第17章联轴器离合器

1、武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 第第1717章章 联轴器和离合器联轴器和离合器作用：作用：主要用于将两根轴联接在一起，使它们一起旋主要用于将两根轴联接在一起，使它们一起旋 转，并传递扭矩，也可用作安全装置。转，并传递扭矩，也可用作安全装置。 联轴器联轴器-用于将两轴联接在一起，机器运转时用于将两轴联接在一起，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；两轴不能分离，只有在机器停车时才可将两轴分离； 离合器离合器-在机器运转过程中，可使两轴随时接合在机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的一种装置。或分离的一种装置。 它可用来操纵机器传动的断续，它可用来操纵机器传动的断续，以便

2、进行变速或换向；以便进行变速或换向；概述概述武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 联轴器和离合器种类繁多，在选用标准件或自行设联轴器和离合器种类繁多，在选用标准件或自行设计时应考虑如下因素：计时应考虑如下因素：传递转矩大小传递转矩大小; ; 转速高低转速高低; ; 扭转刚度变化扭转刚度变化 ; ; 体积大小体积大小 ; ; 缓冲吸振能力缓冲吸振能力 。 武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 一、联轴器所联两轴的相对位移一、联轴器所联两轴的相对位移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，被联接的两轴不一定度

3、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。y y x xy y轴向轴向x x径向径向角度角度综合综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联接的两轴不能精确对中被联接的两轴不能精确对中17-1 17-1 联轴器的类型联轴器的类型武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 二、二、 联轴器的联轴器的分类分类 刚性联轴器刚性联轴器联联轴轴器器固定式刚性联轴器固定式刚性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弹性联轴器弹性联轴器滑块联轴器滑块联轴器万向联轴器万向联轴器弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器梅花形弹性联轴器梅花形弹性

4、联轴器轮胎联轴器轮胎联轴器按能否补偿相对位移分按能否补偿相对位移分可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器(有弹性元件有弹性元件)(无弹性元件无弹性元件)套筒联轴器套筒联轴器凸缘凸缘联轴器联轴器夹壳夹壳联轴器联轴器武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制17-2 17-2 固定式刚性固定式刚性联轴器联轴器 结构：结构：用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定 螺钉来实现轴向固定。螺钉来实现轴向固定。套筒套筒联轴器联轴器型式：型式：半圆键半圆键普通平键普通平键特点：特点：结构简单、使用方便、结构简单、使用方便、 传递扭矩较大，但不传递扭矩

5、较大，但不 能缓冲减振能缓冲减振 。应用：应用：用于载荷较平稳的用于载荷较平稳的 两轴联接两轴联接 。1 1、套筒套筒联轴器联轴器 武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制2 2、凸缘凸缘刚性联轴器刚性联轴器 结构：结构：半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联 轴器的凸缘联接在一起。轴器的凸缘联接在一起。潘存云教授研制型式：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。普通螺栓普通螺栓 对中榫对中榫 绞制孔螺栓绞制孔螺栓 武汉科技大学专用 作者：

6、潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制潘存云教授研制1 1、齿式联轴器、齿式联轴器功用：功用：能补偿轴不对中和偏斜。能补偿轴不对中和偏斜。工作范围：工作范围：正常齿：正常齿：30 腰鼓齿：腰鼓齿：3 17-3 17-3 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器结构：结构：两个有内齿的外壳，两个有外齿的套筒，两者齿两个有内齿的外壳，两个有外齿的套筒，两者齿数相同，外齿做成球形齿顶的腰鼓齿。套筒与轴用键联数相同，外齿做成球形齿顶的腰鼓齿。套筒与轴用键联接，两外壳用螺栓联接。两端密封，空腔储存润滑油。接，两外壳用螺栓联接。两端密封，空腔储存润滑油。武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制优点：

7、优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。传递扭矩大、能补偿综合位移。缺点：缺点：结构笨重、造价高。结构笨重、造价高。应用：应用：用于重型传动。用于重型传动。武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制2 2、十字滑块联轴器十字滑块联轴器结构：结构：两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具有凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽有凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽中，构成移动副。中，构成移动副。工作原理工作原理：当两轴存在不对中和偏斜时，当两轴存在不对中和偏斜时，滑块将在凹槽内滑动。滑块将在凹槽内滑动。优缺点：优缺点：结构简

8、单、制造容易。滑块因偏心产生离心结构简单、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。力和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷。适用范围：适用范围：30, y0.04d，v300 r/min y y武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制3 3、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。传动过程中，两轴之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。单万向联轴器单万向联轴器武汉科技

9、大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制结构特点：结构特点：两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链与中间的与中间的“十字形十字形”构件相联，构件相联，“十字形十字形”构件的中构件的中心位于两轴交点处，心位于两轴交点处，运动分析：运动分析：两轴平均传动比为两轴平均传动比为1，但，但瞬时传动比是动态变化的。瞬时传动比是动态变化的。A2A1 1Brr=0=04545轴间角为轴间角为 ：1cos1cos 2 2 武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制4、双万向铰链机构双万向铰链机构将两个单万向铰链机构串联使用，构成双万向铰链机构。将两个单万向铰链机构

10、串联使用，构成双万向铰链机构。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主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹 角应相等；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为了消除从动轴变速转动的缺点，常武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制潘存云教授研制1 1、弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器17-4 17-4 弹性联轴器弹性联轴器结构特点：结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套的柱销联接两个半联轴器。的柱销联接两个半联轴器

11、。预留安装空间以便于更换橡胶套预留安装空间以便于更换橡胶套 A预留间隙以补偿预留间隙以补偿轴向位移。轴向位移。c圆柱孔圆柱孔圆锥孔圆锥孔武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制2、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。尼龙销尼龙销挡板挡板cc销与挡板之销与挡板之间留有间隙间留有间隙结构简单、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。元件传递，缓和冲击、吸收振动。应用：应用：适用于正反向变化多，启适用

12、于正反向变化多，启动动 频繁的高速轴。频繁的高速轴。适用范围：适用范围：-12-12t t660 0， v8000 r/min v8000 r/min 能补偿较大的轴向位移，并能补偿较大的轴向位移，并允许微量的径向位移和角位允许微量的径向位移和角位移。移。两种柱销武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 潘存云教授研制3、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，用止退垫板与半联中间为橡胶制成的轮胎环，用止退垫板与半联 轴器联接。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 许较大的轴向位移。许较大的轴向位移。应用：应用：适用于启动频繁、正反适用于启

13、动频繁、正反向运转、有冲击振动、有较大向运转、有冲击振动、有较大轴向位移、潮湿多尘的场合。轴向位移、潮湿多尘的场合。适用范围：适用范围：5 51212， x0.02Dx0.02D y0.01Dy0.01D， n5000 r/minn5000 r/min 轮胎环轮胎环D D止退垫板止退垫板武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 大多数联轴器已经标准化或规格化，一般机械设大多数联轴器已经标准化或规格化，一般机械设计者的任务是选用联轴器，不需要设计。计者的任务是选用联轴器，不需要设计。一、联轴器类型的选择一、联轴器类型的选择 原则原则 转矩、转速、轴径、相对位移、工作环境、成本等转矩、转速、轴径、相对

14、位移、工作环境、成本等确定型号与规格确定型号与规格联轴器的选择联轴器的选择 武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 二、二、 计算联轴器的扭矩计算联轴器的扭矩 计算转矩：计算转矩：T Tc c=K=KA AT TK KA A为工作情况系数（查表为工作情况系数（查表17-117-1）T T为公称扭矩；为公称扭矩；三、三、 确定联轴器的型号确定联轴器的型号 选型依据：选型依据： T Tc c T T ， 由相关标准确定型号；由相关标准确定型号； 四、四、 校核最大转速校核最大转速 n n n nmax max 被联接轴的转速被联接轴的转速n n，不应超过联轴器许用的最高转速，不应超过联轴器许用的最高

15、转速n nmaxmax，即：，即：五、协调轴孔直径五、协调轴孔直径被联接两轴的直径和形状（圆柱或圆锥）均可以不同，被联接两轴的直径和形状（圆柱或圆锥）均可以不同，但必须使直径在所选联轴器型号规定的范围内，形状也应满但必须使直径在所选联轴器型号规定的范围内，形状也应满足相应要求。足相应要求。武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 例题例题例例17-117-1电动机经减速器驱动水泥搅拌机工作，已知电电动机经减速器驱动水泥搅拌机工作，已知电动机功率动机功率P=11KW, P=11KW, 转速转速n=970r/min, n=970r/min, 电动机的电动机的直径和减速器的输入轴的直径相等均为直径和减速

16、器的输入轴的直径相等均为42mm42mm，试选择电动机与减速器之间的联轴器。试选择电动机与减速器之间的联轴器。减速器搅拌机电动机联轴器解：解：（1 1）选类型：）选类型： 因搅拌机冲击、振动较大，则为缓冲减因搅拌机冲击、振动较大，则为缓冲减振，选用弹性套柱销联轴器振，选用弹性套柱销联轴器（2 2）求计算转矩）求计算转矩mNnPT1089701195509550故计算转矩故计算转矩mNTKTAC2051089.1查表查表17-117-1，工况系数，工况系数K KA A=1.9=1.9武汉科技大学专用 作者： 潘存云教授 （3 3）确定型号：）确定型号： 由由机械设计课程设计机械设计课程设计P128P128， 选型号选型号TL6, TL6, 轴孔直径轴孔直径=42mm (=