联轴器和离合器自学笔记.doc

联轴器和离合器自学笔记班别：11模具设计与制造 学号：11110178 姓名： 林昌荣 日期：2012.6.6一、 常用的联轴器和离合器1. 联轴器和离合器的常用类型（1） 联轴器联轴器分为刚性联轴器 和弹性联轴器 。a.固定式刚性联轴器主要有：套筒式、夹壳式和凸缘式等。其中较为常用的是凸缘联轴器,如下图（a）（b）所示。凸缘联轴器的材料可用灰铸铁或碳钢。该联轴器对两轴的对中性要求很高.特点：构造简单、成本低，可传递较大的转矩适用范围：它适用于工作平稳、刚性好和速度较低的场合。b. 可移动式刚性联轴器有：十字滑块联轴器、十字轴式万向联轴器、齿式联轴器等。a)十字滑块联轴器：十字滑块联轴器是由两个端面带槽的套筒1、3和两侧面各具有凸块的浮动盘组成，如图所示。浮动盘两侧的凸块相互垂直，分别嵌装在两个套筒的凹槽中。浮动盘的凸块可在套筒的凹槽中滑动，故允许一定的径向位移（即偏心距）y0.04d，和角位移0.5 。特点：刚度高，载荷大适应场合:转速较低，轴的刚度大且无剧烈冲击。b) 齿式联轴器：内外齿环的轮齿数、模数相同，齿廓都是压力角为20的渐开线。套筒分别装在被联接的两轴端，由螺栓联成一体的套筒通过齿环与套筒啮合。为能补偿两轴的相对位移，将外齿环的轮齿做成鼓形齿，齿顶做成中心线在轴线上的球面（图b所示），齿顶和齿侧留有较大的间隙。齿式联轴器允许两轴有较大的综合位移。当两轴有位移时，联轴器齿面间因相对滑动产生磨损。为减少磨损，联轴器内注有润滑剂。联轴器上的螺塞、密封圈封住注油孔和防止润滑剂外泄的作用。特点：齿式联轴器同时啮合的齿数多，承载能力大，外廓尺寸较紧凑，可靠性高，但结构复杂，制造成本高适用范围：通常在高速重载的重型机械中使用。特点：齿式联轴器同时啮合的齿数多，承载能力大，外廓尺寸较紧凑，可靠性高，但结构复杂，制造成本高c)十字轴式万向联轴器可以允许两轴间有较大的夹角（最大为3545）。如下图a）b）。特点：主动轴角速度为常数时，从动轴角转速为变数，故将产生附加动载荷。齿式联轴器采用渐开线齿轮，齿数一般为30-80。结构紧凑，维护方便。适用范围：多用于连接两相交轴或平行轴，或工作时有较大角度偏移的场合。c. 弹性联轴器主要有：弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器。a)弹性套柱销联轴器（GB4323-84）的结构与凸缘式联轴器很近似，不同的是用装有弹性套的柱销代替联接螺栓（如图所示）。弹性套的变形可以补偿两轴线的径向位移和角位移，并且有缓冲和吸振作用。半联轴器的材料可用HT200，有时也用35钢或ZG270500；柱销材料多用35钢。特点：弹性套柱销联轴器制造容易、装拆方便、价格低，但弹性套易磨损、寿命较短。适用范围：它适用于连接载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中小转矩的轴。b)弹性柱销联轴器:弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器相似，但传递转矩的能力很大，结构简单、安装制造方便，耐久性好。允许一定量的轴向位移和少量的径向位移和角位移。特点：这种联轴器结构简单，两半联轴器可以互换，加工容易，维修方便，尼龙柱销的弹性不如橡胶，但强度高、耐磨性好。当两轴相对位移不大时，这种联轴器的性能比弹性套柱销联轴器还要好些，特别是寿命长，结构尺寸紧凑适用范围：适用于轴向串动较大、冲击不大，经常正反转的中、低速以及较大转矩的传动轴系。（2） 离合器 离合器的主要分类有：牙嵌式离合器、摩擦式离合器、磁粉离合器、定向离合器等。a牙嵌式离合器离合器的牙型有矩形、梯形、锯齿形和三角形等。矩形牙嵌入与脱开难，牙磨损后无法自动补偿，使用较少；梯形、锯齿牙嵌合分离容易，牙磨损后能自动补偿，冲击小，应用较广；三角形牙易结合分离，强度低，适用于轻载。图1 啮合式离合器牙嵌离合器是由两个端面带齿爪的零件组成，如图1-7 a)，在图1-7 b)中，右半离合器与轴平键连接（或花键连接）并可以沿平键在轴上移动。端面带齿爪的齿轮与轴空套连接。用操纵杆移动右半离合器，使它与齿轮端面上的齿爪啮合，便可使齿轮与轴一起旋转，齿爪脱开，只有齿轮（或轴）旋转。齿轮式离合器由具有普通圆柱齿轮形状的两个零件组成，如图1c、d所示，其中的一个为外齿轮，另一个为内齿轮，两者的齿数和模数完全相同。当它们相互啮合时，便可将空套齿轮与轴或同轴线的两轴连接而一起旋转。当它们相互脱开时，运动联系便断开。特点：啮合式离合器结构简单、紧凑，接合后不会产生相对滑动，传动比准确，操作方便，但只能在停转时进行接合。适用范围：这种离合器常用在要求保持严格运动关系或速度较低的传动中。b摩擦式离合器摩擦式离合器接合平稳，即使是在高速下离合也很平稳，但传递转矩较小，过载时工作面打滑，具有过载保护作用。在离合时，主从动轴不能同步回转，磨损较大，外形尺寸大。特点：操纵方便，结合平稳，分离迅速，有过载保护作用，结构复杂外廊尺寸大，制作成本高，寿命短。适应场合:用于启动频繁，制动或经常改变速度的大小的机械中。图2 机械式摩擦离合器1-轴 2-空套齿轮 3-垫片 4-外摩擦片 5-内摩擦片 6-调整螺母 7-压套c磁粉离合器磁粉离合器结构示意图 特点：结合平稳，动作迅速，使用寿命长，可远距离操纵有过载保护的作用，尺寸和重量较大。适应场合:宜用于自动控制元件和高频快速离合。d)定向离合器定向离合器是一种随速度的变化或回转方向的变换而能自动接合或分离的离合器，它只能单向传递转矩。如锯齿型牙嵌离合器，只能单向传递转矩，反向时自动分离。棘轮机构也可以作为定向离合器。如图所示为一种滚柱式定向离合器，它由星轮、外环、滚柱和弹簧顶杆等组成。弹簧顶杆的推力使滚柱与星轮和外环经常接触。如果星轮为主动件并按图示方向顺时针回转，滚柱受摩擦力的作用被楔紧在槽内，从而带动外环回转，这是离合器处于接合状态。当星轮反向回转时，滚柱则被推到槽中宽敞部分，离合器处于分离状态。这种离合器工作时没有噪声，故适用于高速传动，但制造精度要求较高。当外环与星轮作顺时针方向的同向回转时，根据相对运动原理，若外环的速度大于星轮转速魅力和气处于分离状态。反之，如外环的转速小于星轮的转速，则离合器处于接合状态，故又称为超越离合器。特点：单向转矩。适应场合:宜用于低速场合。（3） 联轴器和离合器应用实例a)联轴器的实例1： 由于1在高速轴上，转速较高，且电机与减速箱不在同一基础上，其两轴必有相对偏差，因而选用有非金属弹性元件的挠性联轴器，如弹性柱销联轴器或弹性套柱销联轴器。 而2在低速轴上，转速较低，但载荷较大，同样其两轴必有相对偏差，因而选用无弹性元件的挠性联轴器，如齿轮联轴器或链式联轴器。 实例2：b)离合器的实例1： 实例2：二、 联轴器和离合器的功用比较其相同点：都是用来联接和传递动力；不同点：联轴器不能分离动力，但离合器可以。三、 如何选用联轴器根据传递的转矩的大小、轴转速的高低，被联接两部件的安装精度，参考各种类型联轴器的特性，选择一种合用的联轴器。应考虑的因素如下：1）所需传递的转矩的大小和性质以及对缓冲减振功能的要求。2）联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。3）两轴相对位移的大小和方向。4）联轴器的可靠性和工作环境。5）联轴器的制造、安装、维护和成本。四、对离合器的基本要求基本要求：离合器应根据需要随时将主，从动轴结合或分离；结合、分离迅速而平稳；操纵灵活；调节和维修方便；防止传动系统过载等。五：下列情况下，分别选用何种类型的联轴器较为合适？（1）刚性大、对中性好的两轴：宜选用刚性联轴器，如凸缘联轴器。（2）轴线相交的两轴间的联接：宜选用绕性联轴器，如十字轴式万向联轴器或者齿式联轴器。（3）正反转多变、启动频繁、冲击大的两轴