天大精密机械设计基础课件第10章 轴、联轴器、离合器

轴的分类按载荷和应力的不同，分为三种：转轴——既承受弯距又承受转距。传动轴——主要承受转距。心轴——随同回转零件一起或不一起转动。只承受弯距而不传递转距。转动心轴受变应力，不转动心轴受静应力。第十章

轴、联轴器、离合器第一节

概述轴是轴系的核心零件，一切做回转运动的零件，只有装在轴上后才能实现其运动轴的分类按轴的中心线的不同，分为三种：曲轴——轴的各截面不在同一直线上。曲轴通常是专用零件。软轴——轴线可变。直轴——轴的各截面在同一直线上。第十章

轴、联轴器、离合器第一节

概述联轴器和离合器用来联结两根轴，使之一同回转并传递转矩的一种部件。

联轴器只有当运动停止后，靠拆卸，才能将轴分开

离合器可在运动中随时使两轴分离或结合的的一种部件。第十章

轴、联轴器、离合器第一节

概述联轴器和离合器都可以起到过载保护作用。设计轴时的考虑因素：回转精度、强度、刚度、热变形、振动稳定性和结构工艺性轴的设计要与轴承、轴系零件统一考虑第十章

轴、联轴器、离合器第二节

轴一、轴的材料（自学）1、轴本身有确定的位置二、轴的结构设计2、轴上零件在轴向和周向可靠固定（允许移动或转动的除外）3、有良好的工艺性轴系结构实例零件在轴上的轴向固定零件在轴上的周向固定（参见P172-173）第十章

轴、联轴器、离合器第二节

轴4、便于拆装第十章

轴、联轴器、离合器第二节

轴轴系设计结构改错轴及轴系零件都被合理定位运动零件与静止零件没有不合理接触加工性错误装卸性错误三、轴的强度计算㈠按许用切应力计算最小轴颈（10－1）（10－2）第十章

轴、联轴器、离合器第二节

轴三、轴的强度计算㈡按弯曲和扭转复合强度计算轴颈（10－3）（10－4）第十章

轴、联轴器、离合器第二节

轴三、轴的强度计算㈡按弯曲和扭转复合强度计算轴颈（计算轴颈的一般顺序见P218）第十章

轴、联轴器、离合器第二节

轴第十章

轴、联轴器、离合器第二节

轴例题10-1已知轴1的输入功率P=1.5KW;转速n=3000r/min;张紧带轮时轴1所受的力Fz=140N;齿轮的圆周力Ft=132N;径向力Fr=48N;两滚动轴承中心间距为40mm。设计轴1第十章

轴、联轴器、离合器第二节

轴联轴器——联结两根轴一同回转，仅在停止时经拆卸才能将二者分离。联轴器分类：挠性联轴器——用于两轴有相对位移的地方。如果使用弹性元件，则称弹性联轴器。刚性联轴器——用于两轴严格对中，工作中不发生相对偏移的地方。第十章

轴、联轴器、离合器第三节

联轴器联轴器的设计选用原则拆卸方便便于拆卸尺寸较小质量较轻安装位置尽量靠近轴承第十章

轴、联轴器、离合器第三节

联轴器联轴器实例刚性联轴器套筒联轴器凸缘联轴器挠性联轴器十字滑块联轴器双万向节联轴器齿轮联轴器弹性套柱销联轴器链式联轴器轮胎式联轴器弹性柱销联轴器第十章

轴、联轴器、离合器第三节

联轴器第四节离合器离合器——联结两根轴一同回转，运动中可随时使二者分离或结合。离合器的基本要求能否在高转速时离、合能否实现定角速度连接结合、分离方便可靠，结构简单尺寸小重量轻离合器的分类与典型介绍离合器外力操纵自动操纵机械离合器电磁离合器气压离合器液压离合器啮合式－牙嵌、齿式。摩擦式－单盘、多盘、

圆锥、弹簧。超越离合器－牙嵌、滚柱、楔块。离心离合器－闸块、钢珠。安全离合器－牙嵌、钢珠、圆盘、圆锥。第十章

轴、联轴器、离合器第四节

离合器特点：结构简单紧凑（特别是径向尺寸），成本低廉，便于装卸与维护。可以一定程度上起安全保护作用。要求在两轴严格对中情况下使用。（已有标准化设计资料）特点：结构简单，可传递较大转距，要求在两轴严格对中情况下使用。是一种应用广泛，便于购得标准件的联轴器类型。其中凸肩－凹槽型拆卸时需要轴向位移，受剪螺栓型无需轴向位移。（已有国标：GB5843-86）特点：用于不对心的两根轴间实现等角速度传动。条件α1＝α2

已有部标：JB5901-911、2、3、4特点：用于联结径向位移或角位移很小的两根轴。与万向（节）联轴器相比占用轴向空间少。滑动面间存在磨损，存在偏心质量，产生离心力，不宜用于高速旋转。已有标准：JB/ZQ4384-86特点：对两轴综合偏移有很好的补偿性。齿轮联轴器外廓紧凑。因为很多齿同时工作，故传递转距大、工作可靠。适用于启动频繁，经常正反转使用的场合。齿轮联轴器已标准化(JB/T5514-91

)，便于购得成品。特点：用于联结启动频繁，在交变载荷下运转的两根轴。已有国标：GB/T4323-84特点：拆卸方便。已有国标：GB/T6069-85特点：结构简单，尺寸较小。

一般在静止或圆周速度较低情况下结合。查阅手册可获得标准设计。特点：可在高速旋转时结合或脱开。有安全保护作用。可通过增加摩擦盘直径或轴向压紧力增加传递的转距。离合时轴向尺寸不变，

单盘摩擦离合器应用实例特点：可通过增加摩擦盘数目增加传递的转距。离合器的径向尺寸、轴向压紧力不变，轴向尺寸增加有限，

可在高速旋转时结合或脱开。机械、液压、气动、电磁控制方式均有标准化供货。磨损后更换摩擦片即可。特点：可在高速旋转时结合或脱开。可通过增加摩擦盘直径或调整摩擦盘锥角增加传递的转距。传递同样转距情况下比单盘式所需轴向力和径向尺寸均小

N圆锥摩擦离合器应用实例特点（牙嵌式）仅用于静止或低速结合场合。结构紧凑，脱开或结合时，外形上，轴向、径向均无尺寸变化。注意留出电极空间。已有标准件供应。价格较高。1、2、3特点：从动轮可以高于或等于主动轮的转速旋转。从手册可查得标准设计。特点：可通过增加摩擦盘直径或调整摩擦盘锥角增加传递的转距。传递同样转距情况下比单盘式所需轴向力和径向尺寸均小