青岛农业大学2012机械设计基础课件联轴器

1、第十三章 联轴器、离合器和制动器 v 第一节第一节 联轴器联轴器 v一、联轴器的功能与类型一、联轴器的功能与类型 v1、联轴器功能、联轴器功能 用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只 有机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。有机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。 v2、联轴器的类型、联轴器的类型 联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差，承载后的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，会引起两轴相对位置的变化，变形以及温度变化的影响等，会引起两轴相对位置的变化， 往往不能保证严格的对中。如图往往不能保

2、证严格的对中。如图13-2所示。所示。 v 根据联轴器有无弹性元件、对各种相对位移有无补偿能根据联轴器有无弹性元件、对各种相对位移有无补偿能 力，即能否在发生相对位移条件下保持联接功能以及联轴器力，即能否在发生相对位移条件下保持联接功能以及联轴器 的用途等，联轴器可分为刚性联轴器，挠性联轴器和安全联的用途等，联轴器可分为刚性联轴器，挠性联轴器和安全联 轴器。轴器。 v二、刚性联轴器二、刚性联轴器 v类型：套筒式、夹壳式和凸缘式等。类型：套筒式、夹壳式和凸缘式等。 v特点：构造简单、成本低、可传递较大转矩，但不能补偿特点：构造简单、成本低、可传递较大转矩，但不能补偿 两轴间的相对位移，对两轴间的

3、相对位移，对 v两轴对中性的要求很高。两轴对中性的要求很高。 v适用于转速低、无冲击、适用于转速低、无冲击、 v轴的刚性大、对中性较好轴的刚性大、对中性较好 v时的场合。时的场合。 v凸缘式联轴器装配过程凸缘式联轴器装配过程 v三、无弹性元件的挠性联轴器三、无弹性元件的挠性联轴器 vA、十字滑块联轴器、十字滑块联轴器 v 结构：由两个半联轴器结构：由两个半联轴器1、3和一个中间圆盘和一个中间圆盘2所组成。中间所组成。中间 圆盘两端的凸块相圆盘两端的凸块相 v互垂直，并分别与互垂直，并分别与 v两半联轴器的凹槽两半联轴器的凹槽 v相嵌合，凸块的中相嵌合，凸块的中 v线通过圆盘中心。线通过圆盘中心

4、。 v 特点：中间圆盘的凸块在半联轴器的凹槽内滑动，特点：中间圆盘的凸块在半联轴器的凹槽内滑动， 可以补偿两轴的相对位移。对凹槽的和凸块的工作面的可以补偿两轴的相对位移。对凹槽的和凸块的工作面的 硬度要求较高，并需加润滑剂。转速高时，易磨损，且硬度要求较高，并需加润滑剂。转速高时，易磨损，且 附加载荷大，故宜用于低速的场合。附加载荷大，故宜用于低速的场合。 vB、齿轮联轴器、齿轮联轴器 v 结构：由两个具有外齿的半联轴器和两个具有内齿结构：由两个具有外齿的半联轴器和两个具有内齿 的外壳组成。的外壳组成。 v 特点：能补偿两轴的综合位移。能传递较大的转矩，特点：能补偿两轴的综合位移。能传递较大的

5、转矩， 但结构较复杂，制造较困难，在重型机器和起重设备中但结构较复杂，制造较困难，在重型机器和起重设备中 应用较广。不适用于立轴。应用较广。不适用于立轴。 vC、万向联轴器、万向联轴器 结构：由两个分别固定在主、从动轴上的叉形接头和一结构：由两个分别固定在主、从动轴上的叉形接头和一 个十字形零件个十字形零件(称十字头称十字头)组成。叉形接头和十字头是铰接的，组成。叉形接头和十字头是铰接的， 因此允许被联接两轴轴线夹角因此允许被联接两轴轴线夹角a很大。很大。 v特点：若两轴线不重合，即使主动轴等速转动，而从动轴仍特点：若两轴线不重合，即使主动轴等速转动，而从动轴仍 将为周期性的变速转动。将为周期

6、性的变速转动。 v双万向联轴器可避免这一缺点，但必须使主动轴与中间轴的双万向联轴器可避免这一缺点，但必须使主动轴与中间轴的 夹角和从动轴与中间轴的夹角相等，且中间轴两端的叉形接夹角和从动轴与中间轴的夹角相等，且中间轴两端的叉形接 头位于同一平面内时，其主、从动轴的角速度才相等头位于同一平面内时，其主、从动轴的角速度才相等(c、d) 图图c图图d 否则从动轴仍作周期性的变速转动否则从动轴仍作周期性的变速转动(图图)。能可靠的传递。能可靠的传递 转矩和运动，结构紧凑，效率高，可用于相交轴间的联转矩和运动，结构紧凑，效率高，可用于相交轴间的联 接，或有较大角位移的场合。接，或有较大角位移的场合。 v

7、四、有弹性元件的挠性联轴器四、有弹性元件的挠性联轴器 v 这类联轴器因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对位这类联轴器因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对位 移，而且具有缓冲减振能力。移，而且具有缓冲减振能力。 A、弹性套柱销联轴器、弹性套柱销联轴器 特点：结构简单，制造特点：结构简单，制造 v容易，不用润滑，弹性容易，不用润滑，弹性 v圈更换方便圈更换方便 ，具有一定，具有一定 v的补偿两轴线相对偏移的补偿两轴线相对偏移 v和减振、缓冲性能。和减振、缓冲性能。 vB、弹性柱销联轴器、弹性柱销联轴器 结构：可以看成为弹性圈柱销联轴器简化而成。即结构：可以看成为弹性圈柱销联轴器简化而成。即

8、 采用柱销代替弹性圈和金属柱销。为了防止柱销滑出，采用柱销代替弹性圈和金属柱销。为了防止柱销滑出， 在柱销两端配置挡圈。在柱销两端配置挡圈。 v五、联轴器的选择五、联轴器的选择 v 1、联轴器类型的选择、联轴器类型的选择 选择联轴器类型时，应考虑：选择联轴器类型时，应考虑： (1)所需传递转矩的大小和性质，对缓冲、减振功能的所需传递转矩的大小和性质，对缓冲、减振功能的 要求以及是否可能发生共振等。要求以及是否可能发生共振等。 (2)由制造和装配误差、轴受载和热膨胀变形以及部件由制造和装配误差、轴受载和热膨胀变形以及部件 之间的相对运动等引起两轴轴线的相对位移程度。之间的相对运动等引起两轴轴线的

9、相对位移程度。 (3)许用的外形尺寸和安装方法，为了便于装配、调整许用的外形尺寸和安装方法，为了便于装配、调整 和维修所必需的操作空间。对于大型的联轴器，应能在轴不和维修所必需的操作空间。对于大型的联轴器，应能在轴不 需作轴向移动的条件下实现装拆。需作轴向移动的条件下实现装拆。 v2、联轴器型号、尺寸的确定、联轴器型号、尺寸的确定 对于已标准化和系列化的联轴器，选定合适类型后，对于已标准化和系列化的联轴器，选定合适类型后， 可按转矩、轴直径和转速等确定联轴器的型号和结构尺可按转矩、轴直径和转速等确定联轴器的型号和结构尺 寸。寸。 第二节第二节 离合器离合器 v一、联轴器的功能与类型一、联轴器的

10、功能与类型 v1、离合器的功能、离合器的功能 离合器是一种在机器运转过程中，可使两轴随时接离合器是一种在机器运转过程中，可使两轴随时接 合或分离的装置。它的主要功能是用来操纵机器传动系合或分离的装置。它的主要功能是用来操纵机器传动系 统的断续，以便进行变速及换向等。统的断续，以便进行变速及换向等。 v2、离合器类型、离合器类型 按操作的方式，离合器可分为按操作的方式，离合器可分为 (1)外力操纵式：机械操纵式、电磁操纵式、液压操纵外力操纵式：机械操纵式、电磁操纵式、液压操纵 式和气动操纵式等。式和气动操纵式等。 (2)自动离合器：能够自动进行接合和分离，不需人来自动离合器：能够自动进行接合和分

11、离，不需人来 操纵。如离心离合器，当转速达到一定值时，两轴能自动接操纵。如离心离合器，当转速达到一定值时，两轴能自动接 合或分离；安全离合器，当转矩超过允许值时，两轴即自动合或分离；安全离合器，当转矩超过允许值时，两轴即自动 分离；定向离合器只允许单向传动，反转时即自动分离等等。分离；定向离合器只允许单向传动，反转时即自动分离等等。 二、常用离合器的结构特点二、常用离合器的结构特点 v1、牙嵌离合器、牙嵌离合器 v 工作原理见图。它主要由端面带齿的两个半离合器工作原理见图。它主要由端面带齿的两个半离合器1， 2组成，通过啮合的齿来传递转矩。组成，通过啮合的齿来传递转矩。 v 这种离合器沿圆柱这

12、种离合器沿圆柱 v面上的展开齿形有矩面上的展开齿形有矩 v形、梯形和锯齿形形、梯形和锯齿形 。 2、圆盘摩擦离合器、圆盘摩擦离合器 v原理：依靠两接触面之间的摩擦力，使主、从动轴接合和传原理：依靠两接触面之间的摩擦力，使主、从动轴接合和传 递转矩。递转矩。 特点：特点：1) 能在不停车或两轴具有任何大小转差的情况下能在不停车或两轴具有任何大小转差的情况下 进行接合；进行接合； 2) 能调节从动轴的加速时间，减少接合时的冲击和振动，能调节从动轴的加速时间，减少接合时的冲击和振动， 实现平稳地接合；实现平稳地接合； 3) 过载时，摩擦面间将发生打滑，可以避免其他零件的过载时，摩擦面间将发生打滑，可

13、以避免其他零件的 损坏。损坏。 分类：单片式和多片式分类：单片式和多片式 3、自动离合器、自动离合器 v 自动离合器是一种能根据机器运转参数自动离合器是一种能根据机器运转参数(如转矩、转如转矩、转 速或转向速或转向)的变化而自动完成接合和分离动作的离合器。的变化而自动完成接合和分离动作的离合器。 常用的自动离合器有安全离合器、超越离合器三类。常用的自动离合器有安全离合器、超越离合器三类。 v(1) 定向离合器定向离合器 定向离合器只能按一个转向传递转矩，反向时能自动定向离合器只能按一个转向传递转矩，反向时能自动 分离。其中应用较为广泛的是滚柱定向离合器，也称超分离。其中应用较为广泛的是滚柱定向离合器，也称超 越离合器。越离合器。 v 星轮和外圈均可作为主动轮。当星轮为主动件并按图示方向星轮和外圈均可作为主动轮。当星轮