什么是摩擦式紧固件

2026/06/15

摩擦式紧固件是一种用于将各种工业机械的旋转轴与皮带轮、齿轮等连接起来的机械元件。

根据具体用途，摩擦式紧固件也被称为无键衬套，广泛应用于工业机械、机床、半导体制造设备以及食品机械等领域。

典型的方法包括利用楔子原理的楔式（机械式）和利用帕斯卡原理的液压式（液压式）。

通过充分了解各种产品的特点，并根据用途和使用场所选用合适的摩擦式紧固件，可以发挥出诸多优势，例如减少工时、提高维护便利性等。

摩擦式紧固件的作用

为什么需要摩擦式紧固件？

以往，常见的轴连接方法主要采用键或定位螺钉进行连接。

然而，在连接螺栓、螺母等部件时，存在以下问题：

由于会产生反向间隙或旋转平衡性较差，因此不适用于对精度要求较高的机械。
由于必须对轴进行加工（如开键槽或铣平），因此会产生额外费用。
由于轴表面出现划痕或发生轴颈磨损（如轴颈变细或卡死），导致轴的强度降低。
相位对齐困难，难以定位凸轮和齿轮。
由于振动等原因，键有时会沿轴向脱落，因此需要采取防脱落措施。
由于振动等原因，固定螺钉可能会松动，因此需要采取防松措施。

为解决这些问题，人们采用了摩擦式紧固件作为紧固元件；在该用途中，它也被称为“无键衬套”。
近年来，摩擦式紧固件的应用领域和种类日益多样化，其用途已不再局限于作为无键衬套使用。

摩擦式紧固件的种类与特点

摩擦式紧固件包括通用性强的楔紧式和易于维护的液压式，根据客户的设备情况灵活选用这些摩擦式紧固件，可发挥出多样的性能。

1. 楔式（机械式）

：价格低廉且通用性强，但安装和拆卸较为费时费力。

2. 液压式（油压式）

：虽然比楔式稍贵，但维护性良好，安装和拆卸简单、迅速且精度高。

种类	照片	扭矩	操作性	定位精度	同心度	价格	公差	温度	详细信息
楔形式		◎	△	△	△	○	◎	○	详细
液压式		○	◎	◎	◎	△	○	△	详情

本视频对比了摩擦式紧固件的安装时间。

为了充分发挥摩擦式紧固件的优势，必须根据使用场所和用途，选用最适合该设备的型号。以下将详细介绍各型号的特点。

1、楔形式（机械式）的特点

２つのテーパリングに軸方向からパワーを加え、くさび効果で軸・ハブ間に圧力を加えて締結します。

楔形摩擦式紧固件由圆柱形部件和螺钉等多件部件组成。
通常被称为“楔形式”或“机械式”。

该方式通过从轴向对两个锥面施加力，利用楔入原理在轴与轮毂之间产生高摩擦力以实现紧固。
其结构紧凑，能传递高扭矩，且对配合部件的加工公差要求较低。
此外，在满足特定条件的情况下，也可用于带有键槽的轴。

工作原理

拧紧螺栓会使外套筒移动。外套筒与内套筒之间产生摩擦，从而将轴与轮毂连接在一起。（楔入原理）

然而，由于需要使用多颗螺钉，拆装可能耗时较长，且存在漏拧的风险。此外，在进行拆卸时，需注意必须预留用于拧紧螺钉的空间以及插入拆卸用螺钉的空间（拔出螺纹孔）。
此外，还需考虑以下几点：由于面压较大，导致轮毂外径增大；可能发生自锁（楔块咬合导致无法拆卸）；安装时会发生轴向位移，从而难以定位。

总结：楔形法的优点

体积小巧，且能传递高扭矩
配对零件的加工公差可以放得更大
也可用于带有键槽的轴

总结：楔形法注意事项

由于使用了多颗螺丝，拆装可能耗时较长，且可能出现漏拧螺丝的情况
由于沿轴向移动，定位较为困难
如需拆卸，需使用拔销器等工具
由于与配合部件的接触面压力较大，因此在部件设计时需格外注意

2、液压式（油压式）的特点

摩擦式締結具の動作原理がわかる画像です。スリーブ内に封入された圧力媒体を1本のねじで加圧・圧縮することで、軸とハブの間に摩擦のパワーを発生させて締結します。

液压式摩擦紧固件是一种利用帕斯卡原理进行紧固的方法。
（关于帕斯卡原理）通常被称为“液压式”或“油压式”。
通过单根螺钉对套筒内封入的压力介质进行加压和压缩，从而在轴与轮毂之间产生摩擦力以实现紧固（→ 点击此处观看工作原理视频）。

工作原理

通过拧紧螺栓（压力螺钉），套筒内的压力介质（油）会被加压。套筒随之扩张，从而将轴与轮毂连接在一起。（帕斯卡原理）

它可在有限的工作空间内进行拆装，且只需拧紧一颗螺钉，任何人都能实现高精度安装。
此外，由于轮毂侧的接触压力较低，因此具有轮毂外径可缩小、不会发生自锁、紧固时定位容易等优点。

另一方面
，由于扭矩会随使用温度变化，因此需注意使用环境。此外，若存在键槽，则需将其填平。
虽然价格比楔形连接方式高，但在需要频繁拆装或要求高安装精度的部位使用，可大幅缩短作业工时，从而降低总体成本。

总结：水力式系统的优点

安装和拆卸都很简单
任何人都能实现高精度安装
易于定位
轮毂侧的单位面积压力较低，因此可以减小轮毂外径
不会发生自锁

总结：水力式系统的注意事项

如果存在键槽，则需要填平键槽
由于扭矩会随使用温度的变化而变化，因此需特别注意

根据摩擦式紧固件的特点，推荐的最佳应用场景及其效果

楔形结构的最佳应用场景

楔形连接方式在安装时需要使用多颗螺钉，因此拆装较为耗时。
此外，由于轮毂会在轴向发生位移，定位往往较为困难。
因此，该方式适用于拆装次数较少且无需高精度安装的部位。

最适合采用液压方式的应用场景

水力紧固方式凭借其创新的结构和工作原理，仅需拧紧一颗螺钉即可完成紧固，因此定位简便，且能实现高精度的安装。因此，在需要频繁拆装（如换模、拆卸和维护）的部位，以及需要高精度安装的部位采用该方式，可有效减少工时。

关于具体能获得多大的改善效果，以下将通过具体的计算示例进行介绍。

计算示例

例如，如果对需要频繁维护的设备采用了楔形紧固方式。
经过重新评估并改用液压式摩擦紧固件后，即可实现工时缩减的效果。

根据以下示例计算，仅需将一处楔形紧固件更换为液压式摩擦紧固件，每年即可节省2万日元以上的工时成本。请结合贵公司的
使用条件，确认采用楔形紧固方式还是液压式紧固方式更为有效。
（→ 楔形紧固方式与液压式紧固方式的拆装时间对比视频请点击此处）

	楔形法	水力法
作业费率	35日元/分钟
每日拆装次数	1次
每次安装时间	200秒	20秒
拆卸时间/次	200秒*	10秒
价格	5,500日元（PSL-G-30型号）	13,310日元（ETP-E-030-NH型号）

*楔形结构在拆卸时具有自锁特性，因此拆卸时间与安装时间相同。

如果根据上述条件比较楔式法和液压式法……

每次装卸的作业
时间差＝370秒每天的工时节省效果≒215.8
日元一年（240天）的工时节省效果＝51,800
日元楔式与液压式之间的价格差＝7,810

日元若在1处采用液压式……每年工时节省效果＝43,990日元

摩擦式紧固件的应用案例

三木普利摩擦式紧固件产品系列

三木普利（Miki Pulley）的摩擦式紧固件产品系列如下所示。
各型号的特点及详细信息以表格形式呈现。
点击“查看详情”按钮，即可查看各型号的规格、尺寸、图纸以及结构、材质等详细信息。

模型	方式	特点		应用案例	详细规格
ETP-E Plus （ETP衬套）	液压式	适配电机轴尺寸	单点紧固	>应用案例	详情
ETP-T （ETP衬套）	液压式	高精度安装	单点紧固	>应用案例	详情
ETP-A （ETP衬套）	液压式	可承受高径向载荷	螺栓数量少	>请咨询	详情
ETP-H （ETP衬套）	液压式楔入式	高径向	高扭矩	>应用案例	详情
PSL-G （Posilock）	楔形式	高扭矩	可承受高径向载荷	>请咨询	详情
PSL-K （Posilock）	楔形结构	套筒内外径比小	可承受高径向载荷	>请咨询	详情
PSL-D （Posilock）	楔形结构	中载荷用	可承受高径向载荷	>请咨询	详情