机械原理及设计之联轴器和离合器概述

Monday,December19,2022机械原理及设计（Ⅱ）第十四章联轴器和离合器第十四章联轴器和离合器§14-1联轴器和离合器概述§14-2联轴器的种类和特性§14-3联轴器的选择§14-4离合器§14-1联轴器和离合器概述

联轴器和离合器是机械装置中常用的部件，它们主要用于联接轴与轴，以传递运动与转矩，也可用作安全装置。大致有以下类型：联轴器：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离合器在机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的一种装置。它可用来操纵机器传动的断续，以便进行变速或换向安全联轴器与离合器：机器工作时，若转矩超过规定值，即可自行断开或打滑，以保证机器中的主要零件不因过载而损坏特殊功用的联轴器与离合器：用于某些特殊要求处，如：在一定的回转方向或达到一定转速时，联轴器或离合器即可自动接合或分离等★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：传递转矩大小、转速高低、扭转刚度变化、体积大小、缓冲吸振能力等因素。§14-2联轴器的种类和特性普通联轴器的分类

一.刚性联轴器：不能补偿两轴间的相对位移。无减振缓冲能力，要求两轴对中性好。★凸缘联轴器★套筒联轴器★夹壳联轴器套筒联轴器凸缘联轴器夹壳联轴器●铰制孔用螺栓联接依靠螺栓的抗剪切能力传递扭矩。

●普通螺栓联接依靠两半联轴器结合面上摩擦力传递扭矩。

夹壳联轴器二.挠性联轴器：依靠元件能够补偿两轴间的相对位移。有减振缓冲能力。1.无弹性元件的挠性联轴器☆十字轴万向联轴器（十字滑块联轴器)☆滑块联轴器☆齿式联轴器☆滚子链联轴器●十字滑块块联轴器器十字滑块块联轴器器属于挠挠性联轴轴器。由由两个端端面上开开有凹型型槽的半半联轴器器和两面面带有凸凸牙的中中间盘组组成。凸凸牙可在在凹槽中中滑动，，可以补补偿安装装及运转转时两轴轴间的相相对位移移。一般般运用于于转速n小于250r/min,轴轴的刚度度较大，，无剧烈烈冲击处处。●滑块联轴轴器滑块联轴轴器是由由两个带带凹槽的的半联轴轴器和一一个方形形滑块组组成，滑滑块材料料通常为为夹布胶胶木制成成。由于于中间滑滑块的质质量较小小，具有有弹性，，可应用用于较高高的转速速。结构构简单、、紧凑、、适用于于小功率率、高转转速而无无剧烈冲冲击处。。●齿式联轴轴器齿式联轴轴器由两两个带有有内齿及及凸缘的的外套筒筒和两个个带有外外齿的内内套筒组组成。依依靠内外外齿相啮啮合传递递扭矩。。齿轮的的齿廓曲曲线为渐渐开线，，啮合角角为20°。这这类联联轴器能能传递很很大的转转矩，并并允许有有较大的的偏移量量，安装装精度要要求不高高，常用用于重型型机械中中。●万向联轴轴器十字轴式式万向联联轴器，，由两个个叉形接接头、一一个中间间联接件件和轴组组成。属属于一个个可动的的联接，，且允许许两轴间间有较大大的夹角角（夹角角α可达达35°°-45°)。。结构紧紧凑、维维护方便便，广泛泛应用于于汽车、、多头钻钻床等机机器的传传动系统统。●滚子链联联轴器联轴器是是利用一一条公用用的双排排链同时时与两个个齿数相相同的并并列链轮轮啮合来来实现两两半联轴轴器的联联接。2.有弹弹性元件件的挠性性联轴器器☆弹性套柱柱销联轴轴器☆弹性柱销销联轴器器☆星形弹性性联轴器器☆轮胎式联联轴器●弹性套柱柱销联轴轴器用套有弹弹性套的的柱销代代替了联联接螺栓栓。因为为通过蛹蛹状常用用耐油橡橡胶，以以提高其其弹性。。半联轴轴器与轴轴的配合合孔可作作成圆柱柱形或圆圆锥形。。●弹性柱销销联轴器器工作时转转矩通过过两半联联轴器及及中间的的尼龙柱柱销而传传给从动动轴。为为了防止止柱销脱脱落，在在半联轴轴器的外外侧，用用螺钉固固定了挡挡板。●梅花花形形弹弹性性联联轴轴器器其结结构构形形式式及及工工作作原原理理与与星星形形弹弹性性联联轴轴器器相相似似，，但但半半联联轴轴器器与与轴轴配配合合的的孔孔可可作作成成圆圆柱柱形形或或圆圆锥锥形形，，并并以以梅梅花花形形弹弹性性件件取取代代星星形形弹弹性性件件。。弹弹性性件件可可根根据据使使用用要要求求选选用用不不同同硬硬度度的的聚聚氨氨酯酯橡橡胶胶、、铸铸型型尼尼龙龙等等材材料料制制造造。。工工作作温温度度范范围围为为-35～～+80°°C，，短短时时工工作作温温度度可可达达100°°C，，传传递递的的公公称称转转矩矩为为16～～25000N.m。。●轮胎联轴器器轮胎联轴器器用橡胶或或橡胶织物物制成轮胎胎状的弹性性元件，两两端用压板板及螺钉分分别压在两两个半联轴轴器上。这这种联轴器器富有弹性性，具有良良好的消振振能力，能能有效地降降低动载荷荷和补偿较较大的轴向向位移，而而且绝缘性性能好，运运转时无噪噪声。缺点点是径向尺尺寸较大；；当转矩较较大时，会会因过大扭扭转变形而而产生附加加轴向载荷荷。为了便便于装配，，有时将轮轮胎开出径径向切口，，但这时承承载能力要要显著降低低。●膜片联联轴器器其弹性性元件件为一一定数数量的的很薄薄的多多边环环形（（或圆圆环形形）金金属膜膜片叠叠合而而成的的膜片片组。。在膜膜片的的圆周周上有有若干干个螺螺栓孔孔，用用绞制制孔用用螺栓栓交错错间隔隔与半半联轴轴器相相联接接。这这样将将弹性性元件件上的的弧段段分为为交错错受压压缩和和受拉拉伸的的两部部分，，拉伸伸部分分传递递转矩矩，压压缩部部分趋趋向皱皱折。。当机机组存存在轴轴向、、径向向和角角位移移时，，金属属膜片片便产产生波波状变变形。。●星形弹弹性联联轴器器两半联联轴器器上均均制有有凸牙牙，用用橡胶胶等类类材料料制成成的星星形弹弹性件件，放放置在在两半半联轴轴器的的凸牙牙之间间。工工作时时，星星形弹弹性件件受压压缩并并传递递转矩矩。这这种联联轴器器允许许轴的的径向向位移移为0.2mm，偏偏角位位移为为1°°30'。。因弹弹性件件只受受压不不受拉拉，工工作情情况有有所改改善，，故寿寿命较较长。。●剪切销销安全全联轴轴器双剪的的单剪的的这种联联轴器器有单单剪的的和双双剪的的两种种。这这类联联轴器器由于于销钉钉材料料机械械性能能的不不稳定定，以以及制制造尺尺寸的的误差差等原原因，，致使使工作作精度度不高高；而而且销销钉剪剪断后后，不不能自自动恢恢复工工作能能力，，因而而必须须停车车更换换销钉钉。但但由于于构造造简单单，所所以对对很少少过载载的机机器还还常采采用。。§14-3联联轴器器的选选择一.根根据据工作作情况况和经经济性性综合合考虑虑，选选择类类型1.载载荷：：T大大小、、性质质（平平稳、、冲击击）；；2.工工作转转速：：n；；3.精精度：：位移移的大大小和和方向向二.确确定定联轴轴器的的型号号（尺尺寸大大小））1.扭扭矩T大大小小；2.工工作转转速n；3.调调整轴轴孔直直径尺尺寸和和形状状。选择联轴器的类型计算联轴器的计算转矩进行必要的承载能力校核规定部件相应的安装精度协调轴孔直径校核最大转矩确定联轴器的型号选用的的基本本步骤骤为§14-4离离合合器作用：：离合合器用用来联联接两两根轴轴，使使之一一起转转动并并传递递转矩矩，在在工作作中主主、从从动部部分可可分离离可接接合。。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。二、对对离合合器的的基本本要求求分离、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。牙嵌离离合器器由两两个端端面上上有牙牙的半半离合合器组组成。。其中中一个个半离离合器器固定定在主主动轴轴上；；另一一个半半离合合器用用导键键（或或花键键）与与从动动轴联联接，，并可可由操操纵机机构使使其作作轴向向移动动，以以实现现离合合器的的分离离与接接合。。牙嵌嵌离合合器是是借牙牙的相相互嵌嵌合来来传递递运动动和转转矩的的。为为使两两半离离合器器能够够对中中，在在主动动轴端端的半半离合合器上上固定定一个个对中中环，，从动动轴可可在对对中环环内自自由转转动。。●牙嵌离离合器器在主从从动上上分别别安装装摩擦擦盘，，操纵纵环可可以使使摩擦擦盘跟跟从动动轴移移动。。接合合时两两盘压压紧，，主动动轴上上的转转矩由由两盘盘接触触面间间产生生的摩摩擦力力矩传传到从从动轴轴上●单盘摩擦离离合器多盘摩擦离离合器有两两组摩擦盘盘：一组外外摩擦盘以以其外齿插插入主动轴轴上的外鼓鼓轮内缘的的纵向槽中中，盘的孔孔壁则不与与任何零件件接触，故故外盘可与与主动轴一一起转动，，并可在轴轴向力推动动下沿轴向向移动；另另一组内摩摩擦盘以其其孔壁凹槽槽与从动轴轴上的套筒筒的凸齿相相配合，而而盘的外缘缘不与任何何零件接触触，故内盘盘可与从动动轴一起转转动，也可可在轴向力力推动下作作轴向移动动。●多盘摩擦离离合器该离合器由由主动齿轮轮、从动盘盘、外套筒筒、弹簧、、调节螺母母组成。●滚珠安