联轴器的找正原理和方法初探

王莹

摘 要：联轴器的找正是《钳工工艺学》课程中的装配部分的重点和难点，由于其复杂抽象又需要很多计算，学生学习起来效率不是很高，笔者在工厂中有丰富的钳工实践经验，在联轴器的找正方面有一些浅薄的认识和经验的积累，本文将从联轴器的找正类型、原理、方法和规范几方面同大家交流共享。

关键词：找正 冷态 同轴

大型设备一般都由若干轴来传递运动和动力，联轴器是连接轴与轴的零件，联轴器的找正其实是找的轴的同轴度，找正是机器安装的重要工作之一。找正的目的是在机器在工作时使主动轴和从动轴两轴中心线在同一直线上。同轴度误差过大将使联轴器、传动轴及其轴承产生附加载荷。引起机器的振动、轴承的过早磨损、机械密封的失效、联轴器的损坏，甚至发生疲劳断裂事故。据统计，75%以上的设备故障都与同轴度误差超差有关。因此，同轴度误差必须控制在合理的范围内。

一、联轴器找正的方法类型

联轴器找正的方法很多，常用的有直尺塞规法[DK1]、双表法、三表法、

法、单表法、激光对中仪等方法。

直尺塞规法一般用于转速较低、精度要求不高的机器。双表法一般适用于采用滚动轴承、轴向窜动较小的中小型机器。三表法精度很高，适用于需要精确对中的精密机器和高速机器。如汽轮机、离心式压缩机等，但此法操作、计算均比较复杂。单表法对中精度高，不但能用于轮毂直径小而轴端距比较大的机器轴找正，而且又能适用于多轴的大型机组（如高转速、大功率的离心压缩机组）的轴找正。用这种方法进行轴找正还可以消除轴向窜动对找正精度的影响。操作方便，计算调整量简单，是一种比较好的轴找正方法。激光对中仪是近几年发展起来的一种找正工具，具有操作简单、找正速度快、误差小等优点，但由于本身价格昂贵、对使用者素质要求较高等原因，没能得到大规模推广使用，这里将不作介绍。

二、联轴器找正原理和方法

要想明白找正原理，我们先分析一下机器安装时联轴器出现的误差情况。

1 机器安装时，联轴器在轴向和径向会出现偏差或倾斜，可能出现四种情况：

（1）两半联轴节既平行又同心，如图a所示。这时S1=S3，a1=a3，此处S1、S3、a1、a3表示联轴节上方（0°）和下方（180°）两个位置上的轴向和径向间隙。

（2）两半联轴节平行，但不同心，如图b所示。这时S1=S3，a1≠a3，即两轴中心线之间有平行的径向偏移。

（3）两半联轴节虽然同心，但不平行：如图c所示。这时S1≠S3，a1=a3，即两轴中心线之间有角位移（倾斜角为a）。

（4）两半联轴节既不同心，也不平行，如图d所示。这时S1≠S3，a1≠a3，即两轴中心线既有径向偏移也有角位移。

[TP5-8 TIF，BP]图1 联轴器在轴向和径向会出现偏差或倾斜

这四种情况中，第一种情况是合格的，第二种到第四种都是不合格的，而且调整的难度依次增加。知道了误差情况，就可以根据误差情况运用调整的方法来达到同轴的目的。

现以两半联轴节既不平行又不同心的情况为例，说明联轴节找正时的计算与调整方法。在水平方向找正的计算、调整与垂置方向相同。

如图2所示，I为从动机轴（基准轴），Ⅱ为主动机轴。根据找正的测量结果，a1>a3，S1>S3。

2.先使两半联轴节平行

由图2-a可知，欲使两半联轴节平行，应在主动机轴的支点2下增加x（mm）厚的墊片，x值可利用图中画有剖面线的两个相似三角形的比例关系算出：x=b/D·L

式中D—联轴节的直径（mm）；L—主动机轴两支点的距离（mm）；b—在0°和180°两个位置上测得的轴向间隙之差b=S1一S3（mm）。

由于支点2垫高了，因此轴Ⅱ将以支点1为支点而转动，这时两半联轴节的端面虽然平行了，但轴Ⅱ上的半联轴节的中心却下降了y（mm），如图2-b所示。y值可利用画有剖面线的两个相似三角形的比例关系算出：y=xl/L=bl/L式中l—支点1到半联轴节测量平面的距离。

3.再将两半联轴节同心

由于a1>a3，原有径向位移量e=（a1-a3）/2，两半联轴节的全部位移量为e+y。为

了使两半联轴节同心，应在轴Ⅱ的支点1和支点2下面同时增加厚度为e+y的垫片。

由此可见，为了使轴I、轴Ⅱ两半联轴节既平行又同心，则必须在轴Ⅱ支点l下面加厚度为e+y的垫片，在支点2下面加厚度为x+e+y的垫片，如图2-c所示。

按上述步骤将联轴节在垂直方向和水平方向调整完毕后，联轴节的径向偏移和角位移

应在规定的偏差范围内。

以上介绍了找正方法，但应注意的是找正通常是在常温下进行的，这种找正叫做冷态找正。但是设备一旦运转起来，机器各部分的温度会升高，各处的热膨胀量也就不同了，在冷状态下的对中保证不了机器运转起来的对中，为了修正这一变化，在冷状态找正时应将变化量预先考虑进去，这个变化量可以按照有关资料计算获得。找正后应认真做好找正记录表，以备检查核实。

参考文献：

[1]曹文海.联轴器找正的方法与步骤[J].煤2008（07）.

[2]石宝枢.汽车等速万向节传动轴的可靠性设计与解析[J].轴承；2012（01）.