联轴器的装配技术研究

联轴器的装配技术研究

虞定岳周良晖

浙江省工业设备安装集团有限公司浙江杭州310001

摘要：联轴器是机械传动中常用的部件，它的主要作用是联接轴与轴，以传递运动和转矩。联轴器装配中关键是零部件的检查、轮毂与轴的装配、联轴器所联接两轴的对中等环节。

关键词：联轴器；装配；找正

1引言

联轴器的装配，在机械设备的安装与检修中比较常用，在联轴器装配中关键是零部件的检查、轮毂与轴的装配、联轴器所联接两轴的对中等环节。为了保证联轴器的正常运转，以达到预定的工作性能和使用寿命，减少噪声，并满足设备高速、高精度的要求，在安装联轴器时，应对其进行找正。联轴节安装质量直接影响到设备运行质量和寿命，对装置系统的运行起到至关重要作用。

2轮毂在轴上的装配

轮毂在轴上的装配是联轴器安装的关键之一，轮毂与轴的配合大多为过盈配合，联接分为有键联接和无键联接，轮毂的轴孔又分为圆柱形轴孔与锥形轴孔两种形式。装配方法有静力压入法、动力压入法、温差装配法及液压装配法等。

（1）静力压入法

这种方法是根据轮毂项轴上装配时所需压入力的大小不同、采用夹钳、千斤顶、手动或机动的压力机进行，静力压入法一般用于锥形轴孔。由于静力压入法受到压力机械的限制，在过盈较大时，施加很大的力比较困难。同时，在压入过程中会切去轮毂与轴之间配合面上不平的微小的凸峰，使配合面受到损坏。因此，这种方法一般应用不多。

（2）动力压入法

这种方法是指采用冲击工具或机械来完成轮毂向轴上的装配过程，一般用于轮毂与轴之间的配合使过渡配合或过盈不大的场合。装配现场通常用手锤敲打的方法，方法是在轮毂的端面上垫放木块、铅块或其他软材料作缓冲件，依靠手锤的冲击力，把轮毂敲入。这种方法对用铸铁、淬过火的钢、铸造合金等脆性材料制造的轮毂，有局部损伤的危险，不宜采用。这种方法同样会损伤配合表面，故经常用于低速和小型联轴器的装配。

（3）温差装配法

用加热的方法是轮毂受热膨胀或用冷却的方法使轴端受冷收缩，从而使轮毂轴孔的内径略大于轴端直径，亦即达到所谓的“容易装配值”，不需要施加很大的力，就能方便地把轮毂套装到轴上。这种方法比静力压入法、动力压入法有较多的优点，对于用脆性材料制造的轮毂，采用温差装配法是十分合适的。

温差装配法大多采用加热的方法，冷却的方法用的比较少。加热的方法有多种，有的将轮毂放入高闪点的油中进行油浴加热或焊枪烘烤，也有的用烤炉来加热，装配现场多采用油浴加热和焊枪烘烤。油浴加热能达到的最高温度取决于油的性质，一般在200℃以下。采用其他方法加热轮毂时，可以使轮毂的温度高于200℃，但从金相及热处理的角度考虑，轮毂的加热温度不能任意提高，钢的再结晶温度为430℃。如果加温度超过430℃，会引起钢材内部组织上的变化，因此加热温度的上限必须小于为430℃。为了保险，所定的加热温度上限应在为400℃以下。至于轮毂实际所需的加热温度，可根据轮毂与轴配合的过盈值和轮毂加热后向轴上套装时的要求进行计算。

（4）装配后的检查

联轴器的轮毂在轴上装配完后，应仔细检查轮毂与轴的垂直度和同轴度。一般是在轮毂的端面和外圆设置两块百分表，盘车使轴转动时，观察轮毂的全跳动（包括端面跳动和径向跳动）的数值，判定轮毂与轴的垂直度和同轴度的情况。不同转速的联轴器对全跳动的要求值不同，不同型式的联轴器对全跳动的要求值也各不相同，但是，轮毂在轴上装配完后，必须使轮毂全跳动的偏差值在设计要求的公差范围内，这是联轴器装配的主要质量要求之一。造成轮毂全跳动值不符合要求的原因很多，首先可能发生在制造时由于加工造成的误差而对于现场装配来说，主要由于修正轮毂内孔表面时处理不妥，使轮毂与轴的同心度发生偏差。另外一个原因是有键联轴器在装配时，由于键的装配不当引起轮毂与轴不同轴。键的正确安装应该使键的两侧面与键槽的壁严密贴合，一般在装配时用涂色法检查，配合不好时可以用锉刀或铲刀修复使其达到要求。键上部一般有间隙，约在0.1-0.2mm左右。高速旋转机械对于轮毂与轴的同轴度要求高，用单键联接不能得到高的同轴度，用双键联接或花键联接能使两者的同轴度得到改善。

3联轴器的找正安装

联轴器是电动机与传动机械之间联接的关键部件。目前，常采用的联轴器主要有夹壳型联轴器、刚性凸缘联轴器、齿轮联轴器、弹性圆柱销联轴器等几种。联轴器安装调试时要精确找正，以保证两轴的同心度，否则，将会在轴与联轴器中产生很大的附加力，严重的会影响轴、轴承和其它零部件的正常运转。所以，联轴器的找正是安装过程中一个很重要的环节。联轴器安装时可能出现的几种偏差如图1所示。

图1a所示表明两轴中心线完全重合，这是最理想的情况；图1b所示表明两轴中心线不重合，有径向位移，但两轴中心线是平行的；图1c所示表明两轴中心线在联轴器处共点，但不是一条线，相互之间有角位移；图1d所示表明两轴中心线既不重合（有径向位移），也不平行（有角位移）。

联轴器在安装时，先将两半联轴器分别装在所要联接的两轴上，然后将主机找正，并在主机联轴器处将主轴中心线找平，以主机为基础，移动联接轴，向主机轴对中，进行联轴器的初步找正。

4联轴器安装的注意事项

联轴器安装前先把零部件清洗干净，清洗后的零部件，需把沾在上面的洗油擦干。在短时间内准备运行的联轴器，擦干后可在零部件表面涂些透平油或机油，防止生锈。对于需要过较长时间投用的联轴器，应涂以防锈油保养。

联轴器的结构型式很多，具体装配的要求、方法都不一样，对于安装来说，总的原则是严格按照图纸要求进行装配，具体的只能介绍一些联轴器装配中经常需要注意的问题。对于应用在高速旋转机械上的联轴器，一般在制造厂都做过动平衡试验，动平衡试验合格后画上各部件之间互相配合方位的标记。在装配时必须按制造厂给定的标记组装，这一点是很重要的。如果不按标记任意组装，很可能发生由于联轴器的动平衡不好引起机组振动的现象。

另外，这类联轴器法兰盘上的联接螺栓是经过称重的，以保证联轴节的动平衡。如大型离心式压缩机上用的齿式联轴器，其所用的联接螺栓互相之间的重差一般小于0.05g。因此，各联轴器之间的螺栓不能任意互换，如果要更换联轴器联接螺栓的某一个，必须使它的重量与原有的联接螺栓重量一致。此外，在拧紧联轴器的联接螺栓时，应对称、逐步拧紧，使每一联接螺栓上的锁紧力基本一致，不至于因为各螺栓受力不均而使联轴器在装配后产生歪斜现象，有条件的可采用力矩扳手。

对于刚性可移式联轴器，在装配完后应检查联轴器的刚性可移件能否进行少量的移动，有无卡涩的现象。

各种联轴器在装配后，均应盘车，看看转动情况是否良好。总之，联轴器的正确安装能改善设备的运行状态，减少设备的振动，延长联轴器的使用寿命。

5如何进行联轴器的拆卸

拆卸与装配是相反的过程，两者的目的是不同的。装配过程是按装配要求将联轴器组装起来，使联轴器能安全可靠地传递扭矩。拆卸一般是由于设备的故障或联轴其自身需要维修，把联轴器拆卸成零部件。拆卸的程度一般根据检修要求而定，有的只是要求把联接的两轴脱开，有的不仅要把联轴其全部分解，还要把轮毂从轴上取下来。联轴器的种类很多，结构各不相同，联轴器的拆卸过程也不一样，在此主要介绍联轴器拆卸工作中需要注意的一些问题。由于联轴器本身的故障而需要拆卸，先要对联轴器整体做认真细致的检查（尤其对于己经有损伤的联轴器），应查明故障的原因。

在联轴器拆卸前，要对联轴器各零部件之间互相配合的位置作一些记号，以作复装时的参考。用于高转速机器的联轴器，其联接螺栓经过称重，标记必须清楚，不能搞错。

拆卸联轴器时一般先拆联接螺栓。由于螺纹表面沉积一层油垢、腐蚀的产物及其它沉积物，是螺栓不易拆卸，尤其对于锈蚀严重的螺栓，拆卸是很困难的。联接螺栓的拆卸必须选择合适的工具，因为螺栓的外六角或内六角的受力面己经打滑损坏，拆卸会更困难。对于已经锈蚀的或油垢比较多的螺栓，常常用溶剂（如松锈剂）喷涂螺栓与螺母的联接处，让溶剂渗入螺纹中去，这样就会容易拆卸。如果还不能把螺栓拆卸下来，可采用加热法，加热温度一般控制在200℃以下。通过加热使螺母与螺栓之间的间隙加大，锈蚀物也容易掉下来，使螺栓拆卸变得容易些。若用上述办法都不行时，只有破坏螺栓，把螺栓切掉或钻掉，在装配时，更换新的螺栓。新的螺栓必须与原使用的螺栓规格一致，用于高转速设备联轴器新更换的螺栓，还必须称重，使新螺栓与同一组法兰上的联接螺栓重量一样。

在联轴器拆卸过程中，最困难的工作是从轴上拆下轮毂。对于键联接的轮毂，般用三脚拉马或四脚拉马进行拆卸。选用的拉马应该与轮毂的外形尺寸相配，拉马各脚的直角挂钩与轮毂后侧面的结合要合适，在用力时不会产生滑脱想象。这种方法仅用于过盈比较小的轮毂的拆卸，对于过盈比较大的轮毂，经常采用加热法，或者同时配合液压千斤顶进行拆卸。对联轴器的全部零件进行清洗、清理及质量评定是联轴器拆卸后的一项极为重要的工作。零部件的评定是指每个零部件在运转后，其尺寸、形状和材料性质的现有状况与零部件设计确定的质量标准进行比较，判定哪一些零部件能继续使用，哪一些零部件应修复后使用，哪一些属于应该报废更新的零部件。

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