第10章-联轴器和离合器课件.ppt

1、第10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 潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分2作用：作用：主要用于将两根轴主要用于将两根轴连接在一起连接在一起，使它们一起旋转，并，使它们一起旋转，并传递扭矩传递扭矩，也可，也可用作安全装置。用作安全装置。联轴器联轴器用于将两轴连接在一起，机器运转时两轴不能用于将两轴连接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车时才可将两轴分离；分离，只有在机器停车时才可将两轴分离；10.1 联轴器联轴器联轴器所连两轴的相对位移联轴器所连两轴的相对位移

2、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，被连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。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连接的两轴被连接的两轴不能不能精确对中精确对中轴向轴向角向角向径向径向综合综合xy xy 潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分3无弹性元件联无弹性元件联轴器轴器刚性联轴器刚性联轴器联联轴轴器器套筒联轴器套筒联轴器凸缘联轴器凸缘联轴器夹壳联轴器夹壳联轴器齿式联轴器齿式联轴器十字滑块联轴器十字滑块联轴器挠性联轴器挠性联轴器

3、有弹性元件联有弹性元件联轴器轴器滑块联轴器滑块联轴器万向联轴器万向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套柱销联轴器弹性套柱销联轴器梅花形弹性联轴器梅花形弹性联轴器轮胎联轴器轮胎联轴器膜片联轴器膜片联轴器星形弹性联轴器星形弹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。对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力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

4、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。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分41.凸缘刚性联轴器凸缘刚性联轴器 结构：半联轴器通过键与轴相连，用螺栓将两个半联轴器的凸缘连接在一结构：半联轴器通过键与轴相连，用螺栓将两个半联轴器的凸缘连接在一起。起。型式型式有对中榫的凸缘联轴器有对中榫的凸缘联轴器普通凸缘联轴器普通凸缘联轴器靠铰制孔螺栓对中。靠铰制孔螺栓对中。靠榫头对中。靠榫头对中。后者对中的精度较高，但在装拆时，需将轴作轴向移动。前者没有这个缺点，工作时靠螺栓受剪切及与铰制孔的挤压来传递转矩，因而装拆方便，在相同

5、的尺寸下，所传递的转矩要比第二种大，但对中较困难。10.1.1刚性联轴器刚性联轴器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潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分5制造与安装要求：制造与安装要求：半联轴器的凸缘端面应与轴线半联轴器的凸缘端面应与轴线垂直垂直，安装时应使两轴，安装时应使两轴精精确对中确对中。9090材料：材料：一般用铸铁、当重载或一般用铸铁、当重载或 V30 m/s时，用铸钢或锻钢时，用铸钢或锻钢。特点：特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能缓冲减振不能缓冲减振,对所联两轴对所联两轴的相对位移的

6、相对位移缺乏补偿能力缺乏补偿能力。由于凸缘联轴器是使两轴刚性地联接在一起，。由于凸缘联轴器是使两轴刚性地联接在一起，所以在传递载荷时不能缓和冲击和吸收振动。所以在传递载荷时不能缓和冲击和吸收振动。应用：应用：适用于联接低速、大转矩、载荷较平适用于联接低速、大转矩、载荷较平稳振动不大、刚性大的短轴。稳振动不大、刚性大的短轴。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分6结构：结构：用一个套筒通过键将两轴连接在一起。用紧定螺钉来实现轴向固定。用一个套筒通过键将两轴连接在一起。用紧定螺钉来实现轴向固定。套筒联轴器套筒联轴器型式型式半圆键半圆键普通平键普通平键特点：特点：制造容易，结构紧凑，

7、径向外形制造容易，结构紧凑，径向外形尺寸最小，使用方便、传递扭矩较大，尺寸最小，使用方便、传递扭矩较大，但不能缓冲减振，装拆时需沿轴向移动但不能缓冲减振，装拆时需沿轴向移动较大的距离。较大的距离。应用：应用：两轴能严格对中、载荷不大且较为两轴能严格对中、载荷不大且较为平稳、并要求联轴器径向尺寸小的场合。平稳、并要求联轴器径向尺寸小的场合。1.套筒联轴器套筒联轴器 此种联轴器目前尚无标准，需要自行设计。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分7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潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分8应用：应用：用于低速传动

8、轴，常用于用于低速传动轴，常用于垂直传动轴垂直传动轴的连接。的连接。3.夹壳联轴器夹壳联轴器 结构：结构：将套筒做成剖分夹壳结构，通过拧紧螺栓产生的预紧力使两夹壳与将套筒做成剖分夹壳结构，通过拧紧螺栓产生的预紧力使两夹壳与轴连接，并依靠键以及夹壳与轴表面之间的摩擦力来传递扭矩。有一个剖轴连接，并依靠键以及夹壳与轴表面之间的摩擦力来传递扭矩。有一个剖分式对中环。分式对中环。特点：特点：无需沿轴向移动即可方便装拆，但不能连接直径不同的两轴，外形复无需沿轴向移动即可方便装拆，但不能连接直径不同的两轴，外形复杂且不易平衡，高速旋转时会产生离心力杂且不易平衡，高速旋转时会产生离心力 。潘存云教授研制潘海

9、兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分910.1.2 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潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分101.十字滑块联轴器十字滑块联轴器结构：结构：两个端面开有两个端面开有径向凹槽径向凹槽的半联轴器，两端各具有的半联轴器，两端各具有凸榫的中间滑块凸榫的中间滑块，且，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽中，构成两端榫头互相垂直，嵌入凹槽中，构成移动副移动副。工作原理：工作

10、原理：当两轴存在当两轴存在不对中和偏斜不对中和偏斜时，滑块将在凹槽内时，滑块将在凹槽内滑动。滑动。适用范围：适用范围：30,y0.04d，v300 r/min,适用于工作适用于工作转速不高转速不高，大扭矩，大扭矩，径向偏移较大的径向偏移较大的无冲击无冲击场合。场合。y为了减少摩擦及磨损，使用时应从中间盘的为了减少摩擦及磨损，使用时应从中间盘的油孔油孔中注油进行润滑。中注油进行润滑。优缺点：优缺点：结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心力和磨损，并给轴和轴结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心力和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷。承带来附加动载荷。凸榫凸榫凸榫凸榫凹槽凹槽中间盘中间盘潘海兵潘海兵

11、2022年年12月月16日日0时时33分分11当被连接两轴有径向位移时，中间圆盘的凸榫在两半联轴器端的凹槽中当被连接两轴有径向位移时，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。滑动，同时中间圆盘做偏心回转。主动轴作主动轴作等速回转等速回转时，从动轴也作时，从动轴也作等速回转等速回转。但中间圆盘的圆心在以。但中间圆盘的圆心在以偏心距偏心距e为直径的圆周上作圆周运动，而且主动轴转为直径的圆周上作圆周运动，而且主动轴转一周一周，中间圆盘的圆心，中间圆盘的圆心在直径为在直径为e的圆上转动的圆上转动两周两周。e潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分122）滑块联轴

12、器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或尼龙夹布胶木或尼龙6，十字滑块联十字滑块联轴器中间滑块常用轴器中间滑块常用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不同：滑块联轴器中间滑块具有更高的极限转速极限转速（4）弹性不同：滑块联轴器中间滑块具有更大的弹性不同：滑块联轴器中间滑块具有更大的弹性弹性（5）润滑方式不同：加入石墨或二流化钼的尼龙润滑方式不同：加入石墨或二流化钼的尼龙6滑块联轴器滑块联轴器 中间滑块具

13、中间滑块具有有自润滑自润滑能力能力应用：应用：适用于小功率，高转速而无剧烈冲击的场合。适用于小功率，高转速而无剧烈冲击的场合。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分133）万向联轴器万向联轴器作用：作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。间的夹角还可以改变。共轴、有夹角应用：应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。因此，当一轴的位置固定时，另一轴可向任意方向偏转角，夹角最大可达因此，当一轴的位置固定时，另一轴可向任意方向偏转角，夹角最大

14、可达3545，而且在机器运转中，夹角发生改变时仍可正常转动。但当过，而且在机器运转中，夹角发生改变时仍可正常转动。但当过大时，传动效率会显著下降。大时，传动效率会显著下降。结构特点：结构特点：两传动轴末端各有一个两传动轴末端各有一个叉形支架叉形支架，用铰链与中间的，用铰链与中间的“十字形十字形”构构件相联，件相联，“十字形十字形”构件的中心位于两轴交点处，构件的中心位于两轴交点处，潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分14双万向铰链机构双万向铰链机构为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万向铰链机构串联使用，为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万向铰链机构串联使用，构成构

15、成双万向铰链机构双万向铰链机构。安装要求：安装要求：主动、从动、中间三轴共面；主动、从动、中间三轴共面；主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；中间轴两端的叉面应在同一平面内。中间轴两端的叉面应在同一平面内。C2121C潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分15小型双万向联轴器小型双万向联轴器AAA AAAAA结构如图所示，通常采用合金钢制造。结构如图所示，通常采用合金钢制造。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分164）齿式联轴器齿式联轴器潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分17

16、4）齿式联轴器齿式联轴器组成：组成：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。螺栓螺栓5；潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分18功用：功用：能补偿轴不对中和偏斜能补偿轴不对中和偏斜,径向、轴向位移和角偏径向、轴向位移和角偏斜。斜。工作范围：工作范围：正常齿：正常齿：30 腰鼓齿：腰鼓齿：3 结构：结构：两个有内齿的外壳，两个有外齿的套筒，两者两个有内齿的外壳，两个有外齿的套筒，两者齿齿数相同数相同，外齿做成，外齿做成球形齿顶球形齿顶的腰鼓齿。套筒

17、与轴用的腰鼓齿。套筒与轴用键键连连接，两外壳用螺栓连接。两端接，两外壳用螺栓连接。两端密封密封，空腔内储存润滑油。空腔内储存润滑油。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分19 为了补偿两轴间的相对偏移，相啮合的齿间为了补偿两轴间的相对偏移，相啮合的齿间留有留有较大的齿侧间隙较大的齿侧间隙；承载能力大，并允许有承载能力大，并允许有较大的偏移量较大的偏移量，安装，安装精度要求不高；但结构复杂，需润滑，精度要求不高；但结构复杂，需润滑，成本较成本较高高，在，在重型机械重型机械中广泛应用。中广泛应用。工作范围：正常齿：工作范围：正常齿：30 腰鼓齿：腰鼓齿：3 潘海兵潘海兵2022年年

18、12月月16日日0时时33分分205）滚子链联轴器滚子链联轴器结构：结构：利用一条公用的双排链条同时与两个齿数相同利用一条公用的双排链条同时与两个齿数相同 的并列链轮啮合来实的并列链轮啮合来实现两半链轴器的连接。为了改善润滑条件并防止污染，常将联轴器密封在罩现两半链轴器的连接。为了改善润滑条件并防止污染，常将联轴器密封在罩壳内。壳内。特点：特点：结构简单、尺寸紧凑、质量小、装拆方便、维修容易、成本低廉。结构简单、尺寸紧凑、质量小、装拆方便、维修容易、成本低廉。优点：优点：结构简单、尺寸紧凑、质量小、装拆方便、维修容易、成本低廉，结构简单、尺寸紧凑、质量小、装拆方便、维修容易、成本低廉，有一定的

19、有一定的补偿性能和缓冲性能补偿性能和缓冲性能。缺点：缺点：因链条的套筒与链轮之间存在间隙，因链条的套筒与链轮之间存在间隙，不适于逆向传动和启动频繁或不适于逆向传动和启动频繁或立式轴传动立式轴传动。同时受离心力的影响。同时受离心力的影响不适于高速不适于高速传动。传动。不宜在高温、潮湿环境中使用。不宜在高温、潮湿环境中使用。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分212.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：非金属弹性元件非金属弹性元件挠性联轴器挠性联轴器弹性弹性套套

20、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梅花形弹性联轴器弹性联轴器轮胎轮胎弹性联轴器弹性联轴器金属弹性元件金属弹性元件挠性联轴器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潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分22定刚度弹性元件：联轴器在受工作定刚度弹性元件：联轴器在受工作扭矩扭矩 T 作用后，被联接两轴因弹性元件作用后，被联接两轴因弹性元件的变形而产生相应的的变形而产生相应的扭转角扭

21、转角,与与T 成正比关系成正比关系的弹性元件为定刚度的。的弹性元件为定刚度的。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。变刚度变刚度的弹性元件缓冲性好。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潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分231）弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器有弹性元件联轴器有弹性元件联轴器结构特点：结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套的

22、柱销弹性套的柱销连接两个半联连接两个半联轴器。弹性套材料常用耐油橡胶。通过弹性套传递转矩，靠弹性套的弹性轴器。弹性套材料常用耐油橡胶。通过弹性套传递转矩，靠弹性套的弹性变形缓冲减振，补偿被联两轴的变形缓冲减振，补偿被联两轴的轴向偏移轴向偏移。制造容易，装拆方便，成本较低，但制造容易，装拆方便，成本较低，但弹性套易磨损弹性套易磨损，寿命较短。寿命较短。它适用于联接载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中、小转矩的轴。它适用于联接载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中、小转矩的轴。有综合位移补偿能力有综合位移补偿能力。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分24预留安装空间以便与更换橡胶套

23、预留安装空间以便与更换橡胶套 A预留间隙以补偿轴向位预留间隙以补偿轴向位移。移。c圆柱孔圆柱孔圆锥孔圆锥孔潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分252）弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器结构：结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。工作时转矩通过工作时转矩通过两半联轴器及中间的两半联轴器及中间的尼龙柱销尼龙柱销传给从动轴。为了防止柱销脱落，在半联轴传给从动轴。为了防止柱销脱落，在半联轴器的外侧，用螺钉固定了挡板。器的外侧，用螺钉固定了挡板。结构简单、更换柱销方便。结构简单、更换柱销方便。特点：特点：上述两种联轴器的动力通过弹性元件

24、传递，上述两种联轴器的动力通过弹性元件传递，缓和冲击、吸收振动。缓和冲击、吸收振动。应用：应用：适用于正反向变化多，启动适用于正反向变化多，启动 频繁的高速轴。频繁的高速轴。适用范围：适用范围：-20 t70 ，v8000 r/min能补偿较大的轴向位移，并允许微量的能补偿较大的轴向位移，并允许微量的径向位移和角位移。径向位移和角位移。尼龙销尼龙销挡板挡板c cc c销与挡板之间留有销与挡板之间留有间隙间隙但由于但由于尼龙柱销尼龙柱销对温度较敏感，故工作温度应限对温度较敏感，故工作温度应限制在制在 2070 。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分26 传递转矩的能力大，结构简

25、单，耐久性好，有一定的缓冲和吸振能力，传递转矩的能力大，结构简单，耐久性好，有一定的缓冲和吸振能力，补偿补偿较大的轴向位移、少量的径向位移和角位移较大的轴向位移、少量的径向位移和角位移。适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合。适用于轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁的场合。由于尼龙柱销对温度较敏感，故使用温度限制在由于尼龙柱销对温度较敏感，故使用温度限制在-20-20+70+70的范围内。的范围内。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分273）梅花形弹性联轴器梅花形弹性联轴器工作温度：工作温度：-35+80,传递扭矩：传递扭矩：T=1625000 NM结构：半联

26、轴器与轴的配合可以做成圆柱形或圆锥形，结构：半联轴器与轴的配合可以做成圆柱形或圆锥形，中间的弹性元件形中间的弹性元件形状似梅花，故得名。该联轴器是将梅花形弹性元件装卡在两半联轴器端面状似梅花，故得名。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触形成的齿侧空间中。选用不凸齿交错触形成的齿侧空间中。选用不 同硬度的同硬度的聚胺酯橡胶，铸形尼龙聚胺酯橡胶，铸形尼龙等等材料制造。材料制造。A AAA潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分28工作温度工作温度：30 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

27、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。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分29潘存云教授研制轮胎环轮胎环D D4）轮胎式弹性联轴器轮胎式弹性联轴器结构：结构：中间为橡胶制成的轮胎环，用止退垫板与半联轴器联接。中间为橡胶制成的轮胎环，用止退垫板与半联轴器联接。特点：特点：结构简单、易于变形。允结构简单、易于变形。允 许较大的许较大的综合位综合位移移。应用应

28、用：适用于启动频繁、正反向运转、有冲适用于启动频繁、正反向运转、有冲击振动、有较大轴向位移、潮湿多尘的场合。击振动、有较大轴向位移、潮湿多尘的场合。适用范围：适用范围：512，x0.02D y0.01D，n5000 r/min 止退垫板止退垫板潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分30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和补偿较富有弹性，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。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附加轴向径向尺寸较大；当转矩大时，会因

29、过大扭转变形而产生附加轴向载荷。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。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分315）膜片联轴器膜片联轴器结构：结构：弹性元件为多个环形弹性元件为多个环形金属薄片金属薄片叠合而成的膜片组，膜片圆周上有若叠合而成的膜片组，膜片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。通过金属膜片干个螺栓孔。用铰制孔用螺栓交错间隔与半联轴器相联接。通过金属膜片组的组的弹性变形弹性变形来

30、补偿两轴间的相对偏移。来补偿两轴间的相对偏移。特点：特点：结构简单、弹性元件的联接之间没有间隙，不需要润滑，维护方便、结构简单、弹性元件的联接之间没有间隙，不需要润滑，维护方便、质量小、对环境的适应性强。但质量小、对环境的适应性强。但扭转减振性能差扭转减振性能差。应用：应用：主要用于主要用于载荷平稳载荷平稳的高速传动。如直升机尾翼轴。的高速传动。如直升机尾翼轴。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分3210.2 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

31、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，优先选用具有弹性元件的挠优先选用具有弹性元件的挠性联轴器。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、磨损等原因引起的轴如果存在着不易消除的由于安装、制造、零件变形、磨损等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。线位置偏差，应选用具有轴线位

32、移和角偏斜补偿能力的挠性联轴器。当径向位移大时，应选用当径向位移大时，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。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，而不宜选对高速传动轴，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。用存有偏心的滑块联轴器。必要时需做动平衡计算。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分334.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

33、、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；过低等影响，不宜采用具有橡胶弹性元件的挠性联轴器；需要润滑的联轴器，还要考虑润滑剂对环境的污染问题；需要润滑的联轴器，还要考虑润滑剂对环境的污染问题；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。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。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、装拆和维护方便、制在满足使用功能要求的前提下，应选用结构简单、装拆和维护方便、制造成本低的联轴器。造成本低的联轴器。

34、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，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。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潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分34 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

35、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。潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分35（2）采用铰制孔螺栓的强度校核）采用铰制孔

36、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。潘海兵潘海兵2

37、022年年12月月16日日0时时33分分362.十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。潘海兵潘海兵2022年年12

38、月月16日日0时时33分分373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

39、 许用弯曲应力，许用弯曲应力，b=0.4S，单位：，单位：MPa。zl5.20DKT305.12zdDKT Pb潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分384梅花形弹性联轴器梅花形弹性联轴器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。所能传递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。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

40、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 lzP潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分395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

41、.45MPa。D1 潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分40例例10.1 图示为用于轻型起重机的蜗杆减速器。已知减速器的传动效率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=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Y160L-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轴端的联轴器。（已知的卷筒轴相连。试选择输入轴和输出轴端的联轴器。（已知Y160L-6型电动机的功率型电动机的功率P=11K

42、W，转速，转速n=970r/min，轴径，轴径d=42mm，轴外，轴外伸端长度伸端长度L=110mm）图图10.15解：解：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。考虑到起重机启动频繁，且在负考虑到起重机启动频繁，且在负载下启动，蜗杆轴工作时受热伸长量载下启动，蜗杆轴工作时受热伸长量较大，输入端拟采用较大，输入端拟采用弹性套柱销联轴弹性套柱销联轴器器；潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分4119550PTn2nni29550PTn2.选用连

43、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 m97038.8/min25r11 0.89550216638.8N m1.9 108205N m潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分4222TcaKT142 11235 60J4323 84GB250nTN m 3800/mi

44、nnr1970/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，其标记为：型弹性套柱销联轴器，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。1.9 21664115N m潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分43238.8/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

45、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/minnr潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分4410.3 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：将原动机的运动和动力传递给工作机，并在运转中离合器主要功能为：将原动机的运动和动力传递给工作机，并在运转中随时随时实现原动机与传动系统的分离与接合。实现原动机与传动系统的分离与接合。对

46、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。潘海兵潘海兵2022年年12月月1

47、6日日0时时33分分45231)单片式摩擦离合器单片式摩擦离合器结构：结构：由固定圆盘由固定圆盘1、活动圆盘、活动圆盘2、滑环组成。、滑环组成。工作原理：工作原理：移动滑环，可实现两圆盘的结移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠摩擦力带动从动轴转动。合与分离，靠摩擦力带动从动轴转动。（2）过载时打滑，起保护作用；）过载时打滑，起保护作用；（3）结合平稳、冲击和振动小。）结合平稳、冲击和振动小。优点：优点：（1）在任何转速条件下两轴都可以进）在任何转速条件下两轴都可以进行结合；行结合；Fa3213Fa1Rf缺点：结合过程中不可避免出现打滑，引起缺点：结合过程中不可避免出现打滑，引起磨损和发热。磨

48、损和发热。1.摩擦离合器摩擦离合器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潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分46maxQTF 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上沿轴上沿轴向移动。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，摩擦盘作用下，摩擦盘4与摩擦盘与摩擦盘3压紧。压紧。34521FQ/2FQ/2主动轴上的转矩由两盘接合面间产生的摩擦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

49、上。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分假设轴向压紧力沿摩擦面均匀分布，则最大轴向压紧力布，则最大轴向压紧力FQ为：为：0abcPP K K KP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。P0基本许用压力，单位：基本许用压力，单位：Mpa，由表，由表10.4查取；查取；潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分472)多片式圆盘摩擦离合器多片式圆盘摩擦离合器多个摩擦片叠加在一起

50、；移动滑环，通过杠杆作用，压紧或放松磨擦多个摩擦片叠加在一起；移动滑环，通过杠杆作用，压紧或放松磨擦片，来实现两轴的结合与分离，传递扭矩大。片，来实现两轴的结合与分离，传递扭矩大。主动轴主动轴从动轴从动轴摩擦片摩擦片杠杆杠杆滑环滑环潘海兵潘海兵2022年年12月月16日日0时时33分分48主动摩擦片主动摩擦片杠杆杠杆滑环滑环调整螺母调整螺母被动摩擦片被动摩擦片工作原理：工作原理：移动滑环，通过移动滑环，通过杠杆作用，压紧或放松磨擦杠杆作用，压紧或放松磨擦片，来实现两轴的结合与分片，来实现两轴的结合与分离。离。摩擦离合器适用于经常摩擦离合器适用于经常起动、制动或经常改变转速起动、制动或经常改变转