联轴器、离合器与制动器机械设计基础老师讲课课件

1、第五章第五章 联轴器、离合器联轴器、离合器1.作用作用：机械传动中的常用部件，用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩。 2. 联轴器与离合器的异同点：联轴器与离合器的异同点：相同点：相同点：联接两轴传递运动和转矩。不同点：不同点：联轴器联接的两轴只有停车后 经拆卸才能分离。 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。两轴线的相对位移两轴线的相对位移: : 轴向、径向、角度、综合。轴向、径向、角度、综合。 由于制造、安装或工作时零件的变形等原因，被联接的两轴不一定能精确对中，因此会出现两轴之间的轴向位移、径向位移和角位移，或其组合。y y x xy y轴向轴向x x径向径向角度角度综

2、合综合制造误差制造误差安装误差安装误差受力变形受力变形被联接的两轴不能精确对中被联接的两轴不能精确对中一、联轴器的类型二、二、 联轴器的联轴器的分类分类 无弹性元无弹性元件联轴器件联轴器刚性联轴器刚性联轴器联联轴轴器器套筒联轴器套筒联轴器凸缘凸缘联轴器联轴器齿式联轴器齿式联轴器挠性联轴器挠性联轴器有弹性元有弹性元件联轴器件联轴器滑块联轴器滑块联轴器万向联轴器万向联轴器弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器无位移补偿能力无位移补偿能力对中性要求高。对中性要求高。缓冲吸振，用于起动缓冲吸振，用于起动频繁、高速变载以及频繁、高速变载以及经常正反转的场合经常正反转的场合可以补

3、偿位移可以补偿位移安全联轴器安全联轴器齿轮联轴器齿轮联轴器1 1、凸缘、凸缘刚性联轴器刚性联轴器 结构：半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联结构：半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联 轴器的凸缘联接在一起。轴器的凸缘联接在一起。型式：型式：有对中榫的凸缘联轴器有对中榫的凸缘联轴器普通凸缘联轴器普通凸缘联轴器 -靠铰制孔螺栓对中靠铰制孔螺栓对中。-靠榫头对中靠榫头对中。普通螺栓普通螺栓 对中榫对中榫 绞制孔螺栓绞制孔螺栓 特点：结构简单，成本低，传递转矩较大，但不能缓冲、吸振。 适用于两轴严格对中、载荷平稳的场合。结构：用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定结构：用一个套筒通过键将两轴

4、联接在一起。用紧定 螺钉来实现轴向固定。螺钉来实现轴向固定。套筒套筒联轴器联轴器型式：型式：半圆键半圆键普通平键普通平键特点：结构简单、径向尺寸特点：结构简单、径向尺寸小，使用方便、传递扭矩较小，使用方便、传递扭矩较大，但不能缓冲减振，装拆大，但不能缓冲减振，装拆时需一轴做轴向移动。时需一轴做轴向移动。2 2、套筒、套筒联轴器联轴器 适用于两轴直径较小，严格对中、载荷平稳的场合。1、滑块联轴器特点：结构简单，重量轻，惯性力小且具有弹性，适用于传递转矩不大，转速较高，无急剧冲击的两轴连接。（二）挠性联轴器十字滑块联轴器十字滑块联轴器 123特点：转速高时，十字滑块因偏心离心力大，磨损快。 适用于

5、两轴径向位移较大的低速无冲击和载荷较大的场合2、齿式联轴器 优点：传递转矩较大，补偿适量的综合位移。缺点：结构笨重，成本较大。适用于高速重载启动频繁和经常正反转的场合R鼓形齿R1Ra直齿 由两个分别固定在主、从动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轴上的叉形接头和一个十字形零件所组成。件所组成。 叉形接头和十字头叉形接头和十字头是铰接的，因此允许被是铰接的，因此允许被联接两轴的轴线夹角很联接两轴的轴线夹角很大。大。3、万向联轴器、万向联轴器 4 4、万向联轴器、万向联轴器作用：作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动

6、过程中，两轴之间的夹角还可以改变。两轴之间的夹角还可以改变。 应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。单万向联轴器单万向联轴器缺点：当主动轴作等角速度转动时，从动轴作变角速运动缺点：当主动轴作等角速度转动时，从动轴作变角速运动万向联轴器万向联轴器 （三）弹性元件挠性联轴器（三）弹性元件挠性联轴器 1、弹性套柱销联轴器（与凸缘联轴器相似） LsdD11 :1 0圆 锥 形 孔圆 柱 形 孔短 圆 柱 形 孔特点：结构简单，装配方便，能缓冲、吸振，成本较低。但弹性圈易损坏，寿命低。用于启动频繁的高中速轴的中、小载荷的传动。2、弹性柱销联轴器 特点：结

7、构简单，制造容易，传递转矩能力较大，能缓冲、吸振。适用于正反转、启动频繁的转矩较大的中低速轴，尼龙对温度敏感，要限制使用温度。二、联轴器的选择二、联轴器的选择1、选联轴器类型； 用于的场合。 用于场合。用于载荷和速度变化较大处，同轴度不易保证的场合。一、离合器的要求一、离合器的要求 工作可靠，接合与分离迅速平稳，动作准确，操作方便省力，维修方便，结构简单。二、离合器的分类二、离合器的分类第三节第三节 离合器离合器 牙嵌式离合器牙嵌式离合器摩擦式离合器摩擦式离合器定义：在旋转中的两轴可以很迅速的接合或分离的传动装置。设计：潘存云1、牙嵌式离合器、牙嵌式离合器结构：结构：由端面带牙的两半离合器和对

8、中环组成。由端面带牙的两半离合器和对中环组成。 固定套筒固定套筒活动套筒活动套筒滑环滑环对中环对中环特点：结构简单，外廓尺寸小，能特点：结构简单，外廓尺寸小，能传递较大的转矩，只宜在两轴静止传递较大的转矩，只宜在两轴静止或转速差很小时接合或分离。或转速差很小时接合或分离。离合器牙型离合器牙型303040402 28 82 28 86060三角形三角形梯梯 形形锯齿形锯齿形-传递中小转矩传递中小转矩-传递较大转矩传递较大转矩梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。锯齿形只能单向工作。锯齿形只能单向工作。制造要求：制造要求：各牙应精确等分，以使载荷均匀分布。各牙应精确等分，

9、以使载荷均匀分布。设计：潘存云2、摩擦离合器、摩擦离合器123a a、单圆盘式圆盘、单圆盘式圆盘摩擦离合器摩擦离合器缺点：缺点：结合过程中不可避结合过程中不可避免出现打滑，引起磨损和免出现打滑，引起磨损和发热；发热； 2. 2.过载时打滑，起保护作用；过载时打滑，起保护作用； 3. 3.结合平稳、冲击和振动小。结合平稳、冲击和振动小。优点：优点： 1.1.在任何转速条件下两轴都在任何转速条件下两轴都可以进行结合；可以进行结合；Fa213FaRf摩擦扭矩摩擦扭矩: Tmax=Fa f Rf设计：潘存云主动摩擦片主动摩擦片杠杆杠杆滑环滑环调整螺母调整螺母被动摩擦片被动摩擦片b b、多圆盘式圆盘、多

10、圆盘式圆盘摩擦离合器摩擦离合器结构特点：结构特点：多个摩擦片叠加在一起；多个摩擦片叠加在一起；3 3、安全离合器、安全离合器安全离合器：具有过载保护作用。安全离合器：具有过载保护作用。（1 1）牙嵌式安全离合器牙嵌式安全离合器：当转矩超过限定值时，接合牙上的轴向力克服弹簧：当转矩超过限定值时，接合牙上的轴向力克服弹簧压紧力和摩擦阻力而使离合器分离。压紧力和摩擦阻力而使离合器分离。（2 2）摩擦式安全离合器摩擦式安全离合器：无操纵结构，用弹簧力将摩擦片压紧。过载时，摩：无操纵结构，用弹簧力将摩擦片压紧。过载时，摩擦片打滑。擦片打滑。 练习：练习：（1）联轴器和离合器的主要作用是）联轴器和离合器的

11、主要作用是 。A 联接两轴一同旋转并传递转矩联接两轴一同旋转并传递转矩 B 补偿两轴的相对位移补偿两轴的相对位移 C 防止机器发生过载防止机器发生过载 D 缓冲减少振动缓冲减少振动（2）若两轴的刚性较大、对中性好、不发生相对位移，工作中载荷平稳，）若两轴的刚性较大、对中性好、不发生相对位移，工作中载荷平稳，转速稳定时，宜选用转速稳定时，宜选用 联轴器联轴器 。A 刚性凸缘刚性凸缘 B 十字滑块十字滑块 C 弹性套柱销弹性套柱销 D 齿式齿式（3）牙嵌离合器的常用牙型有矩形、梯形、锯齿形和三角形等，当传递较）牙嵌离合器的常用牙型有矩形、梯形、锯齿形和三角形等，当传递较大转矩时常常用的牙型为梯形，

12、因为大转矩时常常用的牙型为梯形，因为 。 A 强度高、容易结合和分离且能补偿磨损强度高、容易结合和分离且能补偿磨损 B 结合后没有相对滑动结合后没有相对滑动 C 牙齿结合面间有轴向作用力牙齿结合面间有轴向作用力abF1cQF21、带式制动器 块式块式制动器工作原理图制动器工作原理图 2、块式制动器 3、内张蹄式制动器 1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支承销 13.制动蹄回位弹簧 本章小结 1.联轴器、离合器型号已标准化，它们的设计主要是从标准化的类型中选择。选择时应根据设计要求对主要参数进行计算，再按设计准则选择满足设计要求的联轴器、离合器； 2.联轴器是用于联接两轴。刚性联轴器结构简单、成本低，可传递较大的转矩，但它补偿能力差，故对两轴对中性要