机械设计基础

第十三章联轴器、离合器13－0概述13－1联轴器13－2离合器《机械设计基础》教材Ｐ236返总目录概述

联轴器和离合器是用来联接两根轴或轴与其他回转零件，使之一起回转并传递转矩。用联轴器联接的两轴在工作时不能分离，必须停车拆卸才能分离。离合器联接的两轴在工作时能根据需要，随时接合或分离。制动器主要用来使机器迅速停止运转，也可以用来降低或调整机器的速度。

联轴器、离合器和制动器大都已标准化，设计者的主要任务是合理选择合适的类型。

一般选择步骤为：根据机器的工作条件和使用要求选择合适的类型；按轴的直径、工作转矩（和制动力矩）和转速选定具体型号；必要时对其易损零件进行强度校核。本章目录

在计算联轴器和离合器所需传递的转矩T时，通常引入一个工作情况系数KA来考虑机器起动时的动载荷和使用中可能出现的过载现象。原动机工作机ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ电动机、汽轮机1.31.51.71.92.33.1单缸内燃机2.22.42.62.83.24.0双缸内燃机1.82.02.22.42.83.6四缸以上内燃机1.51.71.92.12.53.3概述本章目录

在计算制动器所需制动力矩Tz时，为了工作可靠，通常引入一个制动安全系数S加大所需的制动力矩。工作类型JC13％（轻级）25％（中级）40％（重级）S1.7522.5

制动安全系数S概述本章目录根据被联接两轴的相对位置关系，联轴器可分为固定式和可移式两类。联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、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，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，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。13－1联轴器本章目录联轴器的种类和特性2联轴器的分类刚性联轴器：被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，故对两轴对中性的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加载荷。这类联轴器的结构比较简单。挠性联轴器

无弹性元件挠性联轴器：联轴器具有挠性，可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。有弹性元件挠性联轴器：因联轴器中装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量越多，则联轴器的减振能力越强。这类联轴器的品种多，应用广泛。对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力，进一步分为：13－1联轴器本章目录刚性联轴器凸缘联轴器套筒联轴器夹壳联轴器刚性固定式联轴器本章目录刚性固定式联轴器——套筒式联轴器特点：结构最简单，此类联轴器无标准化，因此需要自行设计计算。本章目录刚性固定式联轴器——凸缘式联轴器特点：在刚性联轴器中使用最多。当用普通螺栓连接时，工作时靠两半联轴器接触面的摩擦力传递转矩。若用铰制孔螺栓连接，靠螺栓杆受剪切和挤压传递转矩。无弹性件挠性联轴器十字滑块联轴器滑块联轴器万向联轴器齿式联轴器

刚性可移式联轴器本章目录刚性可移式联轴器——十字滑块联轴器特点：当转速较高时，中间盘会产生很大的离心力，从而增大动载荷及磨损，因此在选用时应注意其工作速度不大于规定值本章目录刚性可移式联轴器——滑块联轴器特点：结构简单，尺寸紧凑，适用于小功率、中等转速且冲击不大的场合。本章目录刚性可移式联轴器——万向联轴器特点：在传动中将产生附加动载荷，偏斜角越大，动载荷越大。常将两个万向铰链机构串联使用。本章目录刚性可移式联轴器——齿式联轴器特点：外廓尺寸紧凑，承载能力大，可靠性较高，但结构复杂，成本高，常用在重载高速的重型机械中。本章目录轮胎联轴器弹性套柱销联轴器弹性柱销联轴器13－1联轴器本章目录

弹性套柱销联轴器弹性柱销联轴器梅花形弹性联轴器轮胎联轴器膜片联轴器星形弹性联轴器

弹性可移式联轴器本章目录

弹性可移式联轴器——弹性套柱销联轴器特点：结构简单、制造容易、成本较低、装拆方便，适用于载荷平稳的高速运动及经常正反转或启动频率的场合。本章目录

弹性可移式联轴器——弹性柱销联轴器特点：结构简单，能传递较大的转矩，安装制造方便。适用于冲击不大、轴向窜动较大，正反转变化多的中、低速和启动频率的场合。本章目录

弹性可移式联轴器——轮胎式联轴器特点：结构简单，不需润滑，装拆维护方便。外形尺寸大，承载能力小，当转矩较大时会产生附加轴向载荷。本章目录

弹性可移式联轴器——梅花弹性联轴器特点：其轴与半联轴器的配合孔可以做成圆锥或圆柱形。装配时，常将弹性元件的花瓣部分与两半联轴器的端面交错成齿侧空间。本章目录

弹性可移式联轴器——梅花弹性联轴器特点：由一定数量很薄的多边形金属膜片叠成的膜片组，在圆周方向上用铰制孔螺栓与半联轴器相连。本章目录联轴器的种类和特性2大多数联轴器都已经标准化，选用时可按如下两原则：1.根据各种机器的使用要求、工作环境和条件选择类型。联轴器的选用2.根据传递转矩的大小、转速和轴径确定型号。本章目录作用：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。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。13－2离合器本章目录二、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。13－2离合器本章目录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。13.2.1

牙嵌式离合器13－2离合器本章目录13.2.1

牙嵌式离合器13－2离合器本章目录摩擦离合器利用主、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。13.2.2摩擦离合器13－2离合器本章目录单片离合器动作过程13.3.2摩擦离合器13－2离合器本章目录多片离合器动作过程13.2.2摩擦离合器13－2离合器本章目录多片离合器结构组成13.2.2摩擦离合器13－2离合器本章目录特殊1当爪轮为主动轮并作顺时针回转时，滚柱将被摩擦力转动而滚向空隙的收缩部分，并楔紧在爪轮和套筒间，使套筒随爪轮一同回转