《机械设计基础》第十五章 联轴器和离合器.ppt

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1、《机械设计基础》第十五章联轴器和离合器15.1概述联轴器在带式输送机中的应用离合器在汽车变速箱中的应用离合器联轴器和离合器主要用于轴与轴的联接，以传递运动和转矩。◆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。它可用来操纵机器传动的断续，以便进行变速或换向。15.2常用联轴器联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、受载变形以及温度变化的影响等，难以精确对中，而是存在着某种程度的相对位移。联轴器应具有一定的适应上述位移的能力，否则就会在系统中引起附加载荷，影响机器的正常工作

2、。轴的相对位移（a）轴向位移△x（b）径向位移△y（c）角度位移△α（d）综合位移△x、△y、△α常见的联轴器分类方法15.2.1刚性联轴器1．套筒联轴器由套筒和键（销）组成，靠中间套筒传递转矩。结构简单，制造方便，径向尺寸小；但要求两轴线严格对中，装拆时轴须作轴向移动。适用于低速、平稳、轻载、小尺寸轴的联接。2．凸缘联轴器◆特点：结构简单，制造方便，传递转矩较大；但要求两轴严格对中，不能缓冲减振。◆适用场合：低速、平稳、刚性大、对中性好的两轴联接。◆原理：由两半联轴器、螺栓和键组成。普通凸缘联轴器靠配合螺栓实现两轴对中，靠螺栓受剪切和挤压传递转矩；对中榫凸缘联

3、轴器则靠凸肩和凹槽实现对中，靠结合面的摩擦传递转矩。联轴器的材料通常为铸铁，重载或圆周速度大于30m/s时采用铸钢或锻钢。对中榫凸缘联轴器普通凸缘联轴器15.2.2挠性联轴器1．无弹性元件的挠性联轴器这类联轴器利用本身结构的相对移动量来补偿两轴的对中误差。常用的有十字滑块联轴器、万向联轴器和齿轮联轴器等。1．十字滑块联轴器两半联轴器1、3端面开有凹槽，中间盘2两面有凸榫，凸榫与凹槽配合构成移动副，故在传递转矩的同时，可补偿两轴线之间的径向位移和少量角位移。联轴器的材料一般为45钢，工作表面要进行热处理，并进行润滑。滑块偏心转动会引起离心力、增大磨损。适用转速n＜

4、300r/min、较平稳、有径向位移的两轴联接。动画2．万向联轴器◆单万向联轴器：十字轴四端用铰链分别与轴1、2的叉形接头相联，构成一空间机构。该联轴器允许两轴间有较大的角位移（可达400~450）。但当两轴不共线时，它们的角速度比值是变化的，两轴夹角越大，其变化幅度越大，产生的动载荷越大。适用于低速、角位移较小或对平稳性要求不高的场合。◆双万向联轴器：由两个单万向联轴器串接组成。满足以下两个条件时，可实现两轴的等角速度传动。①主、从动轴与中间轴的夹角必须相等，α1=α2；②中间轴两端的叉面必须共面。万向联轴器多采用合金钢制造。结构紧凑，维护方便，可适应较大的角

5、位移，广泛应用于汽车、轧钢机和机床等机器的传动系统中。2．齿式联轴器由两个有内齿的外壳3和两个有外齿的轴套4组成，两轴套分别与两轴用键联接，两外壳用螺栓连为一体，靠齿轮啮合传递转矩。为了能补偿两轴的综合位移，外齿齿顶常制成球面，轴向制成鼓形，并取较大的齿侧间隙。为减小摩擦和磨损，须润滑。该联轴器能传递很大的转矩，补偿综合位移；但结构复杂、笨重、造价高。常用于重型机械中。2．有弹性元件的挠性联轴器有弹性元件的挠性联轴器靠弹性元件的弹性变形来补偿两轴线的相对位移，而且可以缓冲减振。常用的有弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、轮胎式联轴器等。1．弹性套柱销联轴器两半联轴

6、器用套有弹性套的柱销联接，工作时通过挤压弹性套传递转矩，可补偿综合位移和缓冲减振。它制造容易，装拆方便，但弹性套易磨损，寿命短。适用于联接需正反转或起动频繁、受中小转矩及不容易对中的两轴。2．弹性柱销联轴器两半联轴器用尼龙柱销联接，柱销两侧装有挡销板。结构简单，安装、制造方便，寿命较长，有一定的缓冲减振能力，可补偿一定的轴向位移及少量的径向位移和角位移。适用于轴向串动量大、经常正反转、起动频繁和转速较高的场合。3．轮胎式联轴器两半联轴器用橡胶或橡胶织物制成的轮胎联接。其结构比较简单，弹性大，具有良好的缓冲减振能力和补偿较大综合位移的能力。但其径向尺寸较大。它适用

7、于启动频繁、正反向运转、有冲击振动、两轴相对位移较大以及潮湿、多尘之处。15.2.3联轴器的选择联轴器大部分己标准化，选用者应根据使用要求，如机械机构类型、要求传递工作情况、计算转矩、工作转速、轴径、伸出轴头、被联接的两轴最大位移和工作条件来确定选用类型和规格。具体在选择时应考虑以下几点：（1）传递载荷的大小和性质；（2）转速的高低；（3）需要补偿相对位移的大小和件质；（4）启动频率，正反转的要求，对缓冲减振的要求，对工作温度，安全要求等；（5）制造、安装和维护的成本。◆对于高速、有振动和冲击的机械，选用弹性联轴器；◆低速、刚性大的短轴可选用固定式刚性联轴器；◆

8、低速、刚性小的长轴可选用