机械设计基础 第14章 联轴器及离合器

1、14.114.1 概述概述 联轴器和离合器主要是用来联轴器和离合器主要是用来连接两轴连接两轴，使其一同回转，使其一同回转并传递转矩的部件。并传递转矩的部件。 联轴器连接的两轴只有在机器联轴器连接的两轴只有在机器停车停车后，经拆卸才能使后，经拆卸才能使其分离。其分离。 离合器连接的两轴一般可在机器运转中离合器连接的两轴一般可在机器运转中随时随时使它们分使它们分离与结合。离与结合。 制动器是用来降低机械速度或使机械停止运动的装置，制动器是用来降低机械速度或使机械停止运动的装置，有时也用做有时也用做限速装置限速装置。第十四章第十四章 联轴器与离合器联轴器与离合器1 114.214.2 联轴器联轴器

2、由于制造和安装误差，承载后的变形以及温度变由于制造和安装误差，承载后的变形以及温度变化的影响等化的影响等 ，往往不能保证严格的对中，而是存在，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的位移和偏斜。着某种程度的位移和偏斜。 要求设计联抽器时，要从结构上采取各种不同的要求设计联抽器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。 刚性联轴器刚性联轴器 、挠性联轴器挠性联轴器 2 2 14.2.1 刚性联轴器刚性联轴器 适用于两轴能严格对中并在工作中适用于两轴能严格对中并在工作中不发生相对位移不发生相对位移的的场合。场合。 a)用

3、凸肩和凹槽对中用凸肩和凹槽对中 b)用铰制孔螺栓对中用铰制孔螺栓对中3 314.2.2 无弹性元件挠性联轴器无弹性元件挠性联轴器4 利用联轴器工作零件之间构成的动连接来补偿两轴的偏斜利用联轴器工作零件之间构成的动连接来补偿两轴的偏斜和位移。和位移。允许有相对位移和偏斜允许有相对位移和偏斜。 但因无弹性元件，故不能缓冲减振。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。 1 .十字滑块联轴器十字滑块联轴器 由两个在端面上开有凹槽的半联轴器由两个在端面上开有凹槽的半联轴器1、3和一个两面和一个两面带有凸牙的中间盘带有凸牙的中间盘2组成。凸牙可在凹槽中滑动，构成动组成。凸牙可在凹槽中滑动，构成动连接，故可补偿安装

4、及运转时两轴间的相对位移。连接，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。 2. 鼓形齿式联轴器鼓形齿式联轴器 由两个带有内齿及凸缘的外套筒由两个带有内齿及凸缘的外套筒3和两个带有外齿的内套和两个带有外齿的内套筒筒1所组成。所组成。 两个内套筒两个内套筒1分别用键与两轴连接，两个外套筒分别用键与两轴连接，两个外套筒3用螺栓用螺栓5连成一体，依靠内外齿相啮合以传递转矩连成一体，依靠内外齿相啮合以传递转矩。 5 5 3. 滚子键联轴器滚子键联轴器 利用一条公用的双排链利用一条公用的双排链2同时与两个齿数相同的并列同时与两个齿数相同的并列链轮相啮合来实现两半联轴器链轮相啮合来实现两半联轴器1与与4的连接

5、。的连接。 结构简单，装卸方便，径向尺寸紧凑，质量小，价结构简单，装卸方便，径向尺寸紧凑，质量小，价廉并具有一定的综合位移补偿能力。不宜用于逆向传动、廉并具有一定的综合位移补偿能力。不宜用于逆向传动、起动频繁或立轴传动、高速传动。起动频繁或立轴传动、高速传动。66 614.2.3 有弹性元件挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器 因装有因装有弹性元件弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对位移，不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲和减振的能力。而且具有缓冲和减振的能力。 常用在变载荷、频繁起动和停车、经常正反转和两常用在变载荷、频繁起动和停车、经常正反转和两轴不能严格对中的场合。轴不能严格对中的场合。

6、 制造弹性元件的材料有非金属和金属两类。制造弹性元件的材料有非金属和金属两类。 非金属有橡胶、塑料等，其特点是质量小，价格便非金属有橡胶、塑料等，其特点是质量小，价格便宜。有良好的弹性滞后性能，因此减振能力强。宜。有良好的弹性滞后性能，因此减振能力强。 金属材料制成的弹性元件金属材料制成的弹性元件( (主要是各种弹簧主要是各种弹簧) )则强度则强度高、尺寸小、寿命长高、尺寸小、寿命长。 7 7 1.弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器 与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替了连接螺拴。制造容易，装拆方便，成本较低，但弹性了连接螺拴。制造容易，装拆方

7、便，成本较低，但弹性套易磨损，寿命较短。套易磨损，寿命较短。 8 8 2.弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器 这种联轴器是用若干个非金属柱销置于两半联轴器凸这种联轴器是用若干个非金属柱销置于两半联轴器凸缘孔中以实现两个联轴器的连接。但传递转矩的能力很缘孔中以实现两个联轴器的连接。但传递转矩的能力很大，结构更为简单，安装、制造方便，耐久性好。大，结构更为简单，安装、制造方便，耐久性好。 9 9 14.2.4 联轴器的选择联轴器的选择 1. 联轴器类型的选择联轴器类型的选择 联轴器类型主要是根据机器的工作特点、性能要求（如联轴器类型主要是根据机器的工作特点、性能要求（如缓冲减震、补偿轴线位移、安全保护等

8、），结合联轴器缓冲减震、补偿轴线位移、安全保护等），结合联轴器的性能等选择合适的类型。的性能等选择合适的类型。 2. 联轴器型号尺寸的确定联轴器型号尺寸的确定 TC=KTTn 3.主要零件的工作能力校核主要零件的工作能力校核 在某些重要场合，为了防止因联轴器的失效而造成严重在某些重要场合，为了防止因联轴器的失效而造成严重事故。事故。 1 10 014.3 14.3 离合器离合器 离合器在机器运转中可将传动系统随时离合器在机器运转中可将传动系统随时分离或接合分离或接合。 离合方法离合方法：操纵离合器和自动离合器。：操纵离合器和自动离合器。 操纵方法操纵方法：机械操纵离合器、液压：机械操纵离合器、

9、液压( (操纵操纵) )离合器、离合器、气压气压( (操纵操纵) )离合器和电磁离合器和电磁( (操纵操纵) )离合器。离合器。 接合元件接合元件：嵌合式和摩擦式。：嵌合式和摩擦式。 1 11 1 14.3.1 牙嵌离合器牙嵌离合器 两半离合器端面上有相同的凸牙。其中一个两半离合器端面上有相同的凸牙。其中一个( (图中左部图中左部) )半离合器固定在主动轴上；另一个半离合器用导键半离合器固定在主动轴上；另一个半离合器用导键( (或花键或花键) )与从动轴相接，并由操纵机构使其作轴向移动，以实现离与从动轴相接，并由操纵机构使其作轴向移动，以实现离合器的分离与接合。合器的分离与接合。 1 12 2

10、 牙嵌离合器常用的牙形牙嵌离合器常用的牙形 1 13 3 14.3.2 圆盘摩擦离合器圆盘摩擦离合器 依靠圆盘形摩擦元件之间的摩擦来传递转矩的离依靠圆盘形摩擦元件之间的摩擦来传递转矩的离合器，主要有单盘式和多盘式两种典型结构。合器，主要有单盘式和多盘式两种典型结构。 1 14 4 14.3.3 自动离合器自动离合器 ( (1) )安全离合器：由于这种离合器有防止过载的安全作安全离合器：由于这种离合器有防止过载的安全作用，当传递转矩达到某一定值时能自动分离的离合器。用，当传递转矩达到某一定值时能自动分离的离合器。 ( (2) )离心离合器：由于这种离合器是利用离心力的原理离心离合器：由于这种离合器是利用离心力的原理工作的，当轴的转速达到