，传递扭矩时，从动轴上半联轴器即受径向力又受弯矩M作用， 使从动轴振动更加剧烈，对机器的工作影响更大。
5.12 联轴器的选择 联轴器类型应根据使用要求和工作条件来确定。具体选择时可考虑以下几点： （1）所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲和减振方面的要求。 （2）联轴器工作转速高低和引起的离心力大小，对于高速传动轴，应选择平衡度 高的联轴器。
（3）两轴相对位移的大小和方向，当安装调整后，难以保持两轴严格精确对中，
加e=（a1－a3）/2 减e=（a1－a3）/2 加ι s/D 减ι s/D 加ι s/D+e 加ι s/D-e 减ι s/D+e 减ι s/D-e
减ιs/D+ Ls/D-e
（e是(a1-a2)/2的绝对值；s是(s1-s2)的绝对值） 联轴器找正计算实例： 如图5-20所示，主动机纵向两支脚之间的距离L=2400 mm，支脚1到联轴器测量平 面的距离ι=400 mm ，联轴器的计算直径D=400 mm，找正时所测得的径向间隙和轴向 间隙数值如图1-20所示，试求支脚1和2底下应加或应减的垫片厚度。 由图5-20可知，联轴器在0°与180°两个位置上的轴向间隙s1＞s3，径向间隙a1＜ a3，这表明两半联轴器既有径向位移又有角位移。 第一个步骤：先使两半联轴器平行
第二步骤：再使两半联轴器同轴 由于a1>a3 ，即两半联轴器不同轴，其原有径向位移量（偏心距）为e=（a1－a3）/2， 再加上第一步找正时又使联轴器中心的径向位移量增加了y（mm）。所以，为了要使 两半联轴器同轴，必须在主动机的支脚1和2下同时加上厚度为（y+e）mm的垫片。 由此可见，为了要使主动轴上的半联轴器和从动轴上的半联轴器轴线完全同轴，则必须 在主动机的支脚1底下加上厚度为（y+e）mm的垫片，而在支脚2底下加上厚度为 （x+y+e）mm的垫片，如图5-19所示。 联轴器在各种偏移情况下找正时，在主动机的支脚下应加上或应减去的垫片厚度的 计算公式见表5-1
所谓联轴器调整就是使径向间隙、轴向间隙及 不轴度达到机器工作要求，其方法很多，但准确迅 速方法就是计算法，具体步骤如下： 如图5-17所示，先将中心卡将百分表测量头的回 转直径测量出来，再将半联轴器到支脚1和支脚2的 距离ι、L测量出来，并做记录。 现在以既有径向位移又有角位移一种偏移情况为 例，介绍形如图5-17情况的联轴器找正时的计算及 调整方法。