第14章 联轴器和离合器

1、 本章学习要求：本章学习要求：1 了解常用的联轴器和离合器的主要类型和用途；了解常用的联轴器和离合器的主要类型和用途；2 掌握常用的联轴器的结构，工作原理，特点，掌握常用的联轴器的结构，工作原理，特点，影响工作性能的因素，以及选择与计算方法；影响工作性能的因素，以及选择与计算方法；3掌握常用的离合器的结构，工作原理，特点，掌握常用的离合器的结构，工作原理，特点，影响工作性能的因素，以及选择与计算方法影响工作性能的因素，以及选择与计算方法本章重点：常用的几种联轴器：弹性套柱销联轴本章重点：常用的几种联轴器：弹性套柱销联轴器，多盘摩擦离合器等。器，多盘摩擦离合器等。 联轴器和离合器的功用：联轴器和

2、离合器的功用： 主要用来联接轴与轴（有时也联接轴与其主要用来联接轴与轴（有时也联接轴与其他回转零件），以传递运动和转矩；有时他回转零件），以传递运动和转矩；有时也用作安全装置。也用作安全装置。联轴器和离合器的分类：联轴器和离合器的分类： 根据工作特性分类：根据工作特性分类： 1）联轴器：用来把两轴联接在一起，机器运转过）联轴器：用来把两轴联接在一起，机器运转过程中，两轴不能分离，只有在机器停车并将联接拆程中，两轴不能分离，只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。开后，两轴才能分离。 2）离合器：在机器运转过程中，可使两轴随时结合）离合器：在机器运转过程中，可使两轴随时结合或分离的一种装置。

3、操纵机器传动系统断续，以便或分离的一种装置。操纵机器传动系统断续，以便进行变速及换档等。进行变速及换档等。 3）安全联轴器及安全离合器）安全联轴器及安全离合器 机器在工作时，如果转矩超过规定值，这种联轴器机器在工作时，如果转矩超过规定值，这种联轴器及离合器即可自动断开或打滑，以保证机器中的主及离合器即可自动断开或打滑，以保证机器中的主要零件不致因过载而损坏。要零件不致因过载而损坏。 4）特殊功用的联轴器及离合器）特殊功用的联轴器及离合器 用于某些有特性要求之处，如在一定的回转方用于某些有特性要求之处，如在一定的回转方向或到达一定的转速时，联轴器或离合器即可自动向或到达一定的转速时，联轴器或离合

4、器即可自动接合或分离。接合或分离。联轴器和离合器种类繁多，在选用标准件或自行设联轴器和离合器种类繁多，在选用标准件或自行设计时应考虑如下因素计时应考虑如下因素：传递转矩大小传递转矩大小; 转速高低转速高低; 扭转刚度变化扭转刚度变化 ; 体积大小体积大小 ; 缓冲吸振能力缓冲吸振能力 。 141 联轴器的种类及特性联轴器的种类及特性联轴器所联接的两轴，由于制造机安装的误联轴器所联接的两轴，由于制造机安装的误差，承载后的变形以及温度变化的影响等，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。这就要求要从结构上种程度

5、的相对位移。这就要求要从结构上采取各种不同的措施，保证在一定相对位采取各种不同的措施，保证在一定相对位移的范围内能使用。移的范围内能使用。联轴器所联两轴的相对位移联轴器所联两轴的相对位移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度能精确对中，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14-1 14-1 联轴器的种类和特性联

6、轴器的种类和特性141 联轴器的种类及特性联轴器的种类及特性分类：根据对各种相对位移有无补偿能力，分类：根据对各种相对位移有无补偿能力，联轴器可分为：联轴器可分为： 刚性联轴器（无补偿能力）刚性联轴器（无补偿能力） 挠性联轴器（有补偿能力）挠性联轴器（有补偿能力） 根据是否具有弹性元件分为根据是否具有弹性元件分为: 无弹性元件的挠性联轴器无弹性元件的挠性联轴器 有弹性元件的挠性联轴器有弹性元件的挠性联轴器（一）刚性联轴器：（一）刚性联轴器： 1：分类：有套筒式，夹壳式和凸缘式等：分类：有套筒式，夹壳式和凸缘式等这里只介绍较为常用的联轴器。这里只介绍较为常用的联轴器。（一）刚性（一）刚性联轴器联

7、轴器 结构：结构：用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定用一个套筒通过键将两轴联接在一起。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、使用方特点：结构简单、使用方 便、传递扭矩较大，便、传递扭矩较大， 但不能缓冲减振但不能缓冲减振 。应用：用于载荷较平稳的应用：用于载荷较平稳的 两轴联接两轴联接 。1 1、套筒、套筒联轴器联轴器 （一）刚性联轴器：（一）刚性联轴器：2：凸缘联轴器：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

8、器联接成一与两轴联接，然后用螺栓把两个半联轴器联接成一体，以传递运动和转矩。体，以传递运动和转矩。（1）普通的凸缘联轴器，通常是靠绞制孔用螺栓来）普通的凸缘联轴器，通常是靠绞制孔用螺栓来实现两轴对中；图实现两轴对中；图142（a）p346 （2） 有对中榫有对中榫 的凸缘联轴器：的凸缘联轴器： 靠一个半联轴器上的凸肩与另一个半联轴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。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联接两个半联轴器的螺栓可以采用A级或级或B级的普通螺栓，此时螺栓杆与孔壁存在间隙级的普通螺栓，此时螺栓杆与孔壁存在间隙,转矩靠半联轴器接合面摩擦力矩来传

9、递。转矩靠半联轴器接合面摩擦力矩来传递。 也可以采用绞制孔用螺栓，此时螺栓杆与也可以采用绞制孔用螺栓，此时螺栓杆与螺钉孔为过渡配合，靠螺栓杆承受挤压和剪螺钉孔为过渡配合，靠螺栓杆承受挤压和剪切来传递转矩。切来传递转矩。3：材料：材料 可用铸铁或铸钢，重载是或圆周速度大于可用铸铁或铸钢，重载是或圆周速度大于30m/s时应用铸钢或锻钢时应用铸钢或锻钢.4：特点：特点 凸缘联轴器属于刚性联轴器，对所联接凸缘联轴器属于刚性联轴器，对所联接的两轴间的相对位移缺乏补偿能力，故对两的两轴间的相对位移缺乏补偿能力，故对两轴对中性的要求很高。当两轴有相对位移存轴对中性的要求很高。当两轴有相对位移存在时，就会在机

10、件内引起附加载荷，使工作在时，就会在机件内引起附加载荷，使工作情况恶化。但结构简单，成本低，可传递较情况恶化。但结构简单，成本低，可传递较大转矩，故当转速低，无冲击，轴的刚性大转矩，故当转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好时亦常采用。大，对中性较好时亦常采用。（二）挠性联轴器（二）挠性联轴器1、 无弹性元件的挠性联轴器无弹性元件的挠性联轴器 这类联轴器因具有挠性，故可补偿两轴这类联轴器因具有挠性，故可补偿两轴间的相对位移，但因无弹性元件，故不能间的相对位移，但因无弹性元件，故不能缓冲减振。缓冲减振。常用的有以下几种：常用的有以下几种：（二）挠性联轴器（二）挠性联轴器1）十字滑块联轴器）十字滑

11、块联轴器结构：结构： 由两个在断面上有凹槽的由两个在断面上有凹槽的半联轴器半联轴器1，3和一个两面带和一个两面带有凸牙的中间盘组成，因凸有凸牙的中间盘组成，因凸牙可在凹槽中滑动，故可补牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相偿安装及运转时两轴间的相对位移。对位移。材料：材料： 可用可用45号钢，工作表面需进行热处理，号钢，工作表面需进行热处理， 提高硬度。要求低时，可用提高硬度。要求低时，可用Q275钢，不钢，不 进行热处理。进行热处理。 特点：一般用于转速特点：一般用于转速n250r/min,轴的刚性轴的刚性较大，且无剧烈的冲击处。较大，且无剧烈的冲击处。2）滑块联轴器）滑块联轴器结

12、构：两半联轴器的沟槽很宽，并把原来的结构：两半联轴器的沟槽很宽，并把原来的 中间盘改为两面不带凸牙的方形滑块，中间盘改为两面不带凸牙的方形滑块， 且通常用夹布胶木来制成。且通常用夹布胶木来制成。2）滑块联轴器）滑块联轴器特点：特点： 中间滑块的质量小，又具有弹性，故可中间滑块的质量小，又具有弹性，故可 允许较高的极限转速。允许较高的极限转速。 中间滑块在配制时，加入少量的石墨或中间滑块在配制时，加入少量的石墨或 二硫化钼，以便在使用时可以自行润滑。二硫化钼，以便在使用时可以自行润滑。 结构简单，尺寸紧凑，适用于小功率，结构简单，尺寸紧凑，适用于小功率， 高转速而无剧烈冲击处。高转速而无剧烈冲击

13、处。允许较大的3）十字轴式万向联轴器）十字轴式万向联轴器3）十字轴式万向联轴器）十字轴式万向联轴器结构：结构： 它由两个叉形接它由两个叉形接头头1，3，一个中间，一个中间联接件联接件2和轴销和轴销4（包括销套及铆（包括销套及铆钉）、钉）、5所组成。所组成。销轴销轴4和和5互相垂直互相垂直配置，并分别把两配置，并分别把两个叉形接头与中间个叉形接头与中间件件2联接起来。这联接起来。这样，就构成了一个样，就构成了一个可动的联接。允许可动的联接。允许两轴间有较大的夹两轴间有较大的夹角（夹角角（夹角最大可最大可达到达到545）。）。特点：当主动轴角速度特点：当主动轴角速度1为常数时，从动轴的角速度为常数

14、时，从动轴的角速度 3并不是常数，而是在一定的范围内并不是常数，而是在一定的范围内 （ 1 cos =3= 1/ cos )变化，因而在变化，因而在 传动中将产生附加动载荷传动中将产生附加动载荷 。在机器运转时，夹角发生改变仍然可以正常传动，但在机器运转时，夹角发生改变仍然可以正常传动，但过大时，传动效率会显著降低。过大时，传动效率会显著降低。 为了改善这种情况，常将十字轴式万向联轴器成对为了改善这种情况，常将十字轴式万向联轴器成对使用，并保证使用，并保证O1轴轴 ，O2轴与中间轴之间的夹角相等，轴与中间轴之间的夹角相等，中间轴的两端叉形接头应在同一平面内。中间轴的两端叉形接头应在同一平面内。

15、只有这样万只有这样万向联轴器才可以使得向联轴器才可以使得1 =3。 这类联轴器结构紧凑，维护方便，广泛应用于汽这类联轴器结构紧凑，维护方便，广泛应用于汽车，多头钻床等机械的传动系统中。车，多头钻床等机械的传动系统中。 小型小型十字轴式万向联轴器已经标准化，设计时可十字轴式万向联轴器已经标准化，设计时可按标准选用。按标准选用。 两个内套筒两个内套筒1分别用键与分别用键与两轴联接，两个外套筒两轴联接，两个外套筒3用用螺栓螺栓5联成一体，依靠内外联成一体，依靠内外齿相啮合以传递转矩。齿相啮合以传递转矩。4）齿式联轴器）齿式联轴器结构：这种联轴器由两个带有内齿及凸缘的结构：这种联轴器由两个带有内齿及凸

16、缘的外套筒外套筒3和两和两个带有外齿的个带有外齿的内套筒内套筒1所组成。所组成。齿式联轴器较大的齿侧间隙齿顶做成球面有较多齿传递转矩 承载高，用于重型机械。允许齿式联轴器R鼓形齿R1Ra直齿齿式联轴器工作情况角位移径向位移特点：特点： 能传递很大的转矩，并允许有较大的偏移能传递很大的转矩，并允许有较大的偏移量，安装精度要求不高，但质量较大，成量，安装精度要求不高，但质量较大，成本较大，在重型机械中广泛使用。本较大，在重型机械中广泛使用。5）滚子链联轴器：）滚子链联轴器： 这种联轴器是这种联轴器是利用一条公用的双排链条利用一条公用的双排链条2同时与同时与两个齿数相同的并列链轮啮合两个齿数相同的并

17、列链轮啮合来实现两个半联轴来实现两个半联轴器器1与与4的联接。的联接。特点：特点： 具有一定的补偿性能具有一定的补偿性能(和缓冲性能和缓冲性能)，不宜用于逆向转动和起动频繁或立，不宜用于逆向转动和起动频繁或立轴转动以及高速传动。轴转动以及高速传动。该类联轴器共同特点：1、2、2：有弹性元件的挠性联轴器：有弹性元件的挠性联轴器 这类联轴器装有弹性元件：这类联轴器装有弹性元件： 可以补偿两轴间的相对位移，具有缓冲减振的可以补偿两轴间的相对位移，具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能力。弹性元件所能储蓄的能量越大能量越大，则联轴器，则联轴器的的缓冲能力愈强缓冲能力愈强。弹性元件的。弹性元件的弹性滞

18、后性能弹性滞后性能与弹与弹性变形时零件间性变形时零件间摩擦功愈大摩擦功愈大，则联轴器的，则联轴器的减振能减振能力愈好力愈好。弹性元件的材料：有非金属和金属两种弹性元件的材料：有非金属和金属两种 非金属材料有：橡胶，塑料等，减振能力强。非金属材料有：橡胶，塑料等，减振能力强。 金属材料有：各种弹簧，强度高，寿命长。金属材料有：各种弹簧，强度高，寿命长。1）弹性套柱销联轴器）弹性套柱销联轴器1）弹性套柱销联轴器）弹性套柱销联轴器 这种联轴器这种联轴器的结构与凸缘的结构与凸缘联轴器相似，联轴器相似，只是只是用套有弹用套有弹性套的柱销性套的柱销代代替了联接螺栓替了联接螺栓。弹性套传递转弹性套传递转矩，

19、故可缓冲矩，故可缓冲减振。减振。这种联这种联轴器可按标准轴器可按标准（GB4323-84)选用。选用。2) 弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器 结构：如图所示结构：如图所示 工作时转矩是通过工作时转矩是通过半联轴器上的柱销从而传到半联轴器上的柱销从而传到从动轴上去的。从动轴上去的。 为了防止柱销脱落，在半联轴器的外侧，为了防止柱销脱落，在半联轴器的外侧，用螺用螺钉固定于挡板。钉固定于挡板。特点：特点： 传递转矩的能力很传递转矩的能力很大，结构简单。有一大，结构简单。有一定的缓冲能力和吸振定的缓冲能力和吸振能力，允许被联接两能力，允许被联接两轴有一定的轴向位移轴有一定的轴向位移以及少量的径向位移以及少

20、量的径向位移和角位移。和角位移。适用于：适用于： 轴向窜动较大，正轴向窜动较大，正反转变化较多和起动反转变化较多和起动频繁的场合。频繁的场合。3）星形弹性联轴器）星形弹性联轴器结构：如图结构：如图P351图图1411所示。所示。 两半联轴器两半联轴器1，3上均制有凸牙，用橡胶等类材上均制有凸牙，用橡胶等类材料制成的星形弹性件料制成的星形弹性件2，放置在两个半联轴器的凸牙，放置在两个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。之间，工作时，星形弹性件受压缩并传递转矩。允许轴的径向位移为允许轴的径向位移为0.2mm，偏角位移为，偏角位移为130。特点：弹性件只受压不受拉，寿命较长。特点

21、：弹性件只受压不受拉，寿命较长。4）梅花形弹性联轴器）梅花形弹性联轴器结构：结构： P352图图1412所示所示 结构形式及工作原理与星形弹性联轴器相似。半联轴结构形式及工作原理与星形弹性联轴器相似。半联轴器与轴配合的孔可做成圆柱形，并以梅花形弹性件取代星器与轴配合的孔可做成圆柱形，并以梅花形弹性件取代星形弹性件。形弹性件。工作温度范围为：工作温度范围为：3538 短时工作温度可达短时工作温度可达100 传递的公称转矩为传递的公称转矩为1625000N.m5）轮胎联轴器）轮胎联轴器结构：结构：P352图图1413所示，所示，用橡胶或橡胶织物制成轮胎用橡胶或橡胶织物制成轮胎 状的弹性元件，两端用

22、压板及螺钉分别压在两个半状的弹性元件，两端用压板及螺钉分别压在两个半 联轴器上。联轴器上。特点：特点：具有良好的消振能力，能有效的降低动载荷和补具有良好的消振能力，能有效的降低动载荷和补 偿较大的轴向位移，运转时无噪声。偿较大的轴向位移，运转时无噪声。缺点：缺点：径向尺寸较大，当扭矩较大时，产生附加的轴向径向尺寸较大，当扭矩较大时，产生附加的轴向 载荷。载荷。6）膜比联轴器）膜比联轴器结构：如结构：如P252图图1414所示，所示，其弹性元件为一定数量的很薄的多边环形金其弹性元件为一定数量的很薄的多边环形金属膜片叠合而成的膜片组属膜片叠合而成的膜片组 在膜片的圆周上有若干个螺栓孔，用铰制孔用螺

23、栓交错间隔与半联轴器在膜片的圆周上有若干个螺栓孔，用铰制孔用螺栓交错间隔与半联轴器相联接。相联接。 弹性元件上的弧段交错受压缩和受拉伸的两部分，拉伸部分传递转矩，弹性元件上的弧段交错受压缩和受拉伸的两部分，拉伸部分传递转矩，压缩部分趋向皱折。压缩部分趋向皱折。 当机组存在轴向，径向和角位移时，金属膜片便产生波状变形。当机组存在轴向，径向和角位移时，金属膜片便产生波状变形。特点：特点：扭转弹性较低，缓冲减振性能差。用于载荷比较平稳的高速传动。扭转弹性较低，缓冲减振性能差。用于载荷比较平稳的高速传动。142 联轴器的选择联轴器的选择绝大多数联轴器均已经标准化或规格化（见有关手册）设计者的任务是选用

24、。绝大多数联轴器均已经标准化或规格化（见有关手册）设计者的任务是选用。选用联轴器的步骤如下：选用联轴器的步骤如下：（一）：选择联轴器的类型：（一）：选择联轴器的类型： 根据传递载荷的大小，轴转速的高低，被联接根据传递载荷的大小，轴转速的高低，被联接两部分的安装精度，参考各类联轴器特性，选择合两部分的安装精度，参考各类联轴器特性，选择合适的类型。选择时，考虑如下几点：适的类型。选择时，考虑如下几点：1）所需传递的转矩大小与性质以及对减振缓冲功能）所需传递的转矩大小与性质以及对减振缓冲功能 的要求。的要求。2）联轴器的工作转速高低所引起的离心力大小。）联轴器的工作转速高低所引起的离心力大小。3）两

25、轴相对位移的大小和方向。）两轴相对位移的大小和方向。4）联轴器的可靠性和工作环境。）联轴器的可靠性和工作环境。5）联轴器的制造，安装，维护和成本。）联轴器的制造，安装，维护和成本。142 联轴器的选择联轴器的选择（二）：计算联轴器的计算转矩（二）：计算联轴器的计算转矩 Tca=KAT式中：式中：T为公称转矩为公称转矩N.m KA为工作情况系数，见表为工作情况系数，见表14-1 P353(三三)：确定联轴器的型号：确定联轴器的型号 TcaT. T为该型号联轴器的许用转矩。为该型号联轴器的许用转矩。(四四) 校核最大转速校核最大转速 联轴器的转速联轴器的转速n不应超过所选联轴器许用的最高转速不应超

26、过所选联轴器许用的最高转速nmax即即 nnmax（五）协调轴孔直径（五）协调轴孔直径 多数情况下，每一型号的联轴器适应的轴的直径均有一个范多数情况下，每一型号的联轴器适应的轴的直径均有一个范围。标准中给出轴直径的最大最小值，或者给出适应直径的尺围。标准中给出轴直径的最大最小值，或者给出适应直径的尺寸系列，被联接轴的直径应当在此范围之内寸系列，被联接轴的直径应当在此范围之内.（六）规定部件相应的安装精度（六）规定部件相应的安装精度 根据所选联轴器允许轴的相对位移偏差，规定部件相应的安装根据所选联轴器允许轴的相对位移偏差，规定部件相应的安装精度。精度。（七）进行必要的校核（七）进行必要的校核 应

27、对联轴器的主要传动零件进行强度校核应对联轴器的主要传动零件进行强度校核 使用非金属弹性元件的联轴器时，工作温度不超过允许的最使用非金属弹性元件的联轴器时，工作温度不超过允许的最高温度。高温度。例题：例题： 某车间起重机根据工作要求，选用一电动机，其功率某车间起重机根据工作要求，选用一电动机，其功率P=10kw，转速，转速n=960r/min,电动机轴伸的直径电动机轴伸的直径d=42mm，试选择所需的联轴器（只要求与电动机轴，试选择所需的联轴器（只要求与电动机轴伸联接的半联轴器满足直径要求。）伸联接的半联轴器满足直径要求。）解解：（1）类型选择）类型选择 为了隔离振动与冲击，选用弹性套柱销联轴器

28、。为了隔离振动与冲击，选用弹性套柱销联轴器。（2）载荷计算：）载荷计算： 公称转矩：公称转矩：T=9550P/n=9550*10/960=99.48N.m 由表由表141P353查得查得KA=2.3,则计算转矩为：则计算转矩为： Tca=KAT=2.3*99.48=228.80N.m(3) 型号选择型号选择 从从GB4323-84中查得中查得TL6型弹性套柱销联轴器型弹性套柱销联轴器 T=250N.m,nmax=3800r/min,d=3242适用适用143 离合器离合器离合器的作用：离合器的作用： 可将传动系统随时分离和接合。可将传动系统随时分离和接合。类型：类型：常用的可分为：常用的可分为

29、： 牙嵌式与摩擦式两大类。牙嵌式与摩擦式两大类。对离合器的要求对离合器的要求： 接合平稳，分离迅速彻底，调节和修理接合平稳，分离迅速彻底，调节和修理方便，外廓尺寸小，质量小，耐磨性能好方便，外廓尺寸小，质量小，耐磨性能好和有足够的散热性能等。和有足够的散热性能等。143 离合器离合器1.牙嵌离合器：牙嵌离合器： (1) 结构：牙嵌离合器由两个端面上有牙的结构：牙嵌离合器由两个端面上有牙的半离合器组成。其中一个半离合器固定在半离合器组成。其中一个半离合器固定在主动轴上，另一个半离合器用导键（或滑主动轴上，另一个半离合器用导键（或滑键）与从动轴联接，并可以由操纵机构使键）与从动轴联接，并可以由操纵

30、机构使其作轴向移动，以实现离合器的分离和接其作轴向移动，以实现离合器的分离和接合。合。 牙嵌离合器是牙嵌离合器是靠牙的相互嵌合来传递运靠牙的相互嵌合来传递运动和转矩的。动和转矩的。为了使两个半离合器能够对为了使两个半离合器能够对中，在主动轴端的半离合器上固定一个对中，在主动轴端的半离合器上固定一个对中环，从动轴可在对中环内自由转动。中环，从动轴可在对中环内自由转动。143 离合器离合器1.牙嵌离合器：牙嵌离合器：(2) 牙形：牙形：P356图图1416所示，常用的有所示，常用的有: 三角形牙三角形牙：用于传递小转矩的低速离合器；：用于传递小转矩的低速离合器； 矩形牙矩形牙：无轴向分力，但不便于

31、接合和分离，使用：无轴向分力，但不便于接合和分离，使用较少。较少。 锯齿形牙锯齿形牙：强度高，只能传递单向转矩，用于特定：强度高，只能传递单向转矩，用于特定的工作条件处。的工作条件处。 梯形牙梯形牙：强度高，能传递较大的转矩，能自动补偿：强度高，能传递较大的转矩，能自动补偿牙的磨损与间隙，从而减少冲击，故应用广泛。牙的磨损与间隙，从而减少冲击，故应用广泛。 图图f所示的牙形主要用于安全离合器所示的牙形主要用于安全离合器3：验算牙面上的压力：验算牙面上的压力P及牙根弯曲应力及牙根弯曲应力b b 式中：式中： W:W:牙根的抗弯截面系数，牙根的抗弯截面系数，W=aW=a2 2b/6b/6 P :

32、P : 许用压力，当静止状态下接合时，许用压力，当静止状态下接合时， P90P90120MP120MPa a b b: :许用弯曲应力，静止状态下接合时，许用弯曲应力，静止状态下接合时， b b=s s/1.5MP/1.5MPa a A0P2k T/D ZAP bA0bK Th/WD Z4:4:应用：应用： 一般用于转矩不大，低速接合处。一般用于转矩不大，低速接合处。材料：常用低碳钢表面渗碳，硬度为材料：常用低碳钢表面渗碳，硬度为5656 62HRC62HRC；或采用中碳钢表面淬火，硬度为；或采用中碳钢表面淬火，硬度为 484854HRC54HRC；不重要的和静止状态接合；不重要的和静止状态接

33、合 的离合器，也允许用的离合器，也允许用HT200HT200制造。制造。 （二）圆盘摩擦离合器（二）圆盘摩擦离合器 圆盘摩擦离合器是在主动摩擦盘转动时，圆盘摩擦离合器是在主动摩擦盘转动时，由主从动盘的接触面间产生的摩擦力矩来由主从动盘的接触面间产生的摩擦力矩来传递转矩的。传递转矩的。 （二）圆盘摩擦离合器（二）圆盘摩擦离合器1 单盘摩擦离合器单盘摩擦离合器结构：结构： 在主动轴在主动轴1和从动轴和从动轴2上，分别安装摩擦上，分别安装摩擦盘盘3和和4，操纵环，操纵环5可以使摩擦盘可以使摩擦盘4沿轴沿轴2移动。接合时以力移动。接合时以力Q将盘将盘4压在盘压在盘3上，上，主动轴上的转矩即由主动轴上的

34、转矩即由两盘接触面产生的摩两盘接触面产生的摩擦力矩传到从动轴。擦力矩传到从动轴。传递的最大转矩：传递的最大转矩： Tmax=Q f R 式中：式中：f为摩擦系数为摩擦系数2 ：多盘摩擦离合器：多盘摩擦离合器结构：它有两组摩擦盘组成结构：它有两组摩擦盘组成一组外摩擦盘，外齿插入主动轴的外鼓轮的纵向槽一组外摩擦盘，外齿插入主动轴的外鼓轮的纵向槽中，盘的孔壁则不与任何零件接触，与轴中，盘的孔壁则不与任何零件接触，与轴1一起一起转动。并可在轴向力推动下沿轴向移动。转动。并可在轴向力推动下沿轴向移动。另一组内摩擦盘：孔壁凹槽与从动轴上的套筒的凸另一组内摩擦盘：孔壁凹槽与从动轴上的套筒的凸齿相配合而盘的外

35、缘不与任何零件接触。盘可与齿相配合而盘的外缘不与任何零件接触。盘可与轴轴3一起转动，也可在轴向力作用下作轴向移动。一起转动，也可在轴向力作用下作轴向移动。当滑环向左移动时，曲臂压杆通过压板将内、外摩当滑环向左移动时，曲臂压杆通过压板将内、外摩 擦盘紧压在调节螺母上，离合器即进入接触状擦盘紧压在调节螺母上，离合器即进入接触状 态。态。当滑环向右移动时，摩擦盘即松脱开。当滑环向右移动时，摩擦盘即松脱开。最大转矩最大转矩Tmax和压力和压力P：多盘摩擦离合器所能传递的最大转矩：多盘摩擦离合器所能传递的最大转矩Tmax 接合面上的压力接合面上的压力P:式中：式中：D1,D2:摩擦盘接合面的内径合外径（

36、摩擦盘接合面的内径合外径（mm）p:许用压力，它等于基本许用压力许用压力，它等于基本许用压力p。与系数。与系数ka kb kc的乘积即：的乘积即：p=p。ka kb kc式中：式中： p。见表。见表142P358:ka kb kc分别为根据离合器平均圆周速度，主动摩擦盘的数目，每分别为根据离合器平均圆周速度，主动摩擦盘的数目，每小时接合次数等不同而引入的修正系数。小时接合次数等不同而引入的修正系数。其值其值p358表表143。分为干式和油式两种。分为干式和油式两种。3：摩擦离合器和牙嵌离合器相比，其优点：摩擦离合器和牙嵌离合器相比，其优点： 不论在何种速度时，两轴都可以接合或分离；不论在何种速

37、度时，两轴都可以接合或分离； 接合过程平稳，冲击，振动较小；接合过程平稳，冲击，振动较小；21max4ADTZfQK T 22214pQDDp 从动轴的加速时间和所传递的最大转矩可以调节；从动轴的加速时间和所传递的最大转矩可以调节；过载时可发生打滑，以保护重要零件不致损坏。过载时可发生打滑，以保护重要零件不致损坏。缺点：外廓尺寸较大，在接合，分离过程中要产生滑动摩擦，发热量大，缺点：外廓尺寸较大，在接合，分离过程中要产生滑动摩擦，发热量大，磨损也较大。磨损也较大。4 设计方法：设计方法： （1）：可先选定摩擦面材料和根据结构要求初步确定摩擦盘接合面的直）：可先选定摩擦面材料和根据结构要求初步确定摩擦盘接合面的直径径D1和和D2对油式摩擦离合器：对油式摩擦离合器：D1=(1.52)d,d为轴径；为轴径； D2=(1.52)D1;对干式摩擦离合器：对干式摩擦离合器：D1=(23)d D2=(1.52.5)D1 （2）：求出轴向压力）：求出轴向压力Q。根据式。根据式 计算；计算； 摩擦结合面数目摩擦结合面数目Z：根据式：根据式 计算计算.增加增加Z过大时，传递转矩并不能随之成正比增加。故一般对油式取过大时，传递转矩并不能随之成正比增加。故一般对油式取Z515;对干式取：对干式取：Z=16;并限制内外摩擦盘总数不大于并限制内外摩擦盘总数不大于2530 22214pQDDp