联轴器与离合器的基本类型与应用济南职业课件

《机械设计基础》课程联轴器与离合器的基本类型与应用主讲人：王丰艳济南职业学院目

录content01联轴器的类型02常用联轴器的结构类型济南职业学院03常用离合器的结构类型济南职业学院一、联轴器的类型联轴器和离合器是机械传动中常用的部件。主要用来联接轴与轴(有时也联接轴与其它回转零件)，以传递运动和扭矩，有时也可用作安全装置。用联轴器联接的两根轴只有当机器停车后才能拆卸分离。采用离合器联接的两根轴，在机械工作过程中可随时接合或分离。联轴器按照有无弹性元件可分为刚性联轴器和挠性联轴器两种。(a)同轴线,轴向位移(b)平行轴线,径向位移

(c)相交轴线,角位移

(d)相交轴线,综合位移图

9.28两轴相对位置和相对位移一、联轴器的类型2、挠性联轴器1、刚性联轴器刚性联轴器无弹性元件，不能缓冲吸振，适用于两轴能严格对中并在工作中不发生相对位移的地方；挠性联轴器有弹性元件，能缓冲吸振，适用于两轴有偏斜(可分为同轴线、平行轴线、相交轴线)或在工作中有相对位移(可分为轴向位移、径向位移、角位移、综合位移)的地方示。联轴器按照有无弹性元件可分为刚性联轴器和挠性联轴器两种。挠性联轴器又分为无弹性元件、金属弹性元件和非金属弹性元件三种，后两种统称为弹性联轴器。按照刚度性能不同，弹性联轴器又有定刚度弹性联轴器和变刚度弹性联轴器。(a)同轴线,轴向位移(b)平行轴线,径向位移

(c)相交轴线,角位移

(d)相交轴线,综合位移图

9.28两轴相对位置和相对位移一、联轴器的类型2、挠性联轴器（1）凸缘联轴器在刚性联轴器中，凸缘联轴器是应用最广的一种。这种联轴器主要由两个分装在轴端的半联轴器和联接它们的螺栓所组成。制造半联轴器的材料通常为：中等以下载荷，v≤35m/s时可采用中等强度的铸铁；重载，v≤75m/s时可采用锻钢或铸钢。此处v为联轴器外缘的圆周速度。用凸肩和凹槽对中用受剪螺栓对中图9.29凸缘联轴器二、常用联轴器的结构类型1、刚性联轴器用凸肩和凹槽对中用受剪螺栓对中图9.29凸缘联轴器1）由具有凸肩的半联轴器和具有凹槽的半联轴器相嵌合而对中，采用普通螺栓联接；2）用较制孔和受剪螺栓对中。当要求两轴分离时，后者只要卸下螺栓即可，不用移动轴，因此装卸比前者简便。二、常用联轴器的结构类型1、刚性联轴器（1）凸缘联轴器按对中方法不同，凸缘联轴器有两种型式：二、常用联轴器的结构类型1、刚性联轴器（2）套筒联轴器套筒联轴器是最简单的联轴器。由联接两轴轴端的套筒和联接零件(键或销)组成。结构简单，径向尺寸小，在机床中应用较多。但在装配时，轴需作轴向移动，两轴需严格同心，没有缓冲吸振能力。用凸肩和凹槽对中用受剪螺栓对中图9.29凸缘联轴器图9.31齿式联轴器二、常用联轴器的结构类型2.无弹性元件挠性联轴器（1）齿式联轴器在允许综合位移的联轴器中，齿式联轴器是最有代表性的一种。它由两个具有外齿环的半联轴器和两个具有内齿环的外壳所组成，半联轴器分别与主动轴和从动轴通过键相联接，两外壳则用螺栓联接在一起。内、外齿环上的轮齿相互啮合，齿廓为渐开线，其啮合角通常为20°。轮齿数目一般为30~80个。二、常用联轴器的结构类型2.无弹性元件挠性联轴器（1）齿式联轴器外齿轮的齿顶制成球面，且齿间间隙较大，工作时若有轴向、径向、偏角和综合位移时，可得到补偿，如图9.32所示。在外壳内贮有润滑油，以便联轴器旋转时将油甩向四周以润滑啮合轮齿，从而减小啮合轮齿间的摩擦和相对移动阻力，降低作用在轴和轴承上的附加载荷。轮齿的形状有直齿和鼓形齿，后者又称鼓形齿联轴器。图9.32齿式联轴器补偿相对偏移的情况（2）十字滑块联轴器

十字滑块联轴器由两个在端面开有凹槽的半联轴器1、2和一个两端面具有互相垂直凸块的中间滑块3构成。凹槽的中心线分别通过两轴的中心，两凸块中线相互垂直且通过轴心。运转时，若两轴不同心或偏斜，中间滑块上的两凸块将在半联轴器的凹槽内滑动，同时作偏心转动，则高速时会产生很大离心力或磨损，并产生附加动载荷。故十字滑块联轴器适用于低速、冲击小的场合，允许的最大转速一般不超过300r/min，为减小磨损，凹槽与凸块的工作面必须注入润滑油。图9.33十字滑块联轴器二、常用联轴器的结构类型2.无弹性元件挠性联轴器（3）万向联轴器万向联轴器(如图9.34所示)为万向联轴器示意图，它由两个叉形接头1、3和一个十字销2组成。万向联轴器两轴间的夹角可达40°~45°。若用单个万向联轴器时，两轴瞬时角速度不相等。为了避免这种情况，可采用两个万向联轴器，如图9.35所示，这时中间轴的两叉形接头必须在同一平面内，两万向联轴器的夹角a必须相等。万向联轴器主要用于两轴有较大偏斜的场合，在运输机械中应用较多。图9.34万向联轴器示意图图9.35双万向联轴器结构二、常用联轴器的结构类型2.无弹性元件挠性联轴器（1）弹性套柱销联轴器如图所示，其结构与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替联接螺栓。半联轴器的材料为铸铁，柱销材料为35钢经正火处理，弹性套为天然橡胶或合成橡胶。利用弹性套的弹性，可以补偿两轴偏移、吸振和缓冲。多用于双向运转、启动频繁、转速较高、转矩不大的场合。图9.36弹性套柱销联轴器二、常用联轴器的结构类型3.弹性联轴器图9.37弹性柱销联轴器二、常用联轴器的结构类型3.弹性联轴器（2）弹性柱销联轴器如图所示，其结构与弹性套柱销联轴器相似，不同之处在于它是用若干非金属柱销置于两半联轴器凸缘孔中以实现两半联轴器联接的一种联轴器。柱销的材料为尼龙。为防止柱销滑出，两端设有挡圈。它具有结构简单、制造容易、维修方便、有一定的吸振能力、允许轴向位移大的特点。一般用于双向运转、启动频繁、转速较高、载荷不大的场合。牙嵌离合器由两个端面有齿的半联轴器组成。其中半联轴器1由平键固定在主动轴上，另一半联轴器2用导键与从动轴联接，并可由操纵机构移动滑环4使两半联轴器端面常用的牙嵌离合器的牙形有矩形、梯形和锯齿形，见图9.38。图9.38牙嵌式离合器及其常用牙型1、2—半离合器3—对中环4—拨叉矩形牙不便于接合，且在传递转矩时由于没有轴向分力，所以分离也较难，且牙与牙之间必须有间隙，不利于工作时反向运转。梯形牙强度较高，能传递较大的扭矩，且又能自行补偿牙的磨损和牙侧间隙，从而可避免在载荷和速度变化时因间隙而产生的冲击，故应用最广。三、常用离合器的结构类型1.牙嵌离合器与啮合式离合器比较，摩擦离合器具有下列优点：（1）两轴能在任何不同角速度下进行联接；（2）改变摩擦面间的压力就能调节从动轴的加速时间；（3）接合时的冲击和振动较小；（4）过载时将发生打滑，可免使其他零件受到损坏等等。三、常用离合器的结构类型2.摩擦离合器摩擦离合器分单片圆盘摩擦离合器和多片圆盘摩擦离合器。

如图9.39所示为单片圆盘摩擦离合器。主动盘1用平键与主动轴相联接，从动盘2与从动轴通过导向平键联接。工作时可对滑环3施加一轴向力F，使从动摩擦盘左移，与主动摩擦盘相接触并压紧，从而产生摩擦力，将运动和力矩传递到从动轴。若工作时过载，则摩擦面间打滑，可以防止其它零件损坏。这种摩擦离合器传递的转矩较小。1、2—半离合器3—拨叉图9.39单片圆盘摩擦离合器三、常用离合器的结构类型2.摩擦离合器

要求传递的扭矩大时，可采用图9.40所示的多片圆盘摩擦离合器。如图一组外摩擦片4与外套筒2用花键相联，另一组内摩擦片5和内套筒9也用花键相联。内、外套筒分别用平键与主动轴1和从动轴10相固定。当滑环7左移时，压下曲臂压杆8，使内、外摩擦片相互压紧，离合器接合；当滑环右移时，曲臂压杆被弹簧抬起，内、外摩擦片松开，使离合器分离。1—主动轴2—外套筒3—挡块4—外摩擦片5—内摩擦片6—螺母7—滑环8—压杆9—内套筒10—从动轴图9.40多片圆盘摩擦离合器三、常用离合器的结构类型2.摩擦离合器

多片圆盘摩擦离合器可以通过增加摩擦片的数目而不增加轴向压力来传递较大的转矩。常用于汽车、拖拉机等转速差较大的场合。这里所介绍的联轴器和离合器，只是最基本的型式。