联轴器知识大全

1、上页菜单下页 联轴器联轴器 联轴器和离合器联轴器和离合器 重点重点 1 1、典型联轴器的工作原理、性能、结构特点和类型选择；、典型联轴器的工作原理、性能、结构特点和类型选择； 2 2、离合器的基本概念，典型结构，选用原则。、离合器的基本概念，典型结构，选用原则。 要求要求 1 1、掌握联轴器和离合器的功用和分类；、掌握联轴器和离合器的功用和分类； 2 2、掌握常用联轴器的结构特点、工作原理、使用场合、掌握常用联轴器的结构特点、工作原理、使用场合 及选用与计算方法；及选用与计算方法； 3 3、掌握常用离合器的结构、工作原理、性能特点和选、掌握常用离合器的结构、工作原理、性能特点和选 择及计算方法

2、；择及计算方法； 4 4、了解计算载荷和载荷系数。、了解计算载荷和载荷系数。 上页菜单下页 联轴器和离合器 1、 联轴器 2、 离合器 概 述 主菜单 上页菜单下页 联轴器联轴器 联接两轴一起运转，传递运动和转矩（只传递联接两轴一起运转，传递运动和转矩（只传递T,T,不传递不传递M M）。）。 有的可用作安全装置。有的可用作安全装置。 联轴器联轴器联接的两轴只有停车后经拆卸才能分离联接的两轴只有停车后经拆卸才能分离 离合器离合器联接的两轴可在机器工作中方便地实现分离与接合联接的两轴可在机器工作中方便地实现分离与接合 一、功用一、功用 二、区别二、区别 三、应用三、应用 可将整机分为部件，便于制

3、造、装卸、运输。离合器还可可将整机分为部件，便于制造、装卸、运输。离合器还可 操纵机器的启动、制动、换向和变速。操纵机器的启动、制动、换向和变速。 联轴器和离合器种类很多，有些已经标准化，本节仅介绍常见的类型联轴器和离合器种类很多，有些已经标准化，本节仅介绍常见的类型 联轴器和离合器联轴器和离合器 上页菜单下页 联轴器联轴器 联轴器联轴器 刚性联轴器刚性联轴器 联轴器分类：联轴器分类： 弹性联轴器弹性联轴器 凸缘联轴器凸缘联轴器 套筒联轴器套筒联轴器 夹壳式联轴器夹壳式联轴器 剪销式安全联轴器剪销式安全联轴器 齿轮联轴器齿轮联轴器 十字滑块联轴器十字滑块联轴器 万向联轴器万向联轴器 簧片联轴器

4、簧片联轴器 蛇形弹簧联轴器蛇形弹簧联轴器 弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器 梅花形弹性联轴器梅花形弹性联轴器 轮胎式联轴器轮胎式联轴器 刚性固定式刚性固定式 要求两轴严格对中，要求两轴严格对中， 工作时两轴不能移动。工作时两轴不能移动。 刚性可移式刚性可移式 允许两轴有一定位移允许两轴有一定位移, ,靠运动靠运动 副组成得动联接补偿轴的偏移。副组成得动联接补偿轴的偏移。 金属弹性元件联轴器金属弹性元件联轴器 靠金属弹性元件的变靠金属弹性元件的变 形补偿两轴的偏移形补偿两轴的偏移 非金属弹性元件联轴器非金属弹性元件联轴器 利用非金属弹利用非金属弹 性元件的变形性元件

5、的变形 补偿轴的偏移。补偿轴的偏移。 强度高，承载能力大强度高，承载能力大,E,E大且稳大且稳 定定, ,受受T T影响小影响小, ,但成本高。但成本高。 E E变化范围大变化范围大, ,阻尼效应好阻尼效应好, ,重量轻重量轻, ,成本低成本低, , 但强度低但强度低, ,承载能力小承载能力小, ,寿命较短。寿命较短。 上页菜单下页 联轴器联轴器 一、刚性固定式联轴器一、刚性固定式联轴器 （一）套筒联轴器（一）套筒联轴器 （图（图11-20） 组成：套筒组成：套筒+ +联接零件联接零件( (键或销钉传递键或销钉传递T)T) 套筒材料：套筒材料：35 35 或或 4545钢钢 特点：结构简单，径

6、向尺寸小，成本低。特点：结构简单，径向尺寸小，成本低。 应用：载荷不大，工作平稳，两轴严格对中处，在机床工业中广泛应用。应用：载荷不大，工作平稳，两轴严格对中处，在机床工业中广泛应用。 （二）凸缘联轴器（二）凸缘联轴器 （图（图11-21） 组成：组成： 两个带凸缘的半联轴器，分装在两轴端，靠螺栓联接两个带凸缘的半联轴器，分装在两轴端，靠螺栓联接传递传递T T 凸肩与凹槽嵌合对中凸肩与凹槽嵌合对中(b)(b)拆开时要做轴向移动。拆开时要做轴向移动。( (普通螺栓联接普通螺栓联接) ) 对中对中 铰制孔螺栓对中铰制孔螺栓对中(a)(a)拆下螺栓即可分开两轴，装拆方便拆下螺栓即可分开两轴，装拆方便

7、 工作原理：铰制孔螺栓联接工作原理：铰制孔螺栓联接靠螺栓受挤压和剪切传递转矩靠螺栓受挤压和剪切传递转矩 （点击看图）（点击看图） 普通螺栓联接普通螺栓联接靠凸缘接合面上的摩擦力传递转矩靠凸缘接合面上的摩擦力传递转矩（点击看图）（点击看图） 半联轴器材料：半联轴器材料：HT200HT200用于转矩中等以下，用于转矩中等以下，v v 35m/s35m/s； ZG270-500ZG270-500或或3535钢钢用于重载，用于重载，v v 高的场合。高的场合。 上页菜单下页 联轴器联轴器 特点：结构简单，对中较可靠，传递转矩大，但不消振。特点：结构简单，对中较可靠，传递转矩大，但不消振。 应用：转速低

8、，轴刚性大，载荷平稳，两轴严格对中，无冲击的场合。应用：转速低，轴刚性大，载荷平稳，两轴严格对中，无冲击的场合。 尺寸已标准化，见尺寸已标准化，见GB5843-86GB5843-86，重要场合要验算螺栓联接的强度。，重要场合要验算螺栓联接的强度。 剪销式安全联轴器剪销式安全联轴器 将螺栓联接将螺栓联接销钉联接，过载时销钉剪断，以防重要零件损坏。销钉联接，过载时销钉剪断，以防重要零件损坏。（点击看图）（点击看图） 二、刚性可移式联轴器二、刚性可移式联轴器 由于制造安装误差,轴变形及温度变化等原因,使两轴不 能保证严格对中,而存在不同程度的偏移或偏斜 两轴的偏移形式：（图两轴的偏移形式：（图11-

9、19） 若用刚性联轴器将引起附加动载荷，若用刚性联轴器将引起附加动载荷，要求联轴器或离合器从结构上适应要求联轴器或离合器从结构上适应 各种形式的偏移，以保证正常工作。各种形式的偏移，以保证正常工作。 上页菜单下页 联轴器联轴器 （一）滑块联轴器（一）滑块联轴器 （图（图11-22） 组成：组成： 两个端面开凹槽的半联轴器两个端面开凹槽的半联轴器 一个两面有凸牙一个两面有凸牙( (榫榫) )的浮动盘的浮动盘 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 特点：浮动盘中心的运动轨迹为圆，其直径等于两轴的偏心距特点：浮动盘中心的运动

10、轨迹为圆，其直径等于两轴的偏心距e e = =y y， 在两轴有相对位移情况下工作时，中间盘会产生很大的离心力，从而在两轴有相对位移情况下工作时，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。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。 材料：两半联轴器材料：两半联轴器4545钢或钢或ZG310-570ZG310-570（大尺寸用）（大尺寸用） 中间浮动盘中间浮动盘4545钢，表面淬火钢，表面淬火 应用：径向偏移应用：径向偏移y y较大，较大，T T大，无冲击，低速传动的两轴联接，大，无冲击，低速传动的两轴联接， 允许允许 n nm

11、ax max =100=100250r/min ， y0.04d , y0.04d , 3030。 点击点击 动画动画 上页菜单下页 联轴器联轴器 （二）齿轮联轴器（二）齿轮联轴器 （图）（图） 组成：两个带外齿的半联轴器组成：两个带外齿的半联轴器1 1两个带内齿的外壳两个带内齿的外壳3 3联接螺栓联接螺栓5 5， 靠内外齿啮合传递靠内外齿啮合传递 T T。 特点：特点：齿形为渐开线齿形为渐开线,2020, ,一般一般Z=Z=3080； 外齿齿顶承椭球面外齿齿顶承椭球面, ,且与内齿啮合后有且与内齿啮合后有 适当的顶隙和侧隙适当的顶隙和侧隙允许较大的综合允许较大的综合 偏移；偏移； 外壳内贮油

12、，以便润滑啮合齿轮；外壳内贮油，以便润滑啮合齿轮； 因啮合传动，传递转矩大；因啮合传动，传递转矩大； 制造困难，成本高。制造困难，成本高。 材料：材料：4545锻钢或铸钢，锻钢或铸钢，HB250HB250；外壳；外壳HB290HB290。 应用：重型机械，允许应用：重型机械，允许 y y2.2.46.3mm.3mm，3 3。 因计算困难，一般根据转矩查标准，选取合适的尺寸因计算困难，一般根据转矩查标准，选取合适的尺寸 上页菜单下页 联轴器联轴器 （三）万向联轴器（三）万向联轴器 （图（图11-23） 组成：两个叉形接头组成：两个叉形接头1 1、3 3 中间十字轴中间十字轴2 2 轴销轴销( (

13、在十字轴里在十字轴里) ) 构成可动的联接。构成可动的联接。 特点：允许两轴间有较大的角偏移特点：允许两轴间有较大的角偏移, ,maxmax=35=354545( (但但)； 运转中运转中变化也能工作，但瞬时传动比变化，且变化也能工作，但瞬时传动比变化，且12； 径向尺寸小。径向尺寸小。 缺点缺点: :当主动轴角速度当主动轴角速度1 1为常数时，从动轴的角速度为常数时，从动轴的角速度3 3在一定范围内在一定范围内 (1 1coscos3 3 1 1/cos/cos) )变化，变化，引起附加动载荷。引起附加动载荷。 常将万向联轴器成对使用常将万向联轴器成对使用双万向联轴器双万向联轴器（动画）（动

14、画） 为使为使3 3=1 1 ，安装注意：安装注意： 必须保证主从动轴与中间联接轴之间的夹角相等，必须保证主从动轴与中间联接轴之间的夹角相等， 中间轴两端的叉形接头应在同一平面内。中间轴两端的叉形接头应在同一平面内。 1 12 2 1 12 2 这时，中间轴转速仍不均匀，但因惯性不大，产生的动载荷也不大。这时，中间轴转速仍不均匀，但因惯性不大，产生的动载荷也不大。 十字轴式万向联轴器十字轴式万向联轴器 （图）（图） （动画）（动画） 上页菜单下页 联轴器联轴器 双万向联轴器示意图双万向联轴器示意图 材料：合金钢材料：合金钢 40Cr，20Cr等。等。 应用：机床、汽车、工程机械等设备中。应用：

15、机床、汽车、工程机械等设备中。 以上各种联轴器的共同特点：以上各种联轴器的共同特点： 1）刚性零件，）刚性零件，缺乏缓冲吸振能力；缺乏缓冲吸振能力； 2）有相对滑动的零件）有相对滑动的零件,磨损磨损间隙间隙,当载荷、速度变化时当载荷、速度变化时,引起冲击；引起冲击； 3）零件间的摩擦阻力随载荷的增加而增加，当阻力达到一定程度时，）零件间的摩擦阻力随载荷的增加而增加，当阻力达到一定程度时， 零件移动困难零件移动困难附加动载荷。附加动载荷。 要求这类联轴器摩擦表面硬度高，且需润滑以减少摩擦阻力。要求这类联轴器摩擦表面硬度高，且需润滑以减少摩擦阻力。 上页菜单下页 三、金属弹性元件联轴器三、金属弹性

16、元件联轴器 联轴器联轴器 主要特点：补偿两轴偏移，偏斜，缓冲、吸振，减小轴的扭转振动主要特点：补偿两轴偏移，偏斜，缓冲、吸振，减小轴的扭转振动。 应用：频繁启动、变载、常正反转动，两轴不能严格对中的场合。应用：频繁启动、变载、常正反转动，两轴不能严格对中的场合。 常用的有：蛇形弹簧联轴器常用的有：蛇形弹簧联轴器 ，簧片联轴器。，簧片联轴器。 径向簧片联轴器径向簧片联轴器 组成：组成：两半联轴器两半联轴器 一叠簧片一叠簧片(6(6组径向放置组径向放置) )联接螺栓联接螺栓 外轮外轮 簧片一端固定在轮毂中，另一端嵌在外轮的楔槽中簧片一端固定在轮毂中，另一端嵌在外轮的楔槽中 特点：弹性高特点：弹性高

17、,阻尼值大阻尼值大,传递传递T大大,结构紧凑结构紧凑,工作可靠工作可靠,不受温度、灰尘等环不受温度、灰尘等环 境影响。允许境影响。允许y y0.451mm, x x=1.55mm, =0.2 应用：载荷变动较大应用：载荷变动较大, ,易发生扭转振动的轴系易发生扭转振动的轴系, ,如高速大功率柴油机驱动的机组中如高速大功率柴油机驱动的机组中 特性：联轴器受特性：联轴器受T后，被联接两轴将因弹性元件的变形而产生相应的扭转角后，被联接两轴将因弹性元件的变形而产生相应的扭转角。 定刚度定刚度与与T成正比关系的弹性元件为定刚度，成正比关系的弹性元件为定刚度， 变刚度变刚度与与T不成正比的为变刚度。不成正

18、比的为变刚度。 金属材料的弹性元件由于其结构不同，可有变刚度的与定刚度的两种。金属材料的弹性元件由于其结构不同，可有变刚度的与定刚度的两种。 上页菜单下页 联轴器联轴器 四、非金属弹性元件联轴器四、非金属弹性元件联轴器 （一）弹性套柱销联轴器（一）弹性套柱销联轴器 （图（图11-25） 组成：组成： 两半联轴器两半联轴器 套有弹性圈的柱销套有弹性圈的柱销 特点：特点： 结构简单，成本低，允许综合偏移，且缓冲、吸振。结构简单，成本低，允许综合偏移，且缓冲、吸振。 允许最大偏移量：允许最大偏移量： y y0.20.7mm, x x=27.5mm, =30301 13030 注：为补偿较大的注：为补

19、偿较大的x x，安装时要留出间隙安装时要留出间隙C,C,设计时要留出距离设计时要留出距离A A，以便更，以便更 换橡胶圈时不必拆开两轴。（见图换橡胶圈时不必拆开两轴。（见图18181111） 材料：材料：半联轴器半联轴器HT200,ZG270-500,HT200,ZG270-500,或或3535钢钢 柱销柱销3535钢，正火处理钢，正火处理 弹性套弹性套天然橡胶或合成橡胶天然橡胶或合成橡胶 应用：启动频繁应用：启动频繁,变载下工作的轴联接；工作温变载下工作的轴联接；工作温 度度t=-2050；圆周速度；圆周速度Vmax30m/s； 确保无油和其它有害于橡胶的介质。确保无油和其它有害于橡胶的介质

20、。 非金属材料的弹性元件都是变刚度非金属材料的弹性元件都是变刚度 的，常用非金属材料的刚度多随载荷的，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。用于工作载荷有较大变化的机器。 上页菜单下页 联轴器联轴器 （二）弹性柱销联轴器（二）弹性柱销联轴器 （图（图11-26） 组成：两半联轴器组成：两半联轴器 MCMC尼龙柱销尼龙柱销 + + 两侧挡板（以防柱销滑出）两侧挡板（以防柱销滑出） 特点：结构简单特点：结构简单, ,制造容易制造容易, ,维护方便维护方便, ,传递传递T T大大, ,允许较大的允许较大的y,y,

21、缓冲、缓冲、 吸振吸振, ,但对温度敏感但对温度敏感, ,不宜用于高温。不宜用于高温。 允许偏移量：允许偏移量： y y0.150.25mm, =3030 工作温度：工作温度： t= -2060 应用：代替弹性套柱销联轴器，传递大的应用：代替弹性套柱销联轴器，传递大的T T。 （三）梅花形弹性联轴器（三）梅花形弹性联轴器 （图）（图） 组成：将梅花形弹性元件置于两半联轴器的凸爪之间组成：将梅花形弹性元件置于两半联轴器的凸爪之间, , 工作时弹性件受挤压并传递转矩。工作时弹性件受挤压并传递转矩。 特点：结构简单，价格低，有良好的补偿位移和减振能力。特点：结构简单，价格低，有良好的补偿位移和减振能

22、力。 允许偏移量：允许偏移量：y y0.51.8mm, x x1.25mm, =12 允许外缘速度：铸铁允许外缘速度：铸铁V=3050m/s；铸钢；铸钢V=60m/s; 锻钢锻钢V=100120m/s 。 弹性元件材料：丁腈橡胶，聚氨脂，尼龙等。弹性元件材料：丁腈橡胶，聚氨脂，尼龙等。 上页菜单下页 联轴器联轴器 （四）轮胎式联轴器（四）轮胎式联轴器 （图）（图） 特点：特点：富有弹性，消振能力强，扭转刚度小，但径向尺寸较大，富有弹性，消振能力强，扭转刚度小，但径向尺寸较大， 过载时产生附加轴向载荷。过载时产生附加轴向载荷。 组成：轮胎状弹性元件组成：轮胎状弹性元件 加紧板加紧板 两半联轴器两

23、半联轴器 螺钉螺钉 允许偏移量：允许偏移量：y y0.01D, x x0.02D, =512(D(D为轮胎外径为轮胎外径) ) 应用：起动频繁，正反转向，应用：起动频繁，正反转向，nmax=5000r/min,冲击大的两轴联接。冲击大的两轴联接。 五、联轴器的选择五、联轴器的选择 1.1.类型选择：类型选择：根据机器工作条件、特点及要求，结合各类联轴器的性能选择。根据机器工作条件、特点及要求，结合各类联轴器的性能选择。 原则：低速，刚性大的短轴原则：低速，刚性大的短轴刚性固定式联轴器刚性固定式联轴器 转速低，刚性小的长轴转速低，刚性小的长轴刚性可移式联轴器刚性可移式联轴器 转矩较大的重型机械转

24、矩较大的重型机械齿轮联轴器齿轮联轴器 中高转速，有振动的轴中高转速，有振动的轴弹性联轴器弹性联轴器 轴线相交的两轴轴线相交的两轴万向联轴器万向联轴器 有安全保护要求时有安全保护要求时安全联轴器安全联轴器 上页菜单下页 例题例题: 选择图选择图18181515中减速器和运输机之间的联轴器中减速器和运输机之间的联轴器, ,减速器输出端轴径减速器输出端轴径d d1 1=40mm=40mm， 运输机输入端轴径运输机输入端轴径d d2 2=42mm=42mm，该轴传递功率，该轴传递功率P=4.83kWP=4.83kW，转速，转速n=300r/minn=300r/min， 试选择所需的联轴器。试选择所需的

25、联轴器。 联轴器联轴器 计算转矩计算转矩Tc： TcKAT 使联轴器使联轴器 d轴轴d孔孔(mm), 长度长度L L及孔的结构形式由具体情况而定；及孔的结构形式由具体情况而定； TcT(Nm)， TcTc计算转矩，计算转矩，TT许用转矩或公称转矩；许用转矩或公称转矩； nn (r/min) ， n n轴的实际转速，轴的实际转速，nn联轴器的许用转速。联轴器的许用转速。 T T所传递的名义转矩所传递的名义转矩Nmm ;Nmm ; K KA A工作情况系数，表工作情况系数，表18181 1 考虑较低考虑较低, ,传递传递P P不大不大, ,安安 装时不易完全同轴线。装时不易完全同轴线。 解解11类

26、型选择：选用弹性套柱销联轴器。类型选择：选用弹性套柱销联轴器。 2 2计算转矩：名义转矩计算转矩：名义转矩 T9550Pn95504.83300153.76 Nm 查表查表18181 1取取K KA A1.5,1.5,则计算转矩为则计算转矩为 Tc=KTc=KA AT=1.5T=1.5153.76=230.64Nm 3 3型号选择型号选择: : 从从GB4323-84GB4323-84中查得中查得TL7TL7联轴器的联轴器的T=500NT=500Nm,n=2800r/minm,n=2800r/min， 轴径为轴径为404045mm45mm之间，之间， 8442 8440 JC ZC 故选定故选

27、定 TL7TL7联轴器联轴器 GB4323-84 GB4323-84 。 思考题思考题 2.2.尺寸选择：尺寸选择： 根据根据 n、d、Tc 查标准，定具体型号尺寸查标准，定具体型号尺寸 必要时，对主要零件进行强度验算。必要时，对主要零件进行强度验算。 上页菜单下页 离合器离合器 离合离合器器 作用：离合器用来联接两根轴，使之一起转动并传递转矩，在工作中主、从作用：离合器用来联接两根轴，使之一起转动并传递转矩，在工作中主、从 动部分可分离可接合。动部分可分离可接合。 一、离合器的分类 按其工作原理可分为嵌入式、摩擦式两类； 按离合控制方法不同，可分为操纵式和自动式两类； 按操纵方式分有机械离合

28、器、电磁离合器、液压离合器和气压离合器等； 可自动离合的离合器有超越离合器、离心离合器和安全离合器等，它们能 在特定条件下，自动地接合或分离。 二、对离合器的基本要求 分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠； 结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高； 接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好； 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。 上页菜单下页 由两个端面带牙的半离合器1、3组成。从动半离合器3用导向 平键或花键与轴联接，另一半离合器1用平键与轴联接，对中环2用 来使两轴对中，滑环4可操纵离合器的分离或接合。 一、一、 牙嵌式离合器牙嵌式离合器 离合器离合器 上页

29、菜单下页 二、二、 摩擦离合器摩擦离合器 摩擦离合器利用主、从动半离合器摩擦片接触面间的摩擦力传递扭矩。 为提高传递转矩的能力， 多采用多片摩擦片。他能在不 停车或两轴有较大转速差时进 行平稳结合，且可在过载时因 摩擦片间打滑而起到过在保护 作用。 多片离合器结构组成 单片离合器动作过程 多片离合器动作过程 离合器离合器 上页菜单下页 三、三、 安全离合器安全离合器 1. 牙嵌式安全离合器 滚柱式超越离合器 四、四、 超越离合器超越离合器 ( (动画动画) ) 离合器离合器 2. 滚珠安全离合器点击看图 五、五、 电磁离合器电磁离合器 ( (动画动画) ) 上页菜单下页 思考题思考题 1. 1

30、. 联轴器和离合器的功用是什么？两者的功用有何异同？联轴器和离合器的功用是什么？两者的功用有何异同？ 2. 2. 联轴器和离合器各有哪些类型？各类具有什么特点？联轴器和离合器各有哪些类型？各类具有什么特点？ 3. 3. 联轴器和离合器的计算转矩如何计算？工作情况系数联轴器和离合器的计算转矩如何计算？工作情况系数K K与哪些因素有关？与哪些因素有关？ 4. 4. 选用联轴器时，应考虑哪些主要因素？选择的原则是什么？选用联轴器时，应考虑哪些主要因素？选择的原则是什么？ 5. 5. 试比较刚性固定式联轴器和刚性可移式联轴器的特点，并各举出一些常试比较刚性固定式联轴器和刚性可移式联轴器的特点，并各举出一些常 用用 的结构型式。的结构型式。 6. 6. 试结合典型结构型式，说明刚性可移式联轴器可能有哪几种相对