轴毂耦合的类型选择

下面的各类别耦合方式的基本特性比较可能对于简单选择轴毂耦合的类别有所帮助. 当选择耦合设计的时候,必须考虑它的效能,以及设计,制造,组装的时间和财务成本.

耦合设计

成形耦合

成形耦合设计仅扭矩传递. 外载荷的传递确保于这些耦合所使用的轴毂配合轮廓(花键轴,多角毂)或者是插入零件(销,键,楔). 成形耦合可负载变形,剪切和可能性的弯曲.对于耦合的尺寸标注,仅确认变形是权威而充分的. 不像摩擦耦合,由于耦合的预应力,在毂里不会有另外的应力. 但是,轴上的孔和键的切口效应是这种设计的缺点.因此,必须检查轴的形状强度.

通常使用的成形耦合

  1. 纵向销联接
  2. 插销联接
  3. 键联接
  4. 直边花键联接
  5. 渐开线花键联接
  6. 多边形联接

力耦合(摩擦力)

轴毂力耦合允许轴向力和扭矩的传递. 外载荷靠轴毂间的组装时的摩擦传递. 如果是壳形联轴节和卡环耦合,摩擦力由螺钉,铁环,锥形面或锥形环的法向力提供.如果是压力耦合,摩擦力靠耦合零件的法向内应力提供.耦合零件的装备中,压力不能超过允许值.平顺而强壮的轴截面和耦合零件相互位置的微调优越于成形耦合.

常用的力耦合

  1. 压力耦合
  2. 圆柱面壳形联轴节
  3. 圆锥面壳形联轴节
  4. 锥形环耦合

预应力成形耦合

这些耦合是以上所提到的传递外载荷原理的集合.一个典型的例子是圆锥面壳形联轴节,多边形压力耦合和纵向轴向楔耦合.预应力耦合很少用于实际中.

耦合的效能特性

耦合类型 耦合的使用,运行,维护和维修 耦合的制造和组装
销耦合  
  • 用于传递无冲荒,和非循环的较小扭矩
  • 耦合的可拆卸能力应确保于可靠的设计中
  • 插销孔具有明显的反切口效应
 
  • 非常简单的制造流程
  • 装配中必须防止脱落
  • 同时适合单件或大量生产
键和楔耦合  
  • 仅传递旋转扭矩
  • 适合固定耦合,不适合滑动耦合
  • 不适合循环扭矩
  • 毂的中心支撑
  • 可靠地防止槽切口效应反作用力所造成地疲劳破损
  • 易于拆卸
 
  • 槽的制造需要特殊工具
  • 易于装配
  • 对于固定耦合,必须防止轴向偏移
  • 适合单件加工,比较不适合大量生产
花键耦合  
  • 仅传递旋转扭矩
  • 适合高强度,循环和冲击载荷
  • 同样适合固定和滑动耦合
  • 不容易保证耦合地同轴度和垂直度
  • 有效防止花键带来的切口效应所造成地疲劳破坏
  • 易于拆卸
 
  • 制造需要特殊的机器设备
  • 易于装配
  • 对于固定耦合,必须防止轴向偏移
  • 适合大量生产,不适合单件加工
多边形耦合  
  • 仅传递旋转扭矩
  • 适合高速,高强度和循环负载
  • 同样适合固定和滑动耦合
  • 具有高性能地防止疲劳破坏能力
  • 易于拆卸
 
  • 制造需要特殊地研磨机器
  • 易于装配
  • 对于固定耦合,必须防止轴向偏移
压力耦合  
  • 同时传递扭矩和轴向力
  • 适合高强度载荷,循环和冲击载荷
  • 具有准确地同轴度和垂直度
  • 高可靠性
  • 非常难安装
 
  • 制造精度要求很高
  • 相应地危险而困难地组装
  • 同时适合单件和大批量制造
壳形联轴节  
  • 同时传递扭矩和轴向力
  • 易于调整零件的相互位置
  • 耦合可靠性依据壳形零件的防脱落组装方式
  • 对于疲劳受损具有高可靠性
  • 易于拆卸
  • 运行中来自外部非旋转零件易造成工作者受伤
 
  • 易于制造和组装
  • 必须同时加工各分开的零件
  • 同时适合单件和大批量制造
锥形环耦合  
  • 同时传递扭矩和轴向力
  • 易于调整零件地相互位置
  • 耦合可靠性依据壳形零件的防脱落固定方式
  • 对于疲劳受损具有高可靠性
  • 易于拆卸
 
  • 相应的环形零件制造 (最好采购成品零件)
  • 面连接的简单制造
  • 易于组装

设计,制造,组装和拆卸的周期

耦合类型 耦合的制造与装配 耦合的拆卸
销耦合 制造和组装很快 依据耦合装配设计
键和楔耦合 无特殊设备相应的低生产周期

组装迅速

快速
花键耦合 适合设备下相应的快速制造

组装迅速

快速
多边形耦合 适合设备下相应的快速制造

组装迅速

快速
压力耦合 制造和装配迅速 不适合快速维修和拆卸
壳形联轴节 制造和装配迅速 快速
锥形环耦合 制造和装配迅速 快速

制造,运行,组装和拆卸的费用

耦合类型 制造成本 拆卸费用
销耦合
键和楔耦合
花键耦合

(大量生产较经济)

多边形耦合

(大量生产较经济)

压力耦合 可观的

(有时甚至不可能)

壳形联轴节 相对的小
锥形环耦合

(通过购买成品零件节约成本)

对于固定耦合,运作费用为零,滑动耦合仅为润滑油的费用