《机械设计基础》课件-10 第十章 联轴器和离合器

第十章联轴器和离合器第二节离合器第一节联轴器教学重点：一、联轴器第十章联轴器和离合器将两轴直接连接起来以传递运动和转矩的连接形式称为轴间连接，通常采用联轴器和离合器来实现轴间连接。(a)带式运输机(b)曲柄压力机1—电动机；2、4—联轴器；1—电动机；2—带传动；3—减速器；5—卷筒3—离合器；4—齿轮传动；

5—曲轴；6—冲头

联轴器与离合器的应用实例一、联轴器的类型二、常用联轴器三、联轴器的选择四、联轴器的安装、使用和维护第一节联轴器联轴器的分类具有补偿两轴相对位移能力的称为挠性联轴器，否则称为刚性联轴器。扰性联轴器又可分为有弹性元件的挠性联轴器和无弹性元件的挠性联轴器。(a)轴向位移x(b)径向位移y(c)角位移α(d)综合位移

具有过载保护作用的称为安全联轴器。一、

联轴器的类型

半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联轴器的凸缘连接在一起。普通凸缘联轴器普通螺栓

对中榫

绞制孔螺栓

有对中榫的凸缘联轴器二、常用联轴器1.刚性联轴器:凸缘刚性联轴器

用一个套筒通过键或者销等连接与两轴相连，结构简单、制造容易，径向尺寸小，转动惯量小，装拆困难。二、

常用联轴器1.刚性联轴器:套筒联轴器

两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端具有凸榫的中间滑块，构成移动副。当两轴存在不对中和偏斜时，滑块将在凹槽内滑动。

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。αy

2.无弹性元件的挠性联轴器:十字滑块联轴器二、

常用联轴器能补偿轴不对中和偏斜。工作范围：正常齿：α≤30’腰鼓齿：α≤3˚

有内齿的外壳，有外齿的套筒，两者齿数相同，外齿做成球形齿顶的腰鼓齿。套筒与轴用键联接，外壳用螺栓连接。两端密封，空腔内储存润滑油。α

2.无弹性元件的挠性联轴器:齿式联轴器二、

常用联轴器

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。α单万向联轴器

2.无弹性元件的挠性联轴器:十字轴万向联轴器二、

常用联轴器

两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链与中间的“十字形”构件相联，“十字形”构件的中心位于两轴交点处。轴间角为：

α=0～45˚。广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。α

2.无弹性元件的挠性联轴器:十字轴万向联轴器二、

常用联轴器

为了消除从动轴变速转动的缺点，常将两个单万向联轴器串联使用，构成双万向联轴器。C2αα1αα21C

2.无弹性元件的挠性联轴器:十字轴万向联轴器二、

常用联轴器①主动、从动、中间三轴共面；②主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；③中间轴两端的叉面应在同一平面内。安装要求：C2αα1αα21C

2.无弹性元件的挠性联轴器:十字轴万向联轴器二、

常用联轴器双万向联轴器

2.无弹性元件的挠性联轴器:十字轴双万向联轴器二、

常用联轴器小型双万向联轴器A--AAAAAααAAαα2.无弹性元件的挠性联轴器:十字轴双万向联轴器二、

常用联轴器小型双万向联轴器

2.无弹性元件的挠性联轴器:小型双万向联轴器二、

常用联轴器

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。预留安装空间以便与更换橡胶套

预留间隙以补偿轴向位移cA圆柱孔圆锥孔

2.有弹性元件的挠性联轴器:弹性套柱销联轴器二、

常用联轴器

用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。结构简单、更换柱销方便。动力通过弹性元件传递，缓冲吸振。销与挡板之间留有间隙cc挡板尼龙销

2.有弹性元件的挠性联轴器:弹性柱销联轴器二、

常用联轴器能补偿较大的轴向位移，并允许微量的径向位移和角位移。适用于正反向变化多，启动频繁的高速轴。

2.有弹性元件的挠性联轴器:弹性柱销联轴器销与挡板之间留有间隙cc挡板尼龙销二、

常用联轴器

轮胎式联轴器的结构简单，径向尺寸较大，但轴向尺寸较窄，有利于缩短串接机组的总长度，其最大转速可达5000r/min，具有一定补偿两轴的相对位移和缓冲吸振的能力。常用于有冲击振动、起动频繁、经常正反转和潮湿多尘的场合。

2.有弹性元件的挠性联轴器:轮胎式联轴器二、

常用联轴器1－弹性元件2－压板3－螺栓4、5－半联轴器选择联轴器时所采用的计算转矩由下式确定：式中，

KA

—工作情况系数，它是考虑机器起动时的惯性力和过载等影响的修正值，其值的大小由表10-1选取。三、联轴器的选择Tc—传递的转矩（N·m）；Tn—公称转矩（N·m）；n—工作转速（r/min）；PW—驱动功率（kW）；①应严格控制联轴器的安装误差。②注意检查运转后两轴的对中情况，尽可能地减少相对位移量。③对有润滑要求的联轴器，如齿式联轴器等，要定期检查润滑油的质量、油量及密封情况，必要时补充或更换润滑油。④对于高速旋转机械上的联轴器，要求其径向尺寸小，重量轻，一般要进行动平衡试验。在安装、使用和维护联轴器时，应注意下面几个方面的内容。四、

联轴器的安装、使用和维护返回一、离合器的类型二、常用离合器三、离合器的使用和维护第二节离合器

对离合器的要求为：工作可靠，结合、分离迅速而平稳，调节和维修方便，操作灵活，外廓尺寸小，重量轻和耐磨性好等。一、离合器的类型

离合器是在传递运动和动力过程中，根据需要随时将主、从动轴接合或分离的一种机械装置。离合器按其工作原理可分为牙嵌式和摩擦式；按控制方式可分为操纵式和自控式，操纵式离合器需借助人力或动力（如电磁、液压、气压）进行操纵，而自控式离合器不需要，如超越式离合器、离心式离合器和安全式离合器都在一定条件下能自动实现接合和分离。1、2—半离合器3—滑环4—对中环牙嵌式离合器二、常用离合器1.牙嵌式离合器摩擦式离合器中常用的是圆盘摩擦离合器，有单盘式和多盘式两种。1、2—半离合器3—滑环单盘式圆盘摩擦离合器二、常用离合器2.摩擦式离合器1—主动轴2—鼓轮3—压板4—外摩擦片组5—内摩擦片组

6—螺母7—曲臂压杆8—滑环9—从动轴10—套筒多盘式圆盘摩擦离合器2.摩擦式离合器二、常用离合器

(a)外摩擦片(b)内摩擦片多盘式圆盘摩擦离合器摩擦片2.摩擦式离合器二、常用离合器3.磁粉离合器

1—齿轮2—从动外鼓轮3—油或石墨的混合物4—环形激磁线圈5—磁铁轮芯6—接触环7—主动轴磁粉离合器二、常用离合器4.定向离合器

1—星轮2—外圈3—滚柱4—弹簧顶杆滚柱式定向离合器二、常用离合器5.安全离合器

安全离合器能调整工作转矩的大小，当机器的转矩、转速或转向变化达到规定限度时，能自行脱离，适用于工作精度要求高的场合。

根据工作原理，安全离合器可分为剪销式、啮合式和摩擦式三种。目前无统一标准，通常根据要求自行设计。二、常用离合器

（1）片式摩擦离合器在工作时不应有打滑或分离不彻底现象。应经常检查作用在摩擦片上的压力是否足够，回位弹簧是否灵活，摩擦片磨损情况，主、从动片之间的间隙，必要时调整或更换。

（2）定期检查离合器的操纵系统是否操作灵活，工作可靠。有防护罩、散热片的离合器，使用前应检查防护罩、散热片是否完好。

（3）有润滑要求的离合器（如超越离合器）应密封严实，不得有漏油现象。在运行中，如有异常响声，应及时停车检查。返回三、离合器的使用与维护载荷类别工作状况设备名称举例工作情况系数KⅠ均匀载荷

离心式鼓风机和压缩机、发电机、（均匀加载）运输机、废水处理设备、搅拌设备等1.0～1.5Ⅱ中等冲击载荷

洗衣机、木材加工机械、工具机、混凝土搅拌机、旋转式粉碎机、起重机和卷扬机等1.5～2.5Ⅲ重冲击载荷

破碎机、往复式给料机、摆动运输机、可逆输送辊道等。≥2.5注：1．本表所列工况系数适用于原动机为电动机和蒸汽涡轮机传动系统。2．大功率非连续工作电动机及设备，在承受激烈冲击载荷或易产生事故的工作情况时，工况系数应作特殊考虑，不按本表选用。返回表10-1

工作情况系数K返回表10-3键连接的许用挤压应力和许用压力单位：MPa