第十三章联轴器与离合器

机械设计（13）离合器

第十三章联轴器和离合器联轴器

思考与练习§13.1联轴器联轴器和离合器是用来连接轴与轴，以传递运动和转矩的部件，也可做安全装置。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；

联轴器所联接的两轴，由于制造和安装误差、受载变形、温度变化和机座下沉等原因，可能产生轴线的径向、轴向、角度或综合位移。因此，要求联轴器在传递运动和转矩的同时，还应具有一定范围内补偿位移、缓冲吸振的能力。联轴器的分类§13.1联轴器刚性联轴器弹性联轴器固定式可移式可补偿两轴间的误差一、刚性固定式联轴器不能补偿两轴间的误差特点：不能补偿两轴间误差，因此两轴必须严格对中，安装精度要求高。适用于载荷平稳、两轴对中性好的场合。分类：凸缘联轴器

夹壳联轴器套筒联轴器§13.1联轴器凸缘联轴器刚性固定式联轴器特点：结构简单、便宜，能传递较大转矩。应用：用于两轴同轴度好、载荷平稳场合。夹壳联轴器套筒联轴器径向尺寸小，机床中应用很广。普通螺栓铰制孔螺栓半圆键普通平键间隙—用于低速、载荷平稳、轴径小的场合齿轮联轴器万向联轴器（十字铰链联轴器）NZ挠性联轴器十字滑块联轴器§13.1联轴器二、刚性可移式联轴器特点：可补偿两轴间误差，因此安装精度要求不高分类特点：能传递较大转矩,

补偿两轴综合位移；但成本较高。应用：重型机械特点：结构简单，径向尺寸小应用：补偿两轴径向位移、轴的刚度较大、低速无剧烈冲击场合特点：结构简单，尺寸紧凑应用：小功率、高转速、无剧烈冲击场合特点：结构紧凑、可补偿两轴间较大的角位移应用：常成对使用弹性套柱销联轴器弹性柱销联轴器轮胎联轴器

§13.1联轴器三、弹性联轴器特点：通过弹性圈传递小转矩，可缓冲、减振、补偿位移；但是弹性圈易磨损，寿命较低。应用：高速轴、中小功率、频繁启动、制动与换向。特点：通过轮胎传递转矩，允许有较大的相对位移；径向尺寸大、且制造困难。应用：频繁启动、制动与换向、潮湿多尘之处。特点：结构简单、制造方便、维护成本低。应用：常用来替代弹性套柱销联轴器和齿轮联轴器。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，选用的基本步骤为：根据机器的工作特点及要求，选择联轴器的类型计算联轴器的计算转矩必要时校核其承载能力根据计算转矩、轴的转速和直径，确定联轴器的型号Tc≤[T]§13.1联轴器四、联轴器的选用分类：按其工作原理可分为牙嵌式、摩擦式两类。§13.2离合器基本要求：接合平稳可靠，分离迅速彻底，操作方便；工作面耐磨，磨损后易于调换，散热性好；结构紧凑，质量轻，易于制造。优点：结构简单、尺寸小、两轴的相对位置精确。缺点：接合时必须使主动轴转速较慢（v<0.7~0.8m/s）或停车。应用：低速、转矩不大、要求精确转动比的场合。常用牙型矩形：不便离合，磨损后无法补偿，较少用。梯形：强度高，大转矩，磨损后自动补偿，应用广。锯齿形：强度最高，但只能传递单向转矩。三角形：离合容易，但轴向力大，用于小转矩，低速。一、牙嵌式离合器由两个端面带有牙的套筒组成，依靠牙的啮合传动转矩。牙数一般为3~60。三、离合器的选用牙嵌式离合器的结构简单，外形尺寸较小，只能在低速或停车时实现两轴的接合。一般适用于低速，转矩不大的场合。摩擦式离合器可在任何转速下实现两轴的接合或分离；接合过程平稳，冲击振动较小；可有过载保护作用。但尺寸较大，在接合或分离过程中要产生滑动摩擦，故发热量大，磨损也较大。§13.2离合器二、摩擦式离合器依靠工作面的摩擦力传递转矩。圆盘式摩擦离合器应用最广。分为：单圆盘式和多圆盘式（图13-14/15）。优点：接合与分离行为跟轴的转速无关；接合过程平稳，冲击、振动较小；过载可发生打滑保护。缺点：外廓尺寸较大；存在滑动摩擦（发热，磨损）思考与练习1．联轴器的补偿性能与缓冲、减振性能是否为同一回事？分别用以解决什么问题？2．齿型联轴器与弹性套柱销联轴器对两轴间的径向位移和偏角都有补偿能力。其使用场合是否相同？这两种联轴器在安装时是否还要求限制轴间的不同