联轴器离合器讲解
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第十一章 联轴器和离合器
无弹性元件 挠性联轴器 有弹性元件
缓冲吸振， 缓冲吸振，用于起动 频繁、 频繁、高速变载以及 经常正反转的场合。 经常正反转的场合。
齿轮联轴器 万向联轴器 弹性套柱销联轴器 尼龙柱销联轴器 轮胎联轴器
四、选用原则 刚性联轴器— 刚性联轴器 用于载荷平稳，转速稳定，同轴度好， 载荷平稳，转速稳定，同轴度好， 无相对位移的场合。 无相对位移
双万向铰链机构
为了消除从动轴变速转动的缺点， 为了消除从动轴变速转动的缺点，常
将两个单万向铰链机构串联使用，构成双万向铰链机构。 安装要求： 安装要求： 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。
五、滚子链联轴器 径向位移，小的角位移
第十一章 联轴器和离合器
§1 §2 §3 §4 §5 §6 联轴器和离合器概述 刚性联轴器 无弹性元件挠性联轴器 金属弹性元件联轴器 非金属弹性元件联轴器 离合器
了解常用联轴器、离合器的主要类型和用途； 掌握常用联轴器的结构、原理、特点、应用及选择。
§1、联轴器和离合器概述 联轴器和离合器概述 一、定义 联轴器：实现两轴的联接，并传递运动及转矩T。 特点：两轴分离时，必须停机。 离合器：机器运转中，可根据需要将两轴分离或结合。 二、功用： 1、用于联接轴与轴，以传递运动与转矩； 、 2、补偿所联两轴的相对位移； 制造及安装误差、变形、温度变化→不能保证严格的对中 从结构上具有适应一定范围的相对位移的性能
一、凸缘联轴器 对中方式不同，有两种型式：
D0 D2
D2
d
D1
特点：能传递较大载荷； 应用：用于两轴同轴度好、载荷平稳场合；
D1
d
D0
《联轴器和离合器》课件
智能化：通过传感 器和智能算法实现 自动调节和故障诊 断
轻量化：采用新型 材料和结构设计， 降低重量，提高效 率
环保化：采用环保 材料和节能设计， 降低能耗和排放
集成化：将多个功 能集成到一个部件 中，提高系统集成 度和可靠性
联轴器和离合器的发展趋势和展望
智能化：联轴器和 离合器将更加智能 化，实现自动控制 和调节
联轴器和离合器的比较
功能：联轴器用于连接两个轴，传递扭矩；离合器用于控制动力的传递和切断
结构：联轴器通常由两个半联轴器组成，通过螺栓或键连接；离合器通常由压盘、摩擦 片、弹簧等组成
工作原理：联轴器通过弹性元件或刚性元件传递扭矩；离合器通过摩擦片与压盘的摩擦 力传递扭矩
应用：联轴器广泛应用于各种机械设备中；离合器广泛应用于汽车、摩托车等交通工具 中
常见类型：十字滑块联轴器、凸缘 联轴器、套筒联轴器等
弹性联轴器
工作原理：利 用弹性元件的 弹性变形来传
递扭矩
优点：结构简 单，制造方便， 成本低，易于
维护
缺点：传递扭 矩有限，不能 承受冲击载荷
应用领域：广 泛应用于各种 机械设备中， 如减速器、泵、
风机等
挠性联轴器
挠性联轴器是一种可以补偿两轴相对位移的联轴器 挠性联轴器通常由弹性元件、连接件和保护装置组成 挠性联轴器的优点包括：可以补偿两轴的相对位移、可以吸收振动和冲击、可以降低噪声和振动 挠性联轴器的缺点包括：需要定期维护和更换弹性元件、可能会产生较大的扭矩损失和磨损
定期更换离合器油 ，保持离合器油的 清洁和润滑效果
离合器的常见故障及排除方法
离合器打滑：检查离合器片磨损情况，必要时更换 离合器异响：检查离合器片是否磨损过度，必要时更换 离合器分离不彻底：检查离合器踏板自由行程是否过大，必要时调整 离合器抖动：检查离合器压盘是否磨损过度，必要时更换 离合器发热：检查离合器片是否过热，必要时更换 离合器漏油：检查离合器油封是否损坏，必要时更换
14第十四章-联轴器和离合器解析
４．校核最大转速 被联接轴的转速n，不应超过联轴器许用的最高转速nmax，即：
n≤nmax
５、协调轴孔直径
被联接两轴的直径和形状（圆柱或圆锥）均可以不同，但 必须使直径在所选联轴器型号规定的范围内，形状也应满足相 应要求。
６．规定部件相应的安装精度 联轴器允许轴的相对位移偏差是有一定范围的，因此，
金属弹性元件 一般采用弹簧钢，强度高，尺寸小，寿命长 ，但成本高。
非金属弹性元件 常用橡胶、尼龙、工作塑料等制成， 重量轻，且缓冲吸振性能较好，但强度较低，易老化，性 能受环境条件影响较大，使用范围受到一定的限制。
1、弹性套柱销联轴器(box-pin coupling) GB/T 4323-2002
弹性套柱销联轴器的结构与凸缘式联轴 器很近似，只是用套有弹性套的柱销代 替了联接螺纹，利用弹性套的弹性变形 来补偿两轴的相对位移。 材料：弹性套用橡胶制成。
特点：重量轻、结构简单、但弹性套易 磨损、寿命较短，用于冲击载荷小、启 动频繁的中、小功率传动中。
电动机与减速器（或其它装置）之间就常使用这类联轴器。
第十四章 联轴器离合器和制动器
(Couples、Clutches and Brakes)
一. 教学目标
1、了解常用联轴器的主要类型和用途； 2、掌握常用联轴器的结构、工作原理、特点以及选择和计 算方法； 3、了解常用离合器的类型和特点； 4、掌握常用离合器的工作原理及应用。 5、了解制动器的工作原理。
α1 α1
2α
C
C
2α
4、齿式联轴器(gear coupling) JB/T 8854-2001
GICL型鼓形齿式联轴器
为能补偿两轴的相对位移，将外齿的齿顶做成中心线在轴线上的球面，齿侧 做成鼓形齿，且齿顶和齿侧留有较大的间隙，以使两轴发生综合位移 。 特点：与十字滑块联轴器相比，齿轮联轴器的转速较高，且因为是多齿同 时啮合，故齿轮联轴器工作可靠，承载能力大，但制造困难，需要良好的 润滑和密封，反转时有冲击，故一般重载下工作或高速运转的水平传动轴 的连接。 材料：对于齿轮节圆速度较低的内外齿轮，可用45、ZG310-570 ，外齿轴套齿
n≤nmax
５、协调轴孔直径
被联接两轴的直径和形状（圆柱或圆锥）均可以不同，但 必须使直径在所选联轴器型号规定的范围内，形状也应满足相 应要求。
６．规定部件相应的安装精度 联轴器允许轴的相对位移偏差是有一定范围的，因此，
金属弹性元件 一般采用弹簧钢，强度高，尺寸小，寿命长 ，但成本高。
非金属弹性元件 常用橡胶、尼龙、工作塑料等制成， 重量轻，且缓冲吸振性能较好，但强度较低，易老化，性 能受环境条件影响较大，使用范围受到一定的限制。
1、弹性套柱销联轴器(box-pin coupling) GB/T 4323-2002
弹性套柱销联轴器的结构与凸缘式联轴 器很近似，只是用套有弹性套的柱销代 替了联接螺纹，利用弹性套的弹性变形 来补偿两轴的相对位移。 材料：弹性套用橡胶制成。
特点：重量轻、结构简单、但弹性套易 磨损、寿命较短，用于冲击载荷小、启 动频繁的中、小功率传动中。
电动机与减速器（或其它装置）之间就常使用这类联轴器。
第十四章 联轴器离合器和制动器
(Couples、Clutches and Brakes)
一. 教学目标
1、了解常用联轴器的主要类型和用途； 2、掌握常用联轴器的结构、工作原理、特点以及选择和计 算方法； 3、了解常用离合器的类型和特点； 4、掌握常用离合器的工作原理及应用。 5、了解制动器的工作原理。
α1 α1
2α
C
C
2α
4、齿式联轴器(gear coupling) JB/T 8854-2001
GICL型鼓形齿式联轴器
为能补偿两轴的相对位移，将外齿的齿顶做成中心线在轴线上的球面，齿侧 做成鼓形齿，且齿顶和齿侧留有较大的间隙，以使两轴发生综合位移 。 特点：与十字滑块联轴器相比，齿轮联轴器的转速较高，且因为是多齿同 时啮合，故齿轮联轴器工作可靠，承载能力大，但制造困难，需要良好的 润滑和密封，反转时有冲击，故一般重载下工作或高速运转的水平传动轴 的连接。 材料：对于齿轮节圆速度较低的内外齿轮，可用45、ZG310-570 ，外齿轴套齿
联轴器、离合器和制动器详解
联轴器联轴器、、离合器和制动器14.1 联轴器14.1.1联轴器的联轴器的功用和分类功用和分类联轴器和离合器主要用于轴与轴之间的联接，使它们一起回转并传递转矩。
用联轴器联接的两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸才能把它们分离。
用离合器联接的两根轴，在机器工作中就能方便地使它们分离或接合。
联轴器分刚性和弹性两大类。
刚性联轴器由刚性传力件组成，又可分为固定式和可移式两类。
固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移；可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。
弹性联轴器包含有弹性元件，能补偿两轴的相对位移，并具有吸收振动和缓和冲击的能力。
联轴器和离合器大都已标准化了。
一般可先依据机器的工作条件选定合适的类型，然后按照计算转矩、轴的转速和轴端直径从标准中选择所需的型号和尺寸。
必要时还应对其中某些零件进行验算。
计算转矩T c 已将机器启动时的惯性力和工作中的过载等因素考虑在内。
联轴器和离合器的计算转矩可按下式确定T c = K A T （ 17－ 1）式中：T c 为名义转矩；K A 为工作情况系数，K A 值列于下表中。
一、 固定式刚性联轴器联轴器、离合器的种类很多，本章仅介绍几种有代表性的结构。
固定式刚性联轴器中应用最广的是凸缘联轴器。
如下图所示，它是用螺栓联接两个半联轴器的凸缘，以实现两轴联接的。
螺栓可以用普通螺栓，也可以用铰制孔用螺栓。
这种联轴器有两种主要的结构型式：图a 是普通的凸缘联轴器，通常靠铰制孔用螺栓来实现两轴对中；图b 是有对中榫的凸缘联轴器，靠凸肩和凹槽（即对中榫）来实现两轴对中。
制造凸缘联轴器时，应准确保持半联轴器的凸缘端面与孔的轴线垂直，安装时应使两轴精确对中。
半联轴器的材料通常为铸铁，当受重载或圆周速度v＞30 m／s时，可采用铸钢或锻钢。
凸缘联轴器的结构简单、使用方便、可传递的转矩较大，但不能缓冲减振。
常用于载荷较平稳的两轴联接。
可移式刚性联轴轴器二、可移式刚性联由于制造、安装误差或工作时零件的变形等原因，被联接的两轴不一定都能精确对中，因此就会出现两轴间的轴向位移x（下图a）、径向位移y（图b）、角位移a（图c），以及由这些位移组合的综合位移。
联轴器和离合器
15.2 联轴器
机械分社
（1）联轴器的功用和分类 2）挠性联轴器 十字滑块联轴器是由两个端面有凹槽的 半联轴器l、3及一个两面带垂直凸榫的中间 圆盘2组成。 中间圆盘上的凸榫与半联轴器上的凹槽 相嵌合而构成动连接，从而来补偿两轴线间 的径向位移和角位移。 特点：结构简单，径向尺寸小，但高速时中间圆盘 的偏心将产生较大的离心力而加剧磨损，故一般用于工 作平稳、有较大位移和低速（转速n小于250r/min）大 转矩的情况。 为了减少滑动面间的摩擦和磨损，凹槽和凸块的工 作面要淬硬，并且在凹槽和凸块的工作面间注入润滑油。
15.2 联轴器
机械分社
（1）联轴器的功用和分类 2）挠性联轴器 ④滚子链联轴器 利用一公共滚子链（单排或双排）同时与两个轮齿数相 同的并列链轮相啮合以实现两半联轴器的连接。 为了改善润 滑条件并防止污 染，一般都将联 轴器密封在罩壳 内。 结构简单，尺寸紧凑，质量小，装拆方便，维修容易并 具有一定的位移补偿和缓冲能力，且在恶劣环境下（如高温、 潮湿、多尘、油污等）也能工作，成本低。 但若离心力过大会加速各元件间的磨损和发热，不宜用 于高速、频繁启动或立轴传动以及强烈冲击的场合。
15.2 联轴器
机械分社
（1）联轴器的功用和分类 2）挠性联轴器 ③齿式联轴器 齿式联轴器由两个具有外齿的半联轴器1和用螺栓联接起来 的具有内齿的壳2组成。 壳内贮有润滑油，联轴器旋转时将油甩向四周，润滑啮合轮 齿，减小啮合轮齿间的摩擦和相对移动阻力，降低作用在轴和轴 承上的附加载荷。 齿式联轴器工作时，依靠内外轮齿啮合来传递转矩。
15.2 联轴器
机械分社
Hale Waihona Puke （1）联轴器的功用和分类 2）挠性联轴器 方形滑块联轴器与十字滑块联轴器相似， 不同之处在于中间十字滑块为两边不带凸牙的 方形滑块，利用中间滑块在其两侧半联轴器端 面的相应径向槽内滑动，以实现两半联轴器连 接。 具有一定补偿两轴相对偏移量、减震和缓冲性能，且中间滑 块用夹布胶木或尼龙制成，重量较轻，可用于转矩较小、转速较 低、径向位移较大的两轴连接。 该联轴器噪声大，效率低，磨损快，一般尽量不选用。 ②万向联轴器 万向联轴器由两个叉形零件1、 3，十字形元件2和销轴4、5等组成。 两销轴互相垂直并分别把两个叉形 零件与十字形元件连接起来构成万 向铰链。
第10章 联轴器和离合器PPT课件
10
e
2）滑块联轴器 滑块联轴器与十字滑块联轴器的区别：中间滑块不同 （1）外形不同 （2）材料不同：滑块联轴器中间滑块常用夹布胶木或尼龙6 ，
十字滑块联轴器中间滑块常用45钢。 （3）极限转速不同：滑块联轴器中间滑块具有更高的极限转速 （4）弹性不同：滑块联轴器中间滑块具有更大的弹性 （5）润滑方式不同：加入石墨或二流化钼的尼龙6滑块联轴器
第10章联轴器和离合器
10.1 联轴器 10.2 联轴器的选择与计算 10.3 离合器的主要结构型式
1
10.1 联轴器
联轴器一般不能保证严格对中。设计联轴器的一个重要任 务就是要使联轴器具有一定的适应相对位移的性能。 被联两轴对中误差的四种典型情况
X
y
轴向位移
角位移
径向位移
2
XX
yy
综合位移
3
根据对各种相对位移有无补偿能力（能否在相对位移条件下 保持联接的功能）联轴器可分为：
应用场所：重型机械中
17
5）滚子链联轴器
组成：双排链条2；两半联轴器1、4；两个带内齿机罩壳3。
2
3
1
4
18
滚子链特点：结构简单、尺寸紧凑、装拆方便 维修容易，价格低廉，有补偿和缓冲性能
适用场所：中低速、水平轴、单向转动工况
19
2. 有弹性元件的挠性联轴器
特点：可以补偿两轴间的相对位移，具有缓冲吸振的能力
弹性套材料常用耐油橡胶
22
1）弹性套柱销联轴器
弹性套柱销联轴器与凸缘式联轴器的不同之处： 弹性套柱销联轴器的联接件为带弹性套的柱销（挠性联轴器）
凸缘式联轴器的联接件只有螺栓（刚性联轴器） 特点及应用场所：制造容易，装拆方便，价格低廉，但弹性
e
2）滑块联轴器 滑块联轴器与十字滑块联轴器的区别：中间滑块不同 （1）外形不同 （2）材料不同：滑块联轴器中间滑块常用夹布胶木或尼龙6 ，
十字滑块联轴器中间滑块常用45钢。 （3）极限转速不同：滑块联轴器中间滑块具有更高的极限转速 （4）弹性不同：滑块联轴器中间滑块具有更大的弹性 （5）润滑方式不同：加入石墨或二流化钼的尼龙6滑块联轴器
第10章联轴器和离合器
10.1 联轴器 10.2 联轴器的选择与计算 10.3 离合器的主要结构型式
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10.1 联轴器
联轴器一般不能保证严格对中。设计联轴器的一个重要任 务就是要使联轴器具有一定的适应相对位移的性能。 被联两轴对中误差的四种典型情况
X
y
轴向位移
角位移
径向位移
2
XX
yy
综合位移
3
根据对各种相对位移有无补偿能力（能否在相对位移条件下 保持联接的功能）联轴器可分为：
应用场所：重型机械中
17
5）滚子链联轴器
组成：双排链条2；两半联轴器1、4；两个带内齿机罩壳3。
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滚子链特点：结构简单、尺寸紧凑、装拆方便 维修容易，价格低廉，有补偿和缓冲性能
适用场所：中低速、水平轴、单向转动工况
19
2. 有弹性元件的挠性联轴器
特点：可以补偿两轴间的相对位移，具有缓冲吸振的能力
弹性套材料常用耐油橡胶
22
1）弹性套柱销联轴器
弹性套柱销联轴器与凸缘式联轴器的不同之处： 弹性套柱销联轴器的联接件为带弹性套的柱销（挠性联轴器）
凸缘式联轴器的联接件只有螺栓（刚性联轴器） 特点及应用场所：制造容易，装拆方便，价格低廉，但弹性
第十二章联轴器、离合器、和制动器
滑块联轴器
第十二章联轴器、离合器、和制动器
结构
运动演十二章联轴器、离合器、和制动器
实物
滚子链联轴器
第十二章联轴器、离合器、和制动器
弹性套柱销联轴器 第十二章弹联轴性器套、离柱合器销、联和制轴动器器
弹性柱销联轴器
弹性柱销联轴器
第十二章联轴器、离合器、和制动器
梅花形弹性联 轴器
元件的联轴器；考虑安装尺寸 2.尺寸选择 据被联接轴的直径，转速，计算转矩选择
第十二章联轴器、离合器、和制动器
§12—2离合器
作用：离合器用来联接两根轴，使之一起转动并传递转矩，在工作中主、从 动部分可分离可接合。
一、离合器的分类 按其工作原理可分为 啮合式：利用牙齿啮合传递转矩，可保证两轴同步运转，但只能在低速或停 车时进行离合 摩擦式：利用工作表面的摩擦传递扭矩，能在任何转速下离合，有过载保护 但不能保证两轴同步运转
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操纵式、电磁操纵式、液压操纵式和气压操纵式等； 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。
第十二章联轴器、离合器、和制动器
对离合器的基本要求 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。
§12—1 联轴器
一.联轴器的种类
联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度 变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位 移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有 适应一定范围的相对位移的性能。
10-轴联轴器离合器解析
• 表10－2列出几种常用材料的许用切应力和C值
2018/9/23
第十章 轴、联轴器、离合器
16
三、轴的强度计算
（二）按弯曲和扭转复合强 度计算轴径
一般顺序：图10－7 1. 绘出轴的空间受力简图。 求出垂直面和水平面中的 支点反力。 2. 绘出垂直面内的弯矩M┴图 3. 绘出水平面内的弯矩M＝图 4. 绘出合成弯矩M图
用来联接两根轴，使之一同回转并传递转矩的一种部件。 联轴器：只有在运动停止后用拆卸的方法才能把轴分离。 离合器：在运动过程中随时使两轴分离或接合。 首先按工作要求选定合适的类型 然后按轴的直径、计算转矩、工作转速、工作温度等， 从手册中查出适用的型号和具体结构尺寸 必要时，应对其中个别关键性零件进行验算。
•
2018/9/23
第十章 轴、联轴器、离合器
7
第二节 轴
轴的重要性
• 轴系中的重要零件 • 涉及到回转精度、强度、刚度、热变形、振动稳 定性、结构工艺性等问题。
轴的设计
• 将轴和轴系零部件的整体结构密切联系起来考虑。 • 包括：选定轴的材料、确定结构、计算强度和刚 度，对于高速运转的轴，有时还要计算振动稳定 性，并绘制轴的零件工作图。
T －许用切应力( N / mm2 )。
2018/9/23 第十章 轴、联轴器、离合器 15
三、轴的强度计算
轴的最小直径设计公式
9.55 10 6 P / n P d 3 C 3 0.2 T n (10 2)
C — 随许用切应力变化的系数， 大小决定于所选用的轴的材料和载荷的性质。
各轴段截面中心不在同一直线上 属于专用零件，多用于动力机械 轴线可随意变化，把回转运动灵活地传到任何位置 用于受连续振动的场合，具有缓和冲击的作用。
第十三章 联轴器和离合器
联轴器和离合器以工作过程中可能出现的最大转矩 （起动或过载）为计算转矩Tc，即：Tc=KT 式中 K——工作情况系数；T——公称转矩，单位为N·mm。 联轴器工作情况系数K
概述
离合器工作情况系数K
第二节 联轴器
一、联轴器的工作情况
联轴器联接的两轴常属于两个不同的机械或部件，由于制造和安装的误差，运转时零件的受载变形、轴承的磨损、 温度的变化，基础下沉和转动零件的不平衡等原因，都可使被联接的两轴相对位置发生变化，出现如图13-1所 示的相对位移和偏斜。如果联轴器对上述各种偏差没有适应（补偿）能力，将会产生附加动载荷，使机器的工 作情况恶化。 由上述分析可知，联轴器应具有下列工作性能： 1、能补偿两轴线的偏斜或相对位移。 2、当传递冲击载荷和周期性振动载荷时，具有缓冲和吸振的能力。 3、能保护机器不致因过载而损坏。
齿式联轴器 1－内套筒 2－外套筒 3－螺栓
联轴器
2）滑块联轴器 滑块联轴器是由两个端面上开有径向凹槽的半联轴器1、3和一个两端带有凸榫的中 间盘2所组成。安装时中间盘两面的凸榫分别嵌入两半联轴器的凹槽中，工作中靠凹槽和凸榫的 相互嵌合传递转矩。因为凸榫可以在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转中两轴间的偏移。 由于中间盘与两半联轴器间组成移动副，不会发生相对转动，所以工作时主动轴与从动轴的角速度相 等。当联轴器在两轴间有偏移的情况下工作时，中间盘会产生较大的离心惯性力，从而增大了动 载荷和磨损，因而选用时应注意使其工作转速不得超过规定值。为了减小摩擦和磨损，使用时应 从中间盘的油孔中注油进行润滑。 两个半联轴器和中间盘的材料常用45钢，工作表面须经热处理以提高硬度。要求较低时也可用Q275 钢制造，不进行热处理。滑块联轴器一般用于转速较低、轴的刚度较大、无剧烈冲击的场合。
机械基础联轴器离合器 教学课件
（1）、结构、原理： 动画
◆普通凸缘联轴器：用铰 制孔螺栓联接两个半联轴器， 靠螺栓杆承受挤压与剪切来 传递转矩：
◆对中榫凸缘 联轴器：用普通孔 螺栓来联接两个半 联轴器，靠接合面 的摩擦力来传递转 矩。一个半联轴器 的凸肩与另一个半 联轴器上的凹槽相 配合而对中：
（2）特点：
构造单简、成本低、可传递较大转矩，但 不能补偿两轴间的相对位移，对两轴对中 性的要求很高。
图示为滚柱定向离合器。
主要由星轮1、外圈2、 滚柱3和弹簧顶杆4组成。弹 簧的作用是将滚柱压向爪轮 的楔形槽内，使滚柱与星轮、 外圈相接触。
当星轮为主动件并按图 示方向顺时针回转滚柱受摩 擦力的作用被楔紧在槽内， 从而带动外环回转，离合器 处于接合状态；
当星轮反向回转时，滚柱 则被推到槽中宽敞部分，离 合器处于分离状态。
（3）应用：
常用于轴向窜动量较大，经常正反转， 起动频繁，转速较高的场合，可代替弹性 圈柱销联轴器。
6、轮胎联轴器
轮胎式联轴器如图所示， 用橡胶或橡胶织物制成轮胎状 的弹性元件，用螺栓与两半联 轴器联接而成。
内部结构
特点：弹性强、补偿位移能力 大，有良好的阻尼和减振能力， 绝缘性能好，运转时没有噪声， 而且结构简单、不需要润滑， 装拆和维护方便。
（1）原理
（2）结构
由两个分别固定在主、 从动轴上的叉形接头1、2 和一个十字形零件(称十字 头)3组成。叉形接头和十字 头是铰接的：
（3）特点：
结构紧凑，维护方便，允许被联接（最大可达 35°~45°），而且机器运转中夹角发生改变时仍能 正常传动。 （4）应用：
用于两轴轴线夹角α较大的场合。广泛用于汽车、 多头钻床等机器的传动系统中。但当α过大时，传动 效率显著降低。
◆普通凸缘联轴器：用铰 制孔螺栓联接两个半联轴器， 靠螺栓杆承受挤压与剪切来 传递转矩：
◆对中榫凸缘 联轴器：用普通孔 螺栓来联接两个半 联轴器，靠接合面 的摩擦力来传递转 矩。一个半联轴器 的凸肩与另一个半 联轴器上的凹槽相 配合而对中：
（2）特点：
构造单简、成本低、可传递较大转矩，但 不能补偿两轴间的相对位移，对两轴对中 性的要求很高。
图示为滚柱定向离合器。
主要由星轮1、外圈2、 滚柱3和弹簧顶杆4组成。弹 簧的作用是将滚柱压向爪轮 的楔形槽内，使滚柱与星轮、 外圈相接触。
当星轮为主动件并按图 示方向顺时针回转滚柱受摩 擦力的作用被楔紧在槽内， 从而带动外环回转，离合器 处于接合状态；
当星轮反向回转时，滚柱 则被推到槽中宽敞部分，离 合器处于分离状态。
（3）应用：
常用于轴向窜动量较大，经常正反转， 起动频繁，转速较高的场合，可代替弹性 圈柱销联轴器。
6、轮胎联轴器
轮胎式联轴器如图所示， 用橡胶或橡胶织物制成轮胎状 的弹性元件，用螺栓与两半联 轴器联接而成。
内部结构
特点：弹性强、补偿位移能力 大，有良好的阻尼和减振能力， 绝缘性能好，运转时没有噪声， 而且结构简单、不需要润滑， 装拆和维护方便。
（1）原理
（2）结构
由两个分别固定在主、 从动轴上的叉形接头1、2 和一个十字形零件(称十字 头)3组成。叉形接头和十字 头是铰接的：
（3）特点：
结构紧凑，维护方便，允许被联接（最大可达 35°~45°），而且机器运转中夹角发生改变时仍能 正常传动。 （4）应用：
用于两轴轴线夹角α较大的场合。广泛用于汽车、 多头钻床等机器的传动系统中。但当α过大时，传动 效率显著降低。
机械基础-联轴器和离合器
套筒联轴器
应用：用于载荷较平稳的 两轴联接 。
2、凸缘刚性联轴器
结构：半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联 轴器的凸缘联接在一起。
型式： 普通凸缘联轴器
---靠铰制孔螺栓对中。
有对中榫的凸缘联轴器 ---靠榫头对中。
绞制孔螺栓
普通螺栓
对中榫
普通凸缘联轴器
制造与安装要求：半联轴器的凸缘端面应与轴线垂直， 安装时应使两轴精确对中。
特点：无需沿轴向移动即可方便装拆，但不能联接直径不同的 两轴，外形复杂且不易平衡，高速旋转时会产生离心力 。 应用：用于低速传动轴，常用于垂直传动轴的联接。
(二) 无弹性元件联轴器 1、齿式联轴器 结构：两个有内齿的外壳，两个有外齿的套筒，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，两外壳用螺栓 联接。两端密封，空腔内储存润滑油。 功用：能补偿轴不对中和偏斜。 工作范围：正常齿：α≤30’
存在偏心的滑块联轴器；
3) 两轴相对位移的大小和方向 安装调整两轴难以精确对中、或者工作中产生较大位移时，
应选用挠性联轴器：
▲径向位移较大时：=> 滑块联轴器 ； ▲角位移较大，或两轴相交时： => 滑块联轴器
4) 考虑可靠性和工作环境 ▲由金属制成的不需要润滑的联轴器工作比较可靠； ▲需要润滑的联轴器，其性能易受润滑完善程度的影
安装误差 被联接的两轴不能精确对中 位移、径向位移和角位移，
受力变形
或其组合。
两轴线的相对位移: 轴向、径向、角度、综合。
x y
轴向
径向 x
角度
y
α
综合
α
2、 联轴器与离合器的分类
刚性联轴器
联 轴 器
套筒联轴器 凸缘联轴器 夹壳联轴器
机械基础——第四节 联轴器与离合器.
原理： 外壳通过花
键与一组外摩擦 片，联接在一起； 套筒也通过花键 与另一组内摩擦 片联接在一起；
工作时，向左移动滑环，通过杠杆、压板使两组 摩擦片压紧，离合器处于接合状态。若向右移动滑环 时，摩擦片被松开，离合器实现分离。
特点：
可传递大 的扭矩，但结 构复杂；
适用于中、 重型汽车等机 械。
作业
轴Ⅱ也将随之转一
周，即两轴的平均
传动比为1；
图 13 -1
但是，两轴的瞬时 传动比却不恒为1， 而是作周期性变化 的；
为完全消 除上述万向节 中从动轴变速 传动的缺点， 常将两个万向 节成对串联使 用；
接发动机变速箱
例如： 汽车传动轴
接后桥传动装置
（三）弹性联轴器
弹性套柱销联轴器 常用弹性联轴器
P.147 12
适用于：载荷平稳， 正反转或启动频繁、 转速高的中小功率的 两轴联接。
2、弹性柱销联轴器
弹性柱销联轴器结构特点：
结构：用弹性柱销将两 个半联轴器连接起来， 为防柱销脱落，两侧装 有挡板；
特点：结构简单，制造 安装方便，承载大，吸 振好，寿命长；
弹性柱销联轴器结构特点：
适用：使用于轴向窜动 较大，正反转或启动频 繁，转速较高的场合； 由于尼龙柱销对温度较 敏感，工作温度限制在 -20℃—70℃的范围内。
弹性柱销联轴器
1、弹性套柱销联轴器:
弹性套柱销联轴器已标准化（GB4323-84)
弹性套柱销联轴器:
结构：在结构上与凸 缘联轴器相似，只是 用套有橡胶弹性套的 柱销代替了联接螺栓；
原理：利用弹性套的 弹性变形来补偿两轴 的相对位移 ；
弹性套柱销联轴器:
特点：弹性套柱销连 轴器制造容易，装拆 方便，成本较低，但 弹性套易磨损，寿命 较短。
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联轴器和离合器种类繁多，在选用标准件或自行设 计时应考虑如下因素：
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 。
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联轴器分类：
刚性联轴器 弹性联轴器
刚性联轴器由刚性传力件组成，它又可分为 固定式和可移式两种类型。固定式刚性联轴器 不能补偿两轴的器能补偿两轴间的相对位移。
安装要求：
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；
第17章 联轴器、离合器和制动器
§17-1 联轴器和离合器类型和应用 §17-2 固定式刚性联轴器 §17-3 可移式刚性联轴器 §17-4 弹性联轴器 §17-5 牙嵌离合器
§17-6 圆盘摩擦离合器 §17-7 磁粉离合器 §17-8 定向离合器 §14-6 制动器
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α
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单万向联轴器
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结构特点：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˚
α
运动分析：
两轴平均传动比为1，但 瞬时传动比是动态变化的。
在图示位置I, 以轴1为参考 系，对A点有 ：
vA1 = Leabharlann ω1 以轴2为参考系，对A点有y
轴向
径向 x
角度
y
α
综合
α
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一、齿式联轴器 结构：两个有内齿的外壳，两个有外齿的套筒，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，两外壳用螺栓联接。两端密封，空腔内储存润滑油。 功用：能补偿轴不对中和偏斜。
工作范围：正常齿：α≤30’ 腰鼓齿：α≤3˚
电动机 多缸 汽轮机 内燃机
1.3
1.5
1.5
1.7
1.7
1.9
1.9
2.1
2.3
2.5
3.1
3.3
双缸 内燃机
1.8 2.0 2.2 2.4 2.8 3.6
单缸 内燃机
2.2 2.4 2.6 2.8 3.2 4.0
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§17-2 固定式刚性联轴器 凸缘刚性联轴器
结构：半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联 轴器的凸缘联接在一起。
vB1 = r”ω1 = ω1 r cosα 同样有 ： vB1 = vB2
代入得：ω’’2=ω1 cosα
=>ω”2 <ω1
其它位置： ω1cos α ≤ ω2 ≤
ω1 cosα
r”
ω"2
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双万向铰链机构
为了消除从动轴变速转动的缺点，常
将两个单万向铰链机构串联使用，构成双万向铰链机构。
Tc＝KAT
（17-1）
式中，T为名义转矩；KA为工作情况系数，其 值见表17-1。
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表17-1 工作情况系数KA
原动机
工作机
发电机、小型通风机、小型离心机 透平压缩机、木工机械、输送机 搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机 织布机、水泥搅拌机、拖拉机 挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械 压延机、重型初轧机、无飞轮活塞泵
：ω1
vA2 = r’ω’2 = r cosαω’ 2 显然有 ： vA1 = vA2
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r’ A
αr Bα
A
ω'2
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代入得： ω1 =cosαω’2
ω’2 〉ω1
ω1
在图示位置II, 以轴2为参考 系，对B点有 ：
vB2 = rω”2
r Bα Aα
B
以轴1为参考系，对B点有 ：
y α
优缺点：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。
适用范围：α≤30’, y≤0.04d，v≤300 r/min
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三、万向联轴器 作用：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。共轴、 有夹角 应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。
特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能 缓冲减振 。
应用：用于载荷较平稳的两轴联接 。 90˚
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两轴可间移的式相刚对§性位1联7移-轴3 器可的移组式成刚零件性间联构轴成器动联接，可补偿
制造误差
安装误差 被联接的两轴不能精确对中 受力变形
两轴线的相对位移: x
轴向、径向、角度、综合。
§17-1 联轴器、离合器类型和应用
作用：主要用于将两根轴联接在一起，使它们一起旋 转，并传递扭矩，也可用作安全装置。
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；
4.操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。
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联轴器和离合器已标准化。一般可先依
据机器的工作条件选定合适的类型，然后按 照计算转矩、轴的转速和轴端直径从标准中 选择所需的型号和尺寸。必要时还应对其中 的某些零件进行验算。
计算转矩Tc应考虑机器起动时的惯性力、 机器在工作中承受过载和受到可能的冲击等 因素，按下式确定
型式： 普通凸缘联轴器 ---靠铰制孔螺栓对中。 有对中榫的凸缘联轴器 ---靠榫头对中。
绞制孔螺栓
普通螺栓
对中榫
普通凸缘联轴器
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制造与安装要求：半联轴器的凸缘端面应与轴线垂直， 安装时应使两轴精确对中。
材料：一般用铸铁、当重载或 V≥30 m/s时，用铸 钢或锻钢 。
弹性联轴器包含有弹性元件，除了能补 偿两轴间的相对位移外，还具有吸收振动 和缓和冲击的能力。
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嵌入式 离合器的分类
摩擦式
对离合器的基本要求 1. 分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作
准确可靠； 2. 结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作
安全，效率高； 3.接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好；
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α
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优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。 缺点：结构笨重、造价高。 应用：用于重型传动。
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二、十字滑块联轴器 结构：两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具 有凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽 中，构成移动副。 工作原理：当两轴存在不对中和偏斜时， 滑块将在凹槽内滑动。