（1）弹性环连接

弹性环连接是在轴和轮毂间成对布置的内、外锥面贴合的弹性环（一对或数对）构成的连接。当拧紧螺母（或螺钉）时推动压紧套，在轴向力的作用下，两弹性环互相抵紧，内环的内径箍紧轴，外环的外径胀紧轮毂。这样，在轴和轮毂与环面之间产生压力，利用由此产生的摩擦力传递转矩和轴向力。弹性环用于在轴上安装齿轮、带轮、链轮、凸轮和离合器等。

弹性环连接的特点是：1）定心性好；2）由于没有键槽，没有应力集中源且不会削弱轴，承载能力强；3）允许将轮毂安装在轴上的任何位置，保证容易装拆和调整轴与轮毂的相对位置；4）环本身变形不大，因此，容易保证环本身直径与轴直径和轮毂的孔径的连接精度；5）有密封和安全保护作用。

弹性环的材料一般采用65.65Mn、60Si2MnA等，经热处理后工作表面硬度为40～56HRC。

图7-8：弹性环组成。弹性环连接可以采用单环、双环和多环连接，可以用螺母或螺钉锁紧。a）为弹性环的结构；b）螺母锁紧的单环；c）螺母锁紧的双环连接；d）螺钉锁紧的单环连接。

图7-8

图7-9

图7-9：弹性环连接传递转矩或轴向力的情况。如果在同一轴向力作用下，采用若干套弹性环时，则应考虑传递转矩或轴向力的情况。一般第二套弹性环传递的转矩为第一套50%，第三套传递的转矩为第一套25%，第四套传递的转矩为第一套12.5%。因此，连接所用弹性环的套数不宜过多，以不超过3～4套为宜。

图7-10：轴上有台阶，从轴端紧固弹性环连接的设计。当从轴端紧固弹性环时，轴上零件以轴的台阶定位，弹性环以轴上零件内孔的台阶定位，用压紧套抵住弹性环，用螺钉压紧。a）为单环连接；b）用双环连接时，可在两套弹性环之间加一隔套。

图7-11：两边拉紧弹性环连接的设计。这种结构在轴的任何位置都可以固定轴上零件。

当用螺钉从两边拉紧时，两边环的工作是独立的。将两边的弹性环压紧，固定轴上零件。拉紧件与被固定零件之间，留有间隙Δ。

图7-12：固定长零件时两边拉紧弹性环连接的设计。固定长零件时，在中间加一隔离环。隔离环安装在轴槽内，两边装入弹性环，当用螺钉从两边拉紧时，两边环的工作是独立的。将两边的弹性环拉紧，固定轴上零件。拉紧件与被固定零件之间，留有间隙Δ。

图7-10

图7-11

图7-12

图7-13：直接用轴上零件挤紧弹性环的设计。右边利用轴上台阶，左边利用轴上零件孔的台阶，中间装入弹性环，在轴端作出螺纹孔，拧紧螺钉用推动环推动轴上零件挤紧弹性环，从而固定轴上零件。这种连接适合于短轴，因为长轴的轴端螺纹孔加工困难。

图7-13

图7-14：弹性环连接紧固螺钉的顺序。推荐的拧紧方式如图所示，逐步反复紧固螺钉使之受力均匀。

图7-15：弹性环连接带轮（齿轮）与轴。连接两个带轮（齿轮），每个带轮（齿轮）用两套弹性环，中间加隔离套，用螺钉拉紧。

图7-16：弹性环连接锥齿轮与轴。

图7-14

图7-15

用一套弹性环连接锥齿轮与轴，一边用带凸缘的套抵在轴肩和弹性环之间，又可以减小轴肩高度，另一边用一特制垫圈一端抵在弹性环上，另一端靠在螺母上，用螺母拧紧，压紧锥齿轮与轴。

图7-17：弹性环连接弹性联轴器。弹性环用于弹性联轴器的连接能起过载保护作用。

图7-16

图7-17

（2）胀紧连接套连接

胀紧连接套具有较大的外形尺寸，比弹性环能承受更大的载荷，每套胀紧连接套都由外环、内环、前环、后环和螺钉组成，利用锥面胀开外环，胀紧轮毂锁紧内环，夹紧轴，从而连接轴和轮毂，传递转矩。我国已制定了标准JB/T 7934—1999，规定了胀紧连接套的形式和尺寸，有Z₂、Z₄、Z₅等几种结构。

图7-18

图7-18：胀紧连接套结构。胀紧连接套由外环、内环、前环、后环和螺钉组成，前环有若干个螺纹孔，后环有若干个孔，通过螺钉拉紧前、后环，使内、外环胀开。连接轴和轮毂，传递转矩。

图7-19：胀紧连接套的安装。安装时，为防止倾斜，应该使用力矩扳手，按一定顺序拧紧螺钉。a）为使用一套胀紧连接套；b）为使用两套胀紧连接套。

图7-20：胀紧连接套拆卸。a）用内六角扳手将全部螺钉松开后，取下镀锌的螺钉和垫圈；b）将拉出螺钉旋入前压环的辅助孔中；轻轻敲击拉出螺钉的头部拉出螺钉，使胀套松动，然后拉动螺钉，即可将胀套拉出。

图7-19

图7-20

（3）切口圆锥胀套的连接

切口圆锥胀套用于将带轮、链轮、齿轮和手轮等安装在轴上。这种胀套可以快速安装和拆卸被连接件，并且能很好地定心（甚至在同一公称尺寸而在不同的偏差时，也能很好定心）。

图7-21：用切口圆锥胀套将链轮装配在不同直径的轴上。在被安装零件上允许有不变的锥孔，使零件装配在不同直径的轴上。

链轮的孔径相同，用不同内径的切口圆锥胀套，将链轮装配在不同直径的轴上，用螺钉固定。

图7-22：可以快速更换的带轮。为了改变传动速度比，利用这种胀套的结构，可以快速更换带轮、链轮、齿轮。使用螺钉拉紧切口圆锥胀套。

图7-23：用于安装小径向尺寸轮毂的圆锥胀套。用于安装小径向尺寸轮毂零件时，用两个螺钉将部件紧固，当拆卸被连接件时，松开已拧紧的螺钉，并且可利用它拆卸胀套。

图7-24：用螺钉从轮毂的两边拉紧和拆卸圆锥胀套。采用带法兰的圆锥套，a）安装时从轮毂的一边用螺钉拉紧；b）拆卸时从轮毂的另一边用螺钉拆卸圆锥胀套。

图7-25：从轮毂同一边拉紧和装卸圆锥胀套。不可能从轮毂另一边拉紧和装卸圆锥胀套时，要在轮毂上设计安装用螺纹孔，在圆锥胀套上设计拆卸用螺孔。a）拉紧圆锥胀套；b）拆卸圆锥胀套。

（4）容差环连接

容差环是用薄钢片制造的特殊形状的环。将其装入轴毂的间隙，靠其径向的弹性变形，在接触面上产生压力，形成摩擦连接，传递转矩。(www.daowen.com)

容差环连接的优点：1）允许轴和轮毂孔之间有较大的误差，用容差环的弹性变形补偿；

图7-21

图7-22

图7-23

图7-24

图7-25

2）能适应不同材料的热膨胀，如可将钢制零件通过容差环装入轻金属的轮毂内；3）有缓冲消声作用；4）可用于过载保护装置；5）可多次拆装。缺点：结构较复杂，传力较小。

图7-26

图7-27

图7-28

图7-26：容差环的基本结构形式。a）开口波纹弹性环（容差环）适用于定心装配；b）闭合波纹弹性环（容差环）适用于自由装配。

图7-27：容差环的装配结构。a）自由装配，一般只用于基本上不传递载荷的连接。当受径向力时，容差环在轴向将产生弹性变形，减小了张紧力。b）定心装配用于传递载荷，能避免容差环的轴向退让。

图7-28：容差环的自由装配用于联轴器。该结构可以起到安全保护作用。

图7-29：容差环连接的自由装配过程。利用图示工具通过拧动螺母推动压板，将容差环推入轴与套筒之间，在拧动螺母时要注意顺序均衡拧紧螺母，使容差环不致歪斜。

图7-30：容差环连接的定心装配。方案1，容差环装入孔槽内，不削弱轴，但孔槽加工麻烦；方案2，容差环装入轴槽内，孔便于加工但削弱轴。

图7-31：容差环固定迷宫轴环。该结构基本上不传递载荷，主要起固定迷宫轴环的作用。

图7-32：容差环固定V带轮。容差环嵌入到轴颈，对轴的强度有些削弱。

（5）星盘连接

星盘是由特种弹簧钢经淬火和回火制成的碟形盘，从内边和外边交替径向切槽（图7-33a），通过螺钉（或螺母）施加轴向力，将星盘压平，由于弹性的作用，星盘外径增大，内径缩小，从而形成轴与轮毂的连接。

星盘连接的优点是：1）与星盘连接的零件表面的加工要求不高；2）不会削弱轴的强度；3）星盘连接完全没有间隙，有利于受动载荷，且不会引起不平衡；4）需要的轴向压紧力较小；5）星盘连接可调整轴向和周向位置，可在轴的任何位置固定轴上零件；6）可多次拆装。缺点是：1）不能起对中作用；2）会损坏与星盘连接的轴和轮毂的表面；3）传递的转矩有限等。

图7-29

图7-30

图7-31

图7-32

星盘连接的用途：可用于带轮、齿轮、离合器与轴的连接，也用于机床夹具工件与心轴的连接，还可用于需要调整角度位置的凸轮、杠杆、分度盘等零件的连接。单个星盘传递的转矩小，一般都成组使用。

图7-33：星盘零件。a）为星盘平面图；b）为星盘立体图；c）为星盘受力情况。

图7-33

图7-34：星盘的应用。a）用螺钉和法兰压紧一组星盘，螺钉拧紧在轮毂上，由于使用多个螺钉，需要按一定顺序逐步拧紧。b）是用螺钉和法兰同时压紧两组星盘，增大传递转矩。c）用螺钉和法兰压紧一组星盘，将蜗轮固定在空心轴上。d）用螺钉和压板压紧星盘固定锥齿轮和带轮，螺钉拧在轴端，适用于在短轴的轴端固定零件，由于用一个螺钉从轴的中心压紧，星盘受力均匀。如果结构允许，对于长轴，也可在轴上加工外螺纹，用螺母压紧。e）用内六角螺钉和法兰压紧星盘，固定蜗轮，螺钉头不突出蜗轮表面，旋转时比较安全。

（6）压套连接

压套是具有交替内外凹槽的圆套。将其装入轴与轮毂孔的间隙内，施加轴向的夹紧力，使压套的内外径产生弹性变形，形成与被连接件的摩擦锁和连接，轴与轮毂的对中精度高。

压套连接的优点是：1）可调整轴向和周向位置，可在轴的任何位置固定轴上零件；2）不会削弱轴的强度，应力集中小；3）受交变转矩时无冲击。缺点：结构复杂，加工较困难。

图7-35：带夹紧螺钉的压套。这种带夹紧螺钉的压套，不需要在轴和轮毂上安装螺钉或螺母，减少了零件的加工量，因此，也不会影响轴和轮毂的强度。可以在轴上任何位置固定零件。a）为带夹紧螺钉的压套结构；b）为用于固定带轮；c）为用于固定V带轮。

图7-36：不带压紧螺钉的压套。不带压紧螺钉的压套，需要在轴上加工出台阶和螺纹或螺纹孔，但这种压套比带夹紧螺钉的压套结构要简单，制造也容易些。a）为不带夹紧螺钉的压套的结构；b）在轴上加工外螺纹用螺母压紧压套固定V带轮；c）在轴端加工螺纹孔，用螺钉和压板压紧压套。

图7-37：一端带台阶一端有外螺纹的压套。a）为一端带台阶一端有外螺纹的压套，可以在轴上任何位置固定零件，螺母从中间固定，压套端面周围受力均匀，比带压紧螺钉的压套结构简单些，制造也容易些。b）为用压套将轴承固定在轴上。

图7-34

图7-35带夹紧螺钉的压套

图7-36

图7-37