第10章联轴器和离合器

1、第第10章联轴器和离合器章联轴器和离合器10.1 联轴器联轴器10.2 联轴器的选择与计算联轴器的选择与计算 10.3 离合器的主要结构型式离合器的主要结构型式 被联两轴对中误差的四种典型情况被联两轴对中误差的四种典型情况Xy轴向位移轴向位移径向位移径向位移角位移角位移联轴器一般不能保证联轴器一般不能保证严格对中严格对中。设计联轴器的一个重要任。设计联轴器的一个重要任务就是要使联轴器具有一定的务就是要使联轴器具有一定的适应相对位移适应相对位移的性能的性能。10.1 联轴器联轴器综合位移综合位移XyyX 根据对各种相对位移有无补偿能力（能否在根据对各种相对位移有无补偿能力（能否在相对位移相对位移

2、条件下条件下保持联接的功能）联轴器可分为：保持联接的功能）联轴器可分为：无弹性元件挠性联轴器无弹性元件挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器凸缘式凸缘式夹壳式夹壳式套筒式套筒式十字滑块联轴器十字滑块联轴器滑块联轴器滑块联轴器十字轴式万向联轴器十字轴式万向联轴器齿式联轴器齿式联轴器滚子链联轴器滚子链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弹性阻尼簧片联轴器弹性阻尼簧片联轴器 刚性联轴器刚性联轴器（无补偿能力）（无补偿能力） 挠性联轴器挠性联轴器（有补偿能力）（有补偿能力）1. 凸缘式联轴器凸缘式联轴器缺

3、点：缺点：对所联两轴的相对位移缺乏补偿能力。对所联两轴的相对位移缺乏补偿能力。 采用铰制孔螺栓联接采用铰制孔螺栓联接采用普通螺栓联接采用普通螺栓联接10.1.1刚性联轴器刚性联轴器由分装在两轴端的两个带凸缘的由分装在两轴端的两个带凸缘的半联轴器和连接它们的螺栓组成。半联轴器和连接它们的螺栓组成。 优点：优点：结构简单，成本低，传递扭矩大。结构简单，成本低，传递扭矩大。2. 套筒式套筒式平键联接平键联接圆锥销联接圆锥销联接紧定螺钉联接紧定螺钉联接3.夹壳式联轴器夹壳式联轴器10.1.2 挠性联轴器挠性联轴器1）十字滑块联轴器十字滑块联轴器1. 无弹性元件的挠性联轴器无弹性元件的挠性联轴器5）滚子

4、链联轴器滚子链联轴器4）齿式联轴器齿式联轴器3）十字轴式万向联轴器十字轴式万向联轴器2）滑块联轴器滑块联轴器1231. 无弹性元件的挠性联轴器无弹性元件的挠性联轴器特点：特点：因有挠性，故能补偿两轴的相对位移；因有挠性，故能补偿两轴的相对位移； 因无弹性，故不能缓冲吸振因无弹性，故不能缓冲吸振1）十字滑块联轴器十字滑块联轴器组成：组成：两个半联轴器两个半联轴器（1和和3），一个中间盘，一个中间盘（2）特点：特点：（1）允许所联接的两轴有沿径向的相对位移允许所联接的两轴有沿径向的相对位移凸榫凸榫凸榫凸榫凹槽凹槽中间盘中间盘（2）当被连接两轴有径向位移时，中间圆盘的凸榫在两半联轴当被连接两轴有径向

5、位移时，中间圆盘的凸榫在两半联轴器端的凹槽中滑动，同时中间圆盘做偏心回转。器端的凹槽中滑动，同时中间圆盘做偏心回转。 适宜的工作场所：适宜的工作场所：所联接的两轴有沿径向所联接的两轴有沿径向 的相对位移，大扭矩，无冲击、低转速的相对位移，大扭矩，无冲击、低转速 的工况。的工况。 （3）主动轴作等速回转时，从动轴也作等速回转。但中间圆盘主动轴作等速回转时，从动轴也作等速回转。但中间圆盘的圆心在以偏心距的圆心在以偏心距e为直径的圆周上为直径的圆周上作圆周运动作圆周运动，而且，而且主动轴转主动轴转一周一周，中间圆盘的圆心在直径为，中间圆盘的圆心在直径为e的圆上的圆上转动两周转动两周。e2）滑块联轴器

6、滑块联轴器滑块联轴器滑块联轴器与与十字滑块联轴器十字滑块联轴器的区别的区别：中间滑块中间滑块不同不同（1）外形不同外形不同（2）材料不同：滑块联轴器中间滑块常用材料不同：滑块联轴器中间滑块常用夹布胶木夹布胶木或或尼龙尼龙6 ， 十字滑块联轴器中间滑块常用十字滑块联轴器中间滑块常用45钢。钢。（3）极限转速不同：滑块联轴器中间滑块具有更高的极限转速极限转速不同：滑块联轴器中间滑块具有更高的极限转速（4）弹性不同：滑块联轴器中间滑块具有更大的弹性弹性不同：滑块联轴器中间滑块具有更大的弹性（5）润滑方式不同：加入润滑方式不同：加入石墨石墨或或二流化钼二流化钼的的尼龙尼龙6滑块联轴器滑块联轴器 中间滑

7、块具有自润滑能力中间滑块具有自润滑能力3）十字轴式万向联轴器十字轴式万向联轴器单十字轴单十字轴万向联轴器万向联轴器双十字轴双十字轴万向联轴器万向联轴器单十字轴式单十字轴式万向联轴器万向联轴器组成：组成：两个叉接头两个叉接头1、3 ；特点：特点：允许允许两轴间有较大的夹角（两轴间有较大的夹角（ 可达到可达到30 45 ） 缺点：缺点： 1 3。主动轴主动轴1以匀角速度以匀角速度1转动时，从动轴转动时，从动轴3以变以变 角速度角速度3 转动，转动， 因而传动中有附加动载荷产生。因而传动中有附加动载荷产生。 45213中间联接件中间联接件 2 ； 销轴销轴 4 和和 5。5123445双十字轴式万向

8、联轴器双十字轴式万向联轴器 为使为使1 = 3 ，须使须使o1轴与轴与o3轴与中间轴间的夹角相等，轴与中间轴间的夹角相等，且中间轴的两端的叉形接头应在同一平面上。且中间轴的两端的叉形接头应在同一平面上。 45 45o1o3o1o34）齿式联轴器齿式联轴器4）齿式联轴器齿式联轴器组成：组成：特点：（特点：（1）外齿的齿顶为椭球面，传动时，外齿的齿顶为椭球面，传动时， 套筒套筒1可有可有轴向轴向、径向径向及及角位移角位移。123456两个带外齿的内套筒两个带外齿的内套筒1；轴端挡圈轴端挡圈2；两个带内齿及凸缘的外套筒两个带内齿及凸缘的外套筒3； 油孔及油孔螺钉油孔及油孔螺钉4；密封圈密封圈6。螺栓

9、螺栓5；特点：特点：（1）外齿的齿顶为椭球面，传动时，套筒外齿的齿顶为椭球面，传动时，套筒1可有可有轴向轴向、 径向径向及及角位移角位移；（2）所用齿轮的齿形为渐开线，啮合角为所用齿轮的齿形为渐开线，啮合角为20，齿数，齿数 一般为一般为3080 ，材料用，材料用45钢钢或或ZG 310570 ； （3）传递扭矩大，允许轴有较大的偏移量，安装精度传递扭矩大，允许轴有较大的偏移量，安装精度 要求不高，制造成本高。要求不高，制造成本高。应用场所：应用场所：重型机械中重型机械中5）滚子链联轴器滚子链联轴器组成：组成：双排链条双排链条2；两半联轴器；两半联轴器1、4；两个带内齿机罩壳；两个带内齿机罩壳

10、3。 3142滚子链特点：滚子链特点：结构简单、尺寸紧凑、装拆方便结构简单、尺寸紧凑、装拆方便 维修容易，价格低廉，有补偿和缓冲性能维修容易，价格低廉，有补偿和缓冲性能 适用场所：适用场所：中低速、水平轴、单向转动工况中低速、水平轴、单向转动工况2. 有弹性元件的挠性联轴器有弹性元件的挠性联轴器特点：特点：可以补偿两轴间的相对位移，具有缓冲吸振的能力可以补偿两轴间的相对位移，具有缓冲吸振的能力分类：分类：非金属弹性元件挠性联轴器非金属弹性元件挠性联轴器弹性弹性套套柱销联轴器柱销联轴器弹性弹性柱销柱销联轴器联轴器梅花形弹性联轴器梅花形弹性联轴器轮胎弹性联轴器轮胎弹性联轴器金属弹性元件挠性联轴器金

11、属弹性元件挠性联轴器弹性阻尼簧片联轴器弹性阻尼簧片联轴器膜片联轴器膜片联轴器非金属弹性元件材料非金属弹性元件材料：橡胶、塑料等橡胶、塑料等金属弹性元件材料：金属弹性元件材料：主要为各种弹簧主要为各种弹簧按弹性元按弹性元件材质分件材质分变刚度弹性元件变刚度弹性元件： 与与 T 不不 成正比关系成正比关系的弹性元件为变刚度的。的弹性元件为变刚度的。定刚度弹性元件：定刚度弹性元件：联轴器在受工作扭矩联轴器在受工作扭矩 T 作用后，被联接两轴作用后，被联接两轴 因弹性元件的变形而产生相应的扭转角因弹性元件的变形而产生相应的扭转角 , 与与T 成正成正 比关系比关系的弹性元件的弹性元件为定刚度的为定刚度

12、的。 非金属材料非金属材料的弹性元件都是变刚度的。的弹性元件都是变刚度的。金属材料金属材料的弹性元件则因结构的不同有的弹性元件则因结构的不同有变刚度变刚度和和定刚度定刚度两种。两种。变刚度的弹性元件缓冲性好。变刚度的弹性元件缓冲性好。按刚度类型分按刚度类型分定刚度弹性元件定刚度弹性元件变刚度弹性元件变刚度弹性元件1）弹性弹性套套柱销联轴器柱销联轴器非金属弹性元件挠性联轴器非金属弹性元件挠性联轴器弹性套材料常用弹性套材料常用耐油橡胶耐油橡胶1）弹性弹性套套柱销联轴器柱销联轴器凸缘式联轴器凸缘式联轴器弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器弹性套弹性套柱销联轴器柱销联轴器与与凸缘式凸缘式联轴器的不同之处：

13、联轴器的不同之处：弹性套柱销联轴器的弹性套柱销联轴器的联接件联接件为带为带弹性套弹性套的柱销（挠性联轴器）的柱销（挠性联轴器）凸缘式凸缘式联轴器的联轴器的联接件联接件只有螺栓（刚性联轴器）只有螺栓（刚性联轴器）特点及应用场所：特点及应用场所：制造容易，装拆方便，价格低廉，但弹性制造容易，装拆方便，价格低廉，但弹性 套易磨损，寿命较短。适用于载荷平稳、启动频繁、能套易磨损，寿命较短。适用于载荷平稳、启动频繁、能 正反转的传递中小转矩的轴。正反转的传递中小转矩的轴。有综合位移补偿能力有综合位移补偿能力 。2）弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器与与弹性套弹性套柱销联轴器相比，该联轴器柱销联轴器相比，该联轴

14、器传动能力更强，缓冲性更好。但由于传动能力更强，缓冲性更好。但由于尼龙柱销尼龙柱销对温度较敏感，故工作温度对温度较敏感，故工作温度应限制在应限制在 2070 。尼龙柱销尼龙柱销螺钉孔螺钉孔挡板挡板有综合位移补偿能力。有综合位移补偿能力。 3）梅花形弹性联轴器梅花形弹性联轴器弹性件材料常用弹性件材料常用聚氨酯橡胶聚氨酯橡胶、铸型尼龙铸型尼龙该联轴器是将梅花形弹性元件装卡在两半联轴器端面凸齿交错该联轴器是将梅花形弹性元件装卡在两半联轴器端面凸齿交错接触形成的齿侧空间中。在传动中，弹性梅花形元件起到缓冲接触形成的齿侧空间中。在传动中，弹性梅花形元件起到缓冲吸振作用。吸振作用。 工作温度工作温度： 3

15、0 80 传递扭矩传递扭矩： 16 25000 N.m有综合位移补偿能力有综合位移补偿能力 半联轴器材料的选择参考所允许的半联轴器材料的选择参考所允许的外缘圆周速度而定。外缘圆周速度而定。 当外缘允许的圆周速度在当外缘允许的圆周速度在3050ms，选铸铁材料；，选铸铁材料； 圆周速度在圆周速度在 60ms，选铸钢；选铸钢； 圆周速度在圆周速度在 100ms120ms，选锻钢。，选锻钢。 4）轮胎弹性联轴器轮胎弹性联轴器1. 弹性元件轮胎；弹性元件轮胎；41234 .半联轴器。半联轴器。3. 螺钉；螺钉；2. 内内压板；压板；优点：优点：富有弹性，具有良好的消振能力，能有效地降低动载荷富有弹性，

16、具有良好的消振能力，能有效地降低动载荷 和补偿较大的轴向位移，绝缘性能好，运转无噪音。和补偿较大的轴向位移，绝缘性能好，运转无噪音。缺点：缺点：径向尺寸较大；当转矩大时，会因过大扭转变形而产生径向尺寸较大；当转矩大时，会因过大扭转变形而产生 附加轴向载荷。附加轴向载荷。有综合位移补偿能力有综合位移补偿能力 适用场所：适用场所：潮湿、多尘、启动频繁、潮湿、多尘、启动频繁、正反转多变、冲击载荷正反转多变、冲击载荷和有较大位移和角偏斜和有较大位移和角偏斜的场所。的场所。 该种联轴器结构简单、重量轻、该种联轴器结构简单、重量轻、耐高温和低温、不需要润滑，具有耐高温和低温、不需要润滑，具有良好的耐磨性和

17、较高的疲劳强度，良好的耐磨性和较高的疲劳强度，和良好的缓冲减震性能。适用于比和良好的缓冲减震性能。适用于比较平稳的高速传动场所。较平稳的高速传动场所。膜片联轴器的弹性元件为膜片联轴器的弹性元件为若干片若干片厚度很小的厚度很小的多边形多边形或或圆环形圆环形金属膜片叠合而成的金属膜片叠合而成的膜片组膜片组。 5）膜片联轴器）膜片联轴器膜片膜片衬套衬套垫片垫片螺钉螺钉膜片组膜片组半联轴器半联轴器膜片膜片膜片膜片膜片联轴器膜片联轴器23141、4 主、从动半联轴器；主、从动半联轴器；2 连接螺栓；连接螺栓；3 膜片组。膜片组。10.2 联轴器的选择与计算联轴器的选择与计算 10.2.1 联轴器的类型选

18、择联轴器的类型选择1. 所需转矩的大小和性质及对缓冲减振功能的要求所需转矩的大小和性质及对缓冲减振功能的要求大功率重载荷传动可选齿式联轴器；大功率重载荷传动可选齿式联轴器；有有较大冲击载荷较大冲击载荷或要求消除或要求消除轴系扭转振动轴系扭转振动时，时， 优先选用具有优先选用具有弹性元件的挠性联轴器。弹性元件的挠性联轴器。2. 所连接两轴轴线位置精度要求所连接两轴轴线位置精度要求当被连接两轴的轴线位置精度要求较高时，可选用刚性联轴器；当被连接两轴的轴线位置精度要求较高时，可选用刚性联轴器； 如果存在着不易消除的由于安装、制造、零件变形、磨损等如果存在着不易消除的由于安装、制造、零件变形、磨损等

19、原因引起的轴线位置偏差，应选用具有轴线位移和角偏斜补偿原因引起的轴线位置偏差，应选用具有轴线位移和角偏斜补偿 能力的挠性联轴器。能力的挠性联轴器。当径向位移大时当径向位移大时，应选用应选用滑块联轴器滑块联轴器;当角位移大时或相交两轴联接时应选用当角位移大时或相交两轴联接时应选用万向联轴器。万向联轴器。4.联轴器的工作条件联轴器的工作条件 当工作环境中存在灰尘、气体、酸、碱等腐蚀性介质、工作当工作环境中存在灰尘、气体、酸、碱等腐蚀性介质、工作 温度较高或过低等影响，不宜采用具有橡胶弹性元件的挠性联温度较高或过低等影响，不宜采用具有橡胶弹性元件的挠性联轴器；轴器；需要润滑的联轴器，还要考虑润滑剂对

20、环境的污染问题；需要润滑的联轴器，还要考虑润滑剂对环境的污染问题；3.连轴器工作转速高低影响连轴器工作转速高低影响对高速传动轴，应选用平衡精度高的联轴器，如模块联轴器等，对高速传动轴，应选用平衡精度高的联轴器，如模块联轴器等，而不宜选用存有偏心的滑块联轴器。必要时需做动平衡计算。而不宜选用存有偏心的滑块联轴器。必要时需做动平衡计算。对噪声控制要求较高的场所，避免使用弹性柱销联轴器或对噪声控制要求较高的场所，避免使用弹性柱销联轴器或齿式联轴器。齿式联轴器。5.联轴器的制造成本联轴器的制造成本在满足使用功能要求的前提下，应选用结构简单、装拆和在满足使用功能要求的前提下，应选用结构简单、装拆和维护方

21、便、制造成本低的联轴器。维护方便、制造成本低的联轴器。在具体选用时，不能盲目选择性能好、精度要求高、价格在具体选用时，不能盲目选择性能好、精度要求高、价格高的联轴器，应综合各方面的条件合理选用。高的联轴器，应综合各方面的条件合理选用。刚性联轴器的制造、安装、维护方便简单，且成本低廉。刚性联轴器的制造、安装、维护方便简单，且成本低廉。计算联轴器的计算扭矩计算联轴器的计算扭矩TKTAca确定联轴器的型号确定联轴器的型号按照按照 TTca的条件由联轴器标准中选择联轴器型号的条件由联轴器标准中选择联轴器型号。 1）根据标准初选联轴器根据标准初选联轴器 （1）采用普通螺栓，应校核其拉伸强度。）采用普通螺

22、栓，应校核其拉伸强度。10.2.2.联轴器的计算联轴器的计算1凸缘联轴器的计算凸缘联轴器的计算计算步骤计算步骤 2）连接螺栓的强度校核连接螺栓的强度校核所受的预紧拉力所受的预紧拉力F为为 02FKTD Zf拉伸强度校核条件为拉伸强度校核条件为 2143 . 1dFD0 螺栓的分布圆直径，单位：螺栓的分布圆直径，单位：mm；Z 螺栓的个数；螺栓的个数；f 两半联轴器接合面摩擦系数；两半联轴器接合面摩擦系数；K 工作情况系数；工作情况系数；T 联轴器所传递的转矩，单位：联轴器所传递的转矩，单位：Nmm。（2）采用铰制孔螺栓的强度校核）采用铰制孔螺栓的强度校核螺栓所受的横向剪力为螺栓所受的横向剪力为

23、ZDKT0s2F 故螺栓杆的挤压强度为故螺栓杆的挤压强度为min0pspLdF螺栓杆的剪切强度为螺栓杆的剪切强度为 20 4sFd0min25. 1dL Lmin螺栓杆与孔壁挤压面的最小螺栓杆与孔壁挤压面的最小 高度，高度，mm，设计时应使：，设计时应使：D0 螺栓的分布圆直径，单位：螺栓的分布圆直径，单位：mm；Z 螺栓的个数；螺栓的个数；f 两半联轴器接合面摩擦系数；两半联轴器接合面摩擦系数；K 工作情况系数；工作情况系数；d0 螺栓剪切面的直径螺栓剪切面的直径T 联轴器所传递的转矩，单位：联轴器所传递的转矩，单位：Nmm。2.十字滑块联轴器的计算十字滑块联轴器的计算 根据转矩平衡条件，得

24、出十字滑块联轴器工作面间的最大根据转矩平衡条件，得出十字滑块联轴器工作面间的最大压力及其强度条件为压力及其强度条件为: P)dD(hKTD31306P其中：其中：P0 工作面间的最大压力，单位：工作面间的最大压力，单位：MPa；d1 为中间盘内径，单位：为中间盘内径，单位：mm；D 为中间盘外径，单位：为中间盘外径，单位：mm；h 为凸榫的工作高度，单位：为凸榫的工作高度，单位：mm；P 许用压力，单位：许用压力，单位：MPa;K 工作情况系数。工作情况系数。3弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器zdDKTPl28 . 000301 . 0128 . 02dlzDKTb在选用弹性柱销联轴器时，应对

25、作用在弹性套单位面积上的在选用弹性柱销联轴器时，应对作用在弹性套单位面积上的压力和柱销的弯曲强度进行计算，假设载荷均匀分布在压力和柱销的弯曲强度进行计算，假设载荷均匀分布在80%弹性套上，其计算公式为弹性套上，其计算公式为其中：其中：Z 柱销数目；柱销数目；D0 柱销中心所在圆的直径；柱销中心所在圆的直径；d 柱销直径；柱销直径； 柱销悬臂端长度；柱销悬臂端长度；l 弹性套总长度；弹性套总长度；l p 许用压力，单位：许用压力，单位：MPa；b 许用弯曲应力，许用弯曲应力，b=0.4S，单位：，单位：MPa。zl5 . 20DKT305 .12zdDKT Pb4梅花形弹性联轴器梅花形弹性联轴器

26、0022PKTDzd l梅花形弹性元件受到挤压作用，联轴器端面凸齿受剪切和弯曲。梅花形弹性元件受到挤压作用，联轴器端面凸齿受剪切和弯曲。所能传递转矩的大小由弹性元件的挤压强度决定。所能传递转矩的大小由弹性元件的挤压强度决定。D0 梅花瓣中心圆直径，单位：梅花瓣中心圆直径，单位：mm；d0 梅花瓣直径，单位：梅花瓣直径，单位：mm； 梅花瓣长度，单位：梅花瓣长度，单位：mm；Z 梅花瓣数（按梅花瓣数（按12计算）；计算）；P 许用挤压应力（见表许用挤压应力（见表10.3），单位：），单位：MPa。l004KTD d lzP5轮胎式联轴器轮胎式联轴器当承受转矩时，半联轴器凸缘和挡板当承受转矩时，半

27、联轴器凸缘和挡板夹持轮胎的部位是整个轮胎最薄弱的环节，夹持轮胎的部位是整个轮胎最薄弱的环节，因此，应验算靠近内挡板连接处的切应力因此，应验算靠近内挡板连接处的切应力轮胎轮胎挡板挡板212KTD式中：式中：D1挡板的外径，单位：挡板的外径，单位：mm； 轮胎厚度，单位：轮胎厚度，单位：mm； 许用切应力，单位：许用切应力，单位：Mpa，取取=0.45MPa。D1 例例10.1 图示为用于轻型起重机的蜗杆减速器。已知减速器的传动图示为用于轻型起重机的蜗杆减速器。已知减速器的传动效率效率=0.8，传动比，传动比i=25；减速器输入轴端直径；减速器输入轴端直径d1=35mm，通过联轴器与通过联轴器与Y

28、160L-6型电动机相连；输出轴端直径型电动机相连；输出轴端直径d2=95mm，通过联轴器与直径通过联轴器与直径d3=95mm的卷筒轴相连。试选择输入轴和输出的卷筒轴相连。试选择输入轴和输出轴端的联轴器。（已知轴端的联轴器。（已知Y160L-6型电动机的功率型电动机的功率P=11KW，转速，转速n=970r/min，轴径，轴径d=42mm，轴外伸端长度，轴外伸端长度L=110mm）图图10.1510.15解：解：1.1.选择联轴器的类型选择联轴器的类型蜗杆轴转速低，转矩大，与卷筒轴蜗杆轴转速低，转矩大，与卷筒轴的安装不易对中，输出端拟采用的安装不易对中，输出端拟采用滚子链联轴器滚子链联轴器。考

29、虑到起重机启动频繁，且在考虑到起重机启动频繁，且在负载下启动，蜗杆轴工作时受热负载下启动，蜗杆轴工作时受热伸长量较大，输入端拟采用伸长量较大，输入端拟采用弹性弹性套柱销联轴器套柱销联轴器；19550PTn2nni29550PTn2.选用连轴器型号选用连轴器型号蜗轮轴转速蜗轮轴转速 蜗轮轴名义转矩蜗轮轴名义转矩（1）计算名义转矩蜗杆轴名义转矩计算名义转矩蜗杆轴名义转矩（2）确定计算转矩确定计算转矩11caTKT起重机载荷经常变化，按中等冲击载荷考虑，取工作情况系数起重机载荷经常变化，按中等冲击载荷考虑，取工作情况系数K=1.9则蜗杆轴计算转矩：则蜗杆轴计算转矩：119550108970N m97

30、038.8 / min25r11 0.89550216638.8N m1.9 108205N m22TcaKT142 11235 60J4323 84GB250nTN m 3800 /minnr1970 / minnr蜗轮轴计算转矩蜗轮轴计算转矩（3）选择连轴器型号选择连轴器型号其公称转矩为：其公称转矩为： 许用转速：许用转速：1205caTN m由于由于 250nTN m查有关手册，蜗杆轴输入端选查有关手册，蜗杆轴输入端选TL6型弹性套柱销联轴器，型弹性套柱销联轴器，其标记为：其标记为：TL6联轴器联轴器 3800 / minnr故蜗杆轴输入端所选联轴器合适。故蜗杆轴输入端所选联轴器合适。1

31、.9 21664115N m238.8 / minnr查有关手册，蜗轮轴输出端选查有关手册，蜗轮轴输出端选GL12型滚子链联轴器，其标记为：型滚子链联轴器，其标记为：6300nTN m其公称转矩为：其公称转矩为： 250 / minnr许用转速：许用转速：24115caTN m由于由于 故蜗轮轴输出端所选联轴器合适。故蜗轮轴输出端所选联轴器合适。195 132J6069 85GBGL12联轴器联轴器6300nTN m 250 / minnr10.3 离合器的主要结构型式离合器的主要结构型式离合器主要功能为：离合器主要功能为：将原动机的运动和动力传递给工作机，并在将原动机的运动和动力传递给工作机

32、，并在运转中随时实现原动机与传动系统的分离与接合。运转中随时实现原动机与传动系统的分离与接合。对离合器的基本要求是：对离合器的基本要求是： 接合平稳，分离迅速而彻底，动作准确可靠。接合平稳，分离迅速而彻底，动作准确可靠。 结构简单，外廓尺寸小，质量小，调节和维护方便。结构简单，外廓尺寸小，质量小，调节和维护方便。 操作简便省力使用寿命长。操作简便省力使用寿命长。按照操纵方式分类按照操纵方式分类按照传力方式分类按照传力方式分类操纵式离合器（人为操作）操纵式离合器（人为操作）自动离合器自动离合器摩擦式离合器摩擦式离合器啮合式离合器啮合式离合器分类分类离合器能实现机械的起停、换向和变速，以及对机械的

33、保护作用。离合器能实现机械的起停、换向和变速，以及对机械的保护作用。1.摩擦离合器摩擦离合器主要分类主要分类按是否放置于油中工作分按是否放置于油中工作分干式摩擦联轴器干式摩擦联轴器油式摩擦联轴器油式摩擦联轴器按摩擦盘数量分按摩擦盘数量分单盘式单盘式多盘式多盘式R5211主动轴主动轴2从动轴从动轴3、4摩擦盘摩擦盘345 操纵环操纵环1）单盘式摩擦离合器单盘式摩擦离合器FQ /2FQ /2maxQTF fR 22214QDDFP通过操纵环通过操纵环5可使摩擦盘可使摩擦盘4在从动轴在从动轴2上沿轴向移动。上沿轴向移动。需要结合时，在轴向压力需要结合时，在轴向压力FQ作用下，作用下，摩擦盘摩擦盘4与

34、摩擦盘与摩擦盘3压紧。压紧。34521FQ /2FQ /2主动轴上的转矩由两盘接合面间产生主动轴上的转矩由两盘接合面间产生的摩擦力矩传递到从动轴上。的摩擦力矩传递到从动轴上。可传递的最大转矩可传递的最大转矩Tmax为为R假设轴向压紧力沿摩擦面均匀假设轴向压紧力沿摩擦面均匀分布，则最大轴向压紧力分布，则最大轴向压紧力FQ为：为： 0abcPP K K K P许用压力，单位：许用压力，单位：Mpa，由表，由表10.4查取；查取；Ka、Kb、Kc 修正因子，由表修正因子，由表10.5查取；查取；D2、D1 摩擦圆盘的外径和内径。摩擦圆盘的外径和内径。基本许用压力，单位：基本许用压力，单位：Mpa，由

35、表，由表10.4查取；查取；0PFQ /2FQ /2maxQTF fR 22214QDDFPD2D1125671）多盘式摩擦离合器多盘式摩擦离合器FQ外摩擦盘外摩擦盘3摩擦盘摩擦盘4当推动滑环套当推动滑环套6向左移动向左移动时，通过作用在摩擦盘上的时，通过作用在摩擦盘上的压紧力压紧力FQ产生的摩擦力矩来产生的摩擦力矩来传递转矩。传递转矩。341主动轴主动轴2轴套轴套3外摩擦盘外摩擦盘4摩擦盘摩擦盘5套筒套筒6滑环套滑环套7从动轴从动轴maxQTF zfR 多盘式摩擦离合器可传递的最大转矩多盘式摩擦离合器可传递的最大转矩Tmax为为f 两摩擦盘间摩擦系数；两摩擦盘间摩擦系数；R 摩擦盘平均半径，

36、单位：摩擦盘平均半径，单位：mm；Z 接合面数；接合面数；FQ 两摩擦盘间的轴向压力，单位：两摩擦盘间的轴向压力，单位：N。结合面数：结合面数：Z = m + n 1，m 主动摩擦盘数；主动摩擦盘数；n 从动摩擦盘数。从动摩擦盘数。Z不宜过多，否则将影响离合器的灵活性，一般取不宜过多，否则将影响离合器的灵活性，一般取 Z10 15。牙嵌离合器由两个端面上的半联轴器组成。通过两半联轴器端牙嵌离合器由两个端面上的半联轴器组成。通过两半联轴器端面上的齿牙啮合传递转矩。面上的齿牙啮合传递转矩。 2. 牙嵌离合器牙嵌离合器主动半主动半联轴器联轴器主动轴主动轴对中环对中环从动半从动半联轴器联轴器滑环滑环对

37、中环对中环从动轴从动轴牙嵌离合器常用的齿形有三角形、矩形、梯形和锯齿形等牙嵌离合器常用的齿形有三角形、矩形、梯形和锯齿形等 （b）锯齿形齿锯齿形齿（e）矩形齿矩形齿（c）梯形齿梯形齿三角形牙：三角形牙：用于传递小转矩的低速联轴器用于传递小转矩的低速联轴器矩形牙：矩形牙：啮合时无轴向力，但不便于接合与分离，磨损后无法啮合时无轴向力，但不便于接合与分离，磨损后无法 补偿，工程中较少应用。补偿，工程中较少应用。 梯形牙：梯形牙：强度高，能传递大扭矩，能自动补偿牙的磨损与隙强度高，能传递大扭矩，能自动补偿牙的磨损与隙， 从而减小冲击，故应用较广从而减小冲击，故应用较广。锯齿形牙：锯齿形牙：强度高，只能

38、传递单向扭矩，用于特定工作处。强度高，只能传递单向扭矩，用于特定工作处。 （a）三角形齿三角形齿式中式中A 每个牙的接触面积，单位：每个牙的接触面积，单位： mm2；D0 离合器牙齿所在圆环的平均直径（图离合器牙齿所在圆环的平均直径（图10.16），单位：），单位：mm；h 牙的高度，单位：牙的高度，单位：mm；z 半离合器上的牙数。半离合器上的牙数。 02AK TppD zA0AbbK ThWD z牙嵌式离合器结构简单，尺寸紧凑，两半联轴器间没有相对牙嵌式离合器结构简单，尺寸紧凑，两半联轴器间没有相对滑动，但不能在传递较大转矩时进行连接。滑动，但不能在传递较大转矩时进行连接。 牙嵌式离合器牙

39、面上的压力牙嵌式离合器牙面上的压力牙嵌式离合器牙根处的弯曲应力为牙嵌式离合器牙根处的弯曲应力为。3. 安全离合器安全离合器安全离合器通常有三种型式：安全离合器通常有三种型式：剪断式、牙嵌式、摩擦式。剪断式、牙嵌式、摩擦式。 当工作转矩超过机器所允许的极限转矩时，将出现连接件当工作转矩超过机器所允许的极限转矩时，将出现连接件折断、连接件分离、连接件打滑等，从而使离合器自动停止折断、连接件分离、连接件打滑等，从而使离合器自动停止工作以保护机器中的零部件。工作以保护机器中的零部件。1）剪切销安全离合器剪切销安全离合器硬质钢套硬质钢套硬质钢套硬质钢套销钉销钉螺母螺母 为了加强剪断销钉的效果，为了加强剪

40、断销钉的效果，将销钉装入在两个硬质钢套将销钉装入在两个硬质钢套中，当过载时销钉被剪断，中，当过载时销钉被剪断，以防止机器中的重要零件以防止机器中的重要零件被损坏。被损坏。采用钢制销钉连接。采用钢制销钉连接。 过载时产生足够大的轴向推力，压缩左侧弹簧，使离合器分离。过载时产生足够大的轴向推力，压缩左侧弹簧，使离合器分离。2）牙嵌式安全离合器牙嵌式安全离合器弹簧弹簧左侧的螺母可用来调节弹簧推力的大小。左侧的螺母可用来调节弹簧推力的大小。轴向推力的大小与牙的倾斜角有关，并可由限制传递的最大轴向推力的大小与牙的倾斜角有关，并可由限制传递的最大 转矩决定。转矩决定。调节螺母调节螺母当载荷降低到最大转矩以

41、下时，离合器自动恢复连接。当载荷降低到最大转矩以下时，离合器自动恢复连接。轴承轴承带牙半离合器带牙半离合器套筒套筒Fa齿轮齿轮3）滚珠安全离合器滚珠安全离合器主动齿轮主动齿轮1 松套在轴上；外套筒松套在轴上；外套筒 3 用花键与从动盘用花键与从动盘 2 连接；连接；外套筒外套筒3同时与轴用键连接。同时与轴用键连接。 1、主动齿轮主动齿轮 2、从动盘从动盘 3、外套筒外套筒 4、弹簧弹簧 5、调节螺母调节螺母连接关系：连接关系：滚珠安装位置：滚珠安装位置：在主动齿轮在主动齿轮1和从动盘和从动盘2的端面上，直径为的端面上，直径为Dm的圆周上滚珠承窝内的圆周上滚珠承窝内 Dm51234转动方向转动方向在正常工作时，弹簧在正常工作时，弹簧4 的推力使得滚珠相互交错压紧。主动的推力使得滚珠相互交错压紧。主动齿轮传来的转矩通过滚珠、从动盘齿轮传来的转矩通过滚珠、从动盘2、外套筒、外套筒 3 传给从动轴。传给从动轴。功能：功能：滚珠数量：滚珠数量：4 8过载时，过载时，弹簧弹簧4 进一步压紧，进一步压紧，从动盘从动盘2右移，压紧的滚珠放松，右移，压紧的滚珠放松， 主动齿轮空转，从动轴停转。主动齿轮空转，从动轴停转。由于滚珠表面有较大冲