浅谈蛇形弹簧联轴器的技术现状与弹性构造

自20世纪50年代就开始对蛇形弹簧联轴器的生产和研究，如德国相继研制了伏尔康EZS型、RATO型等新型联轴器。澳大利亚专家盖斯林格研制的新型联轴器安装在Kuntsen公司的2艘123000t的柴油机油船上，取得了良好的效果；日本生产的CA型轮胎式联轴器，德国生产的RF型轮胎式联轴器，其弹性元件由富有弹力的橡胶和增强轮胎强度的尼龙线布制成；日本研制的压缩应力型联轴器，由于扭矩的传送是借助于变形应力实现，该联轴器用于正反方向运转，启动频繁，断续运转的机器极为适应；1962年由日本机械学会研制的橡胶套筒联轴器，其在泵、鼓风机和压缩机中广泛应用。

蛇形弹簧联轴器中弹性体应用较多的是采用硅橡胶材料。硅橡胶分热硫化型（高温硫化硅胶HTV）和室温硫化型RTV，其中室温硫化型又分缩聚反应型和加成反应型。高温硅橡胶主要用于制造各种硅橡胶制品，热硫化型用量较大。高温硫化甲基硅橡胶于1944年由美帝通用电气公司研制成功。1952年，美帝陶一康宁公司L。斯特布莱唐和K。波尔曼蒂尔研制出双组分室温硫化硅橡胶。1953-1955年制成甲基乙烯基硅橡胶；1956-1957年出现硅氟橡胶。1958-1959年成功单组分室温硫化硅橡胶；之后出现加成型硅橡胶系列产品。世界上有十多个国度生产硅橡胶。80年代以来，每年以15%左右的速度增长。中国从60年代初期开始相继研制成功各类硅橡胶，现均有批量生产。

硅橡胶具有许多特别性能，如耐高低温和性等，是其他高分子材料所不能比拟和替代，己成为国民经济重要而的新型高分子材料。星形蛇形弹簧联轴器中所用橡胶材料的基体为硅橡胶，但未添加补强剂的硅橡胶在常温下力学性能不好（强度和差），因此我们所使用的硅橡胶为添加了补强剂的硅橡胶，但是，对添加了补强剂的硅橡胶材料没有进行过力学性能研究。未经补强的硅橡胶硫化胶拉断很低，只有0.3MPa左右，没有实际使用价值；而加入适当的补强剂和硫化剂可使硅橡胶的拉断强度达到8MPa，这对提高硅橡胶的性能，延长制品的使用寿命是重要的。

联轴器对比体现在蛇形弹簧联轴器的技术水平，无论是结构型式还是技术参数及性能指标，绝大多数达到同类产品的水平。但从产品加工精度、质量及使用寿命相比差距较大。主要原因，一是与组织生产的形式、规模和管理水平有关，二是加工设备比较陈旧，生产速率低，加工精度差。

而我们国内对蛇形弹簧联轴器的生产和研究是从70年代后期开始，国内生产的蛇形弹簧联轴器大多在联轴器的基础上，根据自己的需要加以改进而成。如国内生产的TD型轮胎式联轴器，是一重型机械厂的系列产品，其结构与CA型、RF型轮胎式联轴器相似，但设计计算不一样，因此各部分尺寸都不一样。XL系列橡胶联轴器是我国用系列化标准化和通用化观点设计研制的一个橡胶联轴器国度标准系列产品，曾荣获我国大会成果奖。蛇形弹簧联轴器的近似产品——梅花形联轴器是将一个整体的梅花形弹性环装在两个形状相同的半联轴器的凸爪之间，以实现两半联轴器的连接，通过凸爪与弹性环之间的挤压传递动力，通过弹性环的弹性变形补偿两轴相对偏移，实现减振缓冲。

另外，弹性柱销联轴器是由我国研制的新型联轴器，它集中现有标准蛇形弹簧联轴器不同结构的优点，例如具有梅花形联轴器的优点：弹性元件受挤压，结构简单，性高，克服了蛇形弹簧联轴器较换弹性元件时带来的不便。EZ，EZR和LB型高蛇形弹簧联轴器通过金属连接件与弹性元件在螺栓组预紧下夹紧构成，其弹性元件由橡胶和帘布层经硫化并紧密结合而成。此外橡胶等非金属弹性元件的联轴器还有国内711研究所大华联轴器厂研制的LC（扭转剪切型）、LB（挤压式）系列高弹联轴器等。