联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。
1.刚性联轴器
被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，故对两轴对中性的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加载荷。这类联轴器的结构比较简单。这类联轴器有套筒式、夹壳式和凸缘式等。这里只介绍较为常用的凸缘联轴器。
凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两轴联接，然后用螺栓把两个半联轴器联成一体，以传递运动和转矩（图1-29）。这种联轴器有两种主要的结构型式：图1-29（a）是普通的凸缘联轴器，通常是靠铰制孔用螺栓来实现两轴对中；图1-29（b）是有对中榫的凸缘联轴器，靠一个半联轴器上的凸肩与另一个半联轴器上的凹槽相配合而对中。联接两个半联轴器的螺栓可以采用A级或B级的普通螺栓，此时螺栓杆与钉孔壁间存在间隙，转矩靠半联轴器接合面的摩擦力矩来传递［图1-29（b）］；也可采用铰制孔用螺栓，此时螺栓杆与钉孔为过渡配合，靠螺栓杆承受挤压与剪切来传递转矩［图1-29（a）］。为了运行安全，凸缘联轴器可作成带防护边的［图1-29（c）］。
图1-29 凸缘联轴器
（a）靠挤压与剪切；（b）靠摩擦；（c）带防护边
2.挠性联轴器
对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力，进一步分为：
（1）无弹性元件挠性联轴器。联轴器具有挠性，可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。这类联轴器因具有挠性，故可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。常用的有以下几种：
1）十字滑块联轴器。如图1-30所示，十字滑块联轴器由两个在端面上开有凹槽的半联轴器1、3，和一个两面带有凸牙的中间盘2所组成。凹凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。
图1-30 十字滑块联轴器
1—半联轴器；2—中间盘；3—半联轴器
这种联轴器零件的材料可用45号钢，工作表面须进行热处理，以提高其硬度；要求较低时也可用Q275钢，不进行热处理。为了减少摩擦及磨损，使用时应从中间盘的油孔中注油进行润滑。因为半联轴器与中间盘组成移动副，不能发生相对转动。故主动轴与从动轴的角速度应相等。在两轴间有相对位移的情况下工作时，中间盘会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损。因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。
这种联轴器一般用于转速n＜250r／min，轴的刚度较大，且无剧烈冲击处。效率η＝1－（3～5）fy／d，这里f为摩擦系数，一般取为0.12～0.25；y为两轴间径向位移量，mm；d为轴径，mm。
2）滑块联轴器。如图1-31所示，这种联轴器与十字滑块联轴器相似，只是两半联轴器上的沟槽很宽，并把原来的中间盘改为两面不带凸牙的方形滑块，且通常用夹布胶木制成。由于中间滑块的质量减小，又具有弹性，故允许较高的极限转速。中间滑块也可用尼龙制成，并在配制时加入少量的石墨或二硫化钼，以便在使用时可以自行润滑。
图1-31 滑块联轴器
这种联轴器结构简单，尺寸紧凑，适用于小功率、高转速而无剧烈冲击处。
3）十字轴式万向联轴器。如图1-32所示，它由两个叉形接头1、3，一个中间联接件2和轴销4（包括销套及铆钉）、5所组成；轴销4与5互相垂直配置并分别把两个叉形接头与中间件2联接起来。这样，就构成了一个可动的联接。这种联轴器可以允许两轴间有较大的夹角（夹角α最大可达35°～45°），而且在机器运转时，夹角发生改变仍可正常传动；但当过大时，传动效率会显著降低。
这种联轴器的缺点是：当主动轴角速度ω1为常数时，从动轴的角速度ω3并不是常数，而是在一定范围内（ω1cosα≤ω3≤ω1／cosα）变化，因而在传动中将产生附加动载荷。为了改善这种情况，常将十字轴式万向联轴器成对使用［图1-32（b）］，但应注意安装时必须保证轴、轴与中间轴之间的夹角相等，并且中间轴的两端的叉形接头应在同一平面内（图1-33）。只有这种双万向联轴器才可以得到ω3＝ω1。
图1-32 十字轴式万向联轴器
1—叉形接头；2—中间联接件；3—叉形接头；4—轴销；5—轴销
图1-33 双万向联轴器
4）齿式联轴器。如图1-34（a）所示，齿式联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套筒3和两个带有外齿的内套筒1所组成。两个内套筒1分别用键与两轴联接，两个外套筒3用螺栓5联成一体，依靠内外齿相啮合以传递转矩。由于外齿的齿顶制成椭球面，且保证与内齿啮合后具有适当的顶隙和侧隙，故在传动时，套筒1可有轴向和径向位移以及角位移［图1-34（b）］。又为了减少磨损，可由油孔4注入润滑油，并在套筒1和3之间装有密封圈6，以防止润滑油泄漏。(www.xing528.com)
图1-34 齿式联轴器
1—内套筒；2—螺钉；3—外套筒；4—油孔；5—螺栓；6—密封圈
齿式联轴器中，所用齿轮的齿廓曲线为渐开线，啮合角为20°，齿数一般为30～80，材料一般用45号钢或ZG310—570钢。这类联轴器能传递很大的转矩，并允许有较大的偏移量，安装精度要求不高；但质量较大，成本较高，在重型机械中广泛应用。
5）滚子链联轴器。图1-35为滚子链联轴器。这种联轴器是利用一条公用的双排链条2同时与两个齿数相同的并列链轮啮合来实现两半联轴器1与4的联接。为了改善润滑条件并防止污染，一般都将联轴器密封在罩壳3内。滚子链联轴器的特点是结构简单，尺寸紧凑，质量小，装拆方便，维修容易、价廉并具有一定的补偿性能和缓冲性能，但因链条的套筒与其相配件间存在间隙，不宜用于逆向传动和起动频繁或立轴传动。同时由于受离心力影响也不宜用于高速传动。
图1-35 滚子链联轴器
1—半联轴器；2—双排链条；3—罩壳；4—半联轴器
（2）有弹性元件挠性联轴器。这类联轴器因装有弹性元件（图1-36），不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量愈多，则联轴器的缓冲能力愈强；弹性元件的弹性滞后性能与弹性变形时零件间的摩擦功愈大、则联轴器的减振能力愈好。这类联轴器目前应用很广，品种亦愈来愈多。
图1-36 有弹性元件挠性联轴器
制造弹性元件的材料有非金属和金属两种。非金属有橡胶、塑料等，其特点为质量小，价格便宜，有良好的弹性滞后性能，因而减振能力强。金属材料制成的弹性元件（主要为各种弹簧）则强度高、尺寸小而寿命较长。
联轴器在受到工作转矩T以后，被联接两轴将因弹性元件的变形而产生相应的扭转角φ；φ与T成正比关系的弹性元件为定刚度，不成正比的为变刚度。非金属材料的弹性元件都是变刚度的，金属材料的则由其结构不同可有变刚度的与定刚度的两种。常用非金属材料的刚度多随载荷的增大而增大，故缓冲性好，特别适用于工作载荷有较大变化的机器。
1）弹性套柱销联轴。这种联轴器的构造与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替了联接螺栓。因为通过蛹状的弹性套传递转矩，故可缓冲减振。弹性套的材料常用耐油橡胶，并作成截面形状如图中网纹部分所示，以提高其弹性。半联轴器与轴的配合孔可作成圆柱形或圆锥形。
半联轴器的材料常用HT200，有时也采用35号钢或ZG270—500钢；柱销材料多用35号钢。
这种联轴器制造容易，装拆方便，成本较低，但弹性套易磨损，寿命较短。它适用于联接载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中、小转矩的轴。
2）弹性柱销联轴器。这种联轴器的结构如图1-37所示，工作时转矩通过两半联轴器及中间的尼龙柱销而传给从动轴。为了防止柱销脱落，在半联轴器的外侧，用螺钉固定了挡板。
图1-37 弹性柱销联轴器
这种联轴器与弹性套柱销联轴器很相似，但传递转矩的能力很大，结构更为简单，安装、制造方便，耐久性好，也有一定的缓冲和吸振能力，允许被联接两轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移和角位移，适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合，由于尼龙柱销对温度较敏感，故使用温度限制在－20～＋70℃的范围内。
3）星形弹性联轴器。如图1-38所示，两半联轴器1、3上均制有凸牙，用橡胶等类材料制成的星形弹性件2，放置在两半联轴器的凸牙之间。工作时，星形弹性件受压缩并传递转矩。这种联轴器允许轴的径向位移为0.2mm，偏角位移为1°30′。因为弹性件只受压不受拉，工作情况有所改善，故寿命较长。
图1-38 星形弹性联轴器
1—半联轴器；2—星形弹性件；3—半联轴器
4）梅花形弹性联轴器。这种联轴器如下图1-39所示，其结构形式及工作原理与星形弹性联轴器相似，但半联轴器与轴配合的孔可作成圆柱形或圆锥形，并以梅花形弹性件取代星形弹性件。弹性件可根据使用要求选用不同硬度的聚氨酯橡胶、铸型尼龙等材料制造。工作温度范围为－35～＋80℃，短时工作温度可达100℃，传递的公称转矩为16～25000N·m。
图1-39 梅花形弹性联轴器
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