3.2 联轴器的选用（JB/T 7511—1994）
选用标准联轴器时，应根据具体的工作要求，综合考虑两轴间的相对偏移、联轴器的载荷特性、工作转速、联轴器的外廓尺寸、工作环境、经济性等方面的因素，参考国家标准或企业产品说明书，先选择联轴器的品种、类型，再根据计算转矩Tc，从标准系列中选定相近的公称转矩Tn，选型时应满足Tn≥Tc。根据公称转矩Tn初步选定联轴器型号，并从标准中查得其许用转速［n］和最大径向尺寸D、轴向尺寸L0。
初步选定的联轴器尺寸（孔径d、轴孔长L）应符合主、从动端轴径的要求，否则应根据轴径d调整联轴器的规格。当转矩、转速相同，主、从动轴径不同时，可按大轴径选择联轴器型号。根据公称转矩、连接形式、轴孔直径和长度选定了型号后，应确认轴的工作转速、相对偏移量等是否在所选联轴器的允许范围内，并对轴和键连接进行强度校核。此外，还应确定高速联轴器的平衡精度。
3.2.1 联轴器的转矩
联轴器的主参数是公称转矩Tn，选用时各转矩间应符合以下关系：
T<Tc≤Tn≤［T］<［Tmax］<Tmax （6-3-1）
式中 T——理论转矩，N·m；
图6-3-1 联轴器的类型（GB/T 12458—2017）
Tc——计算转矩，N·m；
Tn——公称转矩，N·m；
［T］——许用转矩，N·m；
［Tmax］——许用最大转矩，N·m；
Tmax——最大转矩，N·m。
联轴器的理论转矩T是由功率和工作转速计算而得，即：
（6-3-2）
式中 PW——驱动功率，kW；
n——工作转速，r/min。
联轴器的计算转矩Tc是由理论转矩T和动力机系数KW、工况系数K、启动系数KZ及温度系数Kt计算而得，即：
Tc=TKWKKZKt （6-3-3）
式中 KW——动力机系数，见表6-3-2；
K——工况系数，见表6-3-4；
KZ——启动系数，见表6-3-5；
Kt——温度系数，见表6-3-6。
3.2.2 挠性或弹性联轴器计算
当需要减振、缓冲、改善传动系统对中性能时，应选用挠性或弹性联轴器，且机组系统中联轴器为唯一弹性部件，主、从动机可简化为两个质量系统，此时可采用以下计算，其他情况则需引入振动计算。
1）均匀载荷时，由式（6-3-2）计算得理论转矩T，在各种不同工作温度情况下，动力机计算转矩TAC（主动端）不得小于工作机计算转矩TLC（从动端），即：
TAC≥TLCKt （6-3-4）
式中 TAC——动力机计算转矩，N·m；
TLC——工作机计算转矩，N·m；
Kt——温度系数，见表6-3-6。
2）冲击载荷时，在各种不同工作温度和频繁的冲击载荷情况下，弹性联轴器的最大转矩Tmax不得小于工作中的冲击转矩TS，即：
主动端的冲击
TAmax≥TASKAJKASKtKZ （6-3-5）
从动端的冲击
TLmax≥TLSKLJKLSKtKZ （6-3-6）
两端的冲击
TLmax≥（TASKAJKAS+TLSKLJKLS）KtKZ （6-3-7）
式中 TAS——主动端冲击转矩，N·m；
TLS——从动端冲击转矩，N·m；
KAJ——主动端质量系数，
；
KLJ——从动端质量系数，
；
JA——主动端转动惯量；
JL——从动端转动惯量；
KAS——主动端冲击系数，一般取1.8；
KLS——从动端冲击系数，一般取1.8；
Kt——温度系数，见表6-3-6；
KZ——启动系数，见表6-3-5。
以上计算适用于各种无扭转间隙联轴器。对于存在扭转间隙的联轴器，还需考虑由于振动、冲击而产生的过载因素。
3）周期性交变载荷时，在工作转速内很快通过共振区时，仅出现较小的共振峰值。因此，在共振时的交变转矩可与联轴器的最大转矩相比较。
主动端的激振
TAmax≥TAiKAKVRKtKZ （6-3-8）
从动端的激振
TLmax≥TLiKLKVRKtKZ （6-3-9）
式中 TAi——主动端激振转矩，N·m；
TLi——从动端激振转矩，N·m；
KVR——共振系数，
；
ψ——相对阻尼，
；
AD——一个振动周期内的阻尼功；
Ae——一个振动周期内的弹性变形功。
有持续交变转矩时，在工作频率以内，该交变转矩必须与联轴器的交变疲劳转矩TK相比较。
主动端的激振
TAK≥TAiKAJKVKtKZ （6-3-10）
从动端的激振
TLK≥TLiKLJKVKtKZ （6-3-11）
式中 TAK——主动端交变疲劳转矩，N·m；
TLK——从动端交变疲劳转矩，N·m；
KV——放大系数，
在共振点附近f≈fe时，
在共振点外时，
；
n——转速；
nR——当系统固有频率fe与振动频率f一致时的共振转速，
；
i——每一转的振动次数；
fe——固有频率，若联轴器为唯一弹性部件时，对于质量系统，可为
；
C——联轴器动态扭转刚度。
当轴向偏移在联轴器上仅产生静载荷时，径向和角向位移产生交变载荷，此交变载荷与频率系数有关，为此交变转矩应按下列条件：
ΔX≥ΔXmaxKt （6-3-12）
ΔY≥ΔYmaxKtKf （6-3-13）
Δα≥ΔαmaxKtKf （6-3-14）
式中 ΔX——联轴器许用轴向补偿量；
ΔY——联轴器许用径向补偿量；
Δα——联轴器许用角向补偿量；
ΔXmax——轴系最大轴向补偿量；
ΔYmax——轴系最大径向补偿量；
Δαmax——轴系最大角向补偿量。
Kf——频率系数，f≤10Hz，Kf=1，f>10Hz，
；
轴偏移而产生的恢复力和转矩，是联轴器轴向刚度CX、径向刚度CY和扭转刚度C的函数。这些力和转矩增加了邻近部件（轴、轴承）的载荷。
轴向恢复力
FX=ΔXmaxCX （6-3-15）
径向恢复力
FY=ΔYmaxCY （6-3-16）
角度方向恢复力矩
Tα=ΔαmaxC （6-3-17）
3.2.3 选用联轴器有关的系数
选用联轴器时应考虑动力机系数KW和工况系数K；当选用挠性或弹性联轴器用于有冲击、振动和需要轴线补偿的工况时，应考虑启动系数KZ、温度系数Kt、频率系数Kf、放大系数KV、冲击系数KS等系数对传动系统的综合影响。
根据动力机类别不同，其动力机系数KW见表6-3-2。
表6-3-2 动力机系数KW
根据传动系统的工作状态，将联轴器载荷分为如表6-3-3 所示四类。
表6-3-3 联轴器载荷类别
不同工作机的载荷类别及工况系数K见表6-3-4。表中所列K值是传动系统在不同工作状态下的平均值，具体选用时可根据实际情况适当增加。所列K值，其动力机为电动机和涡轮机，若为其他动力机时，应考虑动力机系数KW。在配有制动器的传动系统中，当制动器的理论转矩超过动力机的理论转矩时，应根据制动器的理论转矩来计算选择联轴器。
表6-3-4 联轴器工况系数K
表6-3-5 启动系数KZ
表6-3-6 温度系数Kt
主动端启动频率Z形成附加载荷，其影响以启动系数KZ表示，按表6-3-5考虑。
传动系统选用带非金属弹性材料（橡胶）联轴器时，应考虑在温度影响下橡胶弹性材料强度降低的因素，以温度系数Kt表示，见表6-3-6；温度t与联轴器的工作环境有关，在辐射热的作用下，尤其要考虑Kt的影响。
3.2.4 联轴器选用示例
例1 动力机为电动机，均匀载荷情况下弹性联轴器选用示例。
（1）已知动力机参数
160M型三相交流电动机功率PW=11kW，转速n=1450r/min。
理论转矩：
转子转动惯量JA=0.0736kg·m2；每小时启动次数Z=150次；环境温度t=40℃；
主动端冲击转矩即启动转矩TAS=2T=145N·m。
（2）已知工作机参数
负载平均转矩TL=68N·m，负载转动惯量JL=0.0883kg·m2。
（3）选用带天然橡胶弹性元件联轴器时，载荷均匀时，理论转矩T由式（6-3-4）应满足：
T≥TLKt=68×1.1=75N·m
（4）初选GB 4323中LT5型弹性套柱销联轴器，弹性套为天然橡胶。
其主要参数为：公称转矩Tn=125N·m；最大转矩Tmax=2Tn=250N·m；半联轴器转动惯量J1=J2=0.012kg·m2。
由表6-3-5查得，启动系数KZ=1.3；由表6-3-6查得，温度系数Kt=1.1；冲击系数KAS=1.8。
冲击载荷时由式（6-3-5）得主动端的冲击转矩：
TAmax≥TASKAJKASKtKZ=145×0.54×1.8×1.3×1.1
=202N·m<250N·m
主动端冲击转矩小于弹性联轴器的最大转矩，故安全，可以选用。
选定联轴器时，还应校核在给定工况条件下的许用偏移量。
例2 动力机为柴油机，周期性交变载荷情况下弹性联轴器选用示例。
（1）已知动力机参数
四缸四冲程直列式柴油机，功率PW=28kW，转速n=1500r/min，理论转矩
N·m；周期性交变转矩TA2=±536N·m，每转振动次数i=2；
每小时启动次数Z≤60次；环境温度t=40℃；发动机转动惯量JA=2.36kg·m2。
（2）已知工作机参数
负载平均转矩TL=148N·m；负载转动惯量J=1.01kg·m2。
（3）选用带天然橡胶弹性元件联轴器时，载荷均匀时，理论转矩T由式（6-3-4）应满足：
T≥TLKt=148×1.1=162N·m
（4）初选GB 4323中LT6型弹性套柱销联轴器，弹性套为天然橡胶。
其主要参数为：公称转矩Tn=250N·m；最大转矩Tmax=2Tn=500N·m；交变疲劳转矩TK=±100N·m；动态扭转刚度C=2900N·m/弧度；放大系数KV=6；转动惯量J1=0.0294kg·m2；J2=0.00785kg·m2。
由表6-3-5查得，启动系数KZ=1；由表6-3-6查得，温度系数Kt=1.1。
考虑共振转速时，由式（6-3-8）应满足：
由以上计算可见，初选LT6型联轴器偏小。
重新选取LT8型联轴器，其主要参数为：公称转矩Tn=710N·m；最大转矩Tmax=2Tn=1420N·m；交变疲劳转矩TK=±150N·m；动态扭转刚度C=5500N·m/弧度；放大系数KV=6；转动惯量J1=0.053kg·m2；J2=0.0236kg·m2；质量系数
用新参数计算可得：
在共振区，TAmax=536×0.3×6×1×1.1≈1061N·m<Tmax=1420N·m
固有频率
共振转速
；振动频率
在工作区，放大系数
；频率系数
交变疲劳转矩TK=TA2KAJKVKtKf=536×0.3×0.0833×1.1×2.24=33N·m<TK=150N·m
以上所有计算得到的转矩值均在联轴器允许转矩值范围内，故安全，可以选用。对选定的弹性联轴器应按给定工况校核其许用偏移量。