由于彈性柱銷聯軸器具有的彈性元件,彈性元件能夠產生較大彈性變形和阻尼作用,因此彈性聯軸器除了能補償兩軸的相對位移外。還能引起緩沖和吸振的作用。機械傳動過程中,傳動軸系傳遞的載荷常常會發生變化,引起載荷的變化原因不一,如電機轉速不穩定、工作機的載荷不穩定和軸系中由于轉動部件不平衡產生的離心力引起的動載荷都可能引起載荷的變化。載荷的變化很多時候體現為周期載荷、沖擊載荷和無規律變化的載荷,而彈性聯軸器能夠適應載荷的波動,具有緩沖和減振的能力,主要與彈性聯軸器的剛度和阻尼有關。聯軸器的剛度包括徑向剛度、軸向剛度和扭轉剛度。而在實際工程中,載荷變化常常是因為扭矩波動引起扭轉振動的,所以聯軸器影響主要的剛度是扭轉剛度。一般情況下,在軸系傳動中,系統的其他零部件的剛度都會比彈性聯軸器的剛度大很多,因此,在簡化的情況下,假設其他零部件的彈性為零,僅考慮聯軸器的彈性。用聯軸器的扭轉剛度作為傳動軸系的扭轉剛度。
彈性柱銷齒式聯軸器的基本參數和尺寸主要是針對軸孔直徑≧12mm而規定的。而對于軸孔直徑≦12mm的聯軸器基本參數和主要尺寸沒有具體的參考。在實際生產中,有時會用到軸孔直徑小于12mm的聯軸器,這就要求設計出非標的聯軸器。電動機和輸出軸間采用小型彈性柱銷齒式聯軸器聯接,原來的結構有時會造成電動機的載荷傳遞失效。改進前的結構和原理改進前的電動機和聯軸器的聯接情況是:電動機與半聯軸器配合部位為6mm,長度為32mm,軸上無鍵槽,無法實現鍵聯接傳遞扭矩,根據電動機的裝配要求,電動機與半聯軸器孔采用過渡配合之間,扭矩主要靠固定在半聯軸器上的兩個緊定螺釘傳遞,在使用過程中,此結構存在下列不足:電動機軸和緊定螺釘之間是線面接觸,接觸面特別小,傳遞扭矩有限;螺紋聯接不具有防松功能,經過幾次拆裝和長時間運轉,會造成半聯軸器軸和電動機軸的相對轉動和軸向竄動,致使設備無法工作。
改進后的結構和工作原理針對以上情況,我們改進了半聯軸器的結構形式,起先將半聯軸器4整體加工成成品,然后用線切割機床沿軸徑 的位置將此件分成兩件,主件為半聯軸器本體附件為鎖緊塊,改進后半聯軸器的主體遠離電機端,內孔完整,了電機軸的同軸度要求,電動機軸、主體和鎖緊塊通過內六角螺釘和彈簧墊圈聯接在一起,由于鎖緊塊式半聯軸器加工成品后切割的,因此組裝后不會影響半聯軸器的主體和電動機同軸度的要求。應用此結構,轉矩傳遞部位有原來的線和面接觸變成了面和面的接觸,沿軸向接觸長度增大,進而增大了電動機和聯軸器的接觸面積,也可以傳遞大的扭矩了,內六角螺釘和鎖緊塊間的彈簧墊圈具有防松作用,在聯軸器高速旋轉時,內六角螺釘不會松動。應用此結構形式的聯軸器,經過實際使用驗證,能夠很好的實現扭矩的傳遞,在其它的小型聯軸器的結構中,應用此結構,也能達到很多好的效果。
雖然彈性聯軸器一般都具有緩沖和吸振功能,但具有某值剛度的彈性聯軸器,并不是在任意的變扭矩作用下都能產生減振的效果,有時反而會引起加強烈的振動。因此,只有聯軸器的剛度與整個傳動軸系的其他參數和載荷協調時,才能產生減振的效果。對于某一己定的傳動軸系,轉動慣量和固有頻率能夠 ,如果己知所傳扭矩的變化規律,如振幅和頻率等,就能建立其軸系在扭轉振動的微分方程,對該方程求解,即可 所需聯軸器剛度。為了便于求解運動微分方程,需要對傳動軸系中聯軸器的主動和從動兩側的轉動慣量和剛度力學模型進行簡化。通常比較典型的是簡化為兩個等效的圓盤,配置在聯軸器的兩側。聯軸器在工作中,周期載荷是機械傳動中一種比較典型的載荷形式。為了避免發生共振,周期載荷的變化頻率與傳動軸系的固有頻率要錯開。方法是改變周期載荷的變化頻率或者改變軸系的變化頻率。因為載荷的變化頻率與主軸的轉速有關,而轉速是機械性能參數,一般不能隨意改變。所以一般是通過改變軸系的固有頻率來達到不發生共振的目的,而改變軸系的固有頻率一般是改變軸系的轉動慣量或剛度,轉動慣量與機械結構有關,通過改變轉動慣量很難實現,而軸系的剛度很容易改變。所以改變星形彈性聯軸器就是為了改變軸系的剛度來實現避開共振的目的。