联轴器、离合器、弹簧
第六章 常用机械零件
1.滚动轴承的基本构造 如图所示，滚动轴承一般由内圈1、 外圈2、滚动体3和保持架4组成。内外 圈上通常制有沟槽，其作用是限制滚 动体轴向位移和降低滚动体与内外圈 间的接触应力。内外圈分别与轴颈和 轴承座配合，通常是内圈随轴颈转动 而外圈固定不动，但也有外圈转动而 内圈固定不动，当内、外圈相对转动 时，滚动体就在滚道内滚动。保持架 的作用是使滚动体等距分布，并减少 滚动体间的摩擦和磨损。
第六章 常用机械零件
§6－1 联接及联接件
一﹑螺纹连接
（二）标准螺纹联接件 1.螺栓 最常用的有六角头和小六角头两种。 2.双头螺柱 两端都制有螺纹，旋入被联接件螺纹孔的一端称为底端， 另一端为螺母端。 3.螺钉 六角头﹑圆头﹑十字头 4.紧定螺钉 紧定螺钉分为柱端、锥端和平端三种。
第六章 常用机械零件
第六章 常用机械零件
§6－1 联接及联接件
二﹑键联接
花键联接已经标准化。按其齿形不同，分为矩形花键、渐开线 花键和三角形花键三种(图2)，其中以矩形花键应用最广。 ①矩形花键 它的齿侧面为两 平行平面，如图a所示。 ②渐开线花键 它的齿形为压力角 a=30°（或45°）的渐 开线，如图b所示。 ③三角形花键 内花键齿形为直线齿形，外花键齿形为压力角45°的渐开线， 如图c所示。
第六章 常用机械零件
§6－1 联接及联接件
二﹑键联接
②切向键联接 由两个单边楔键组成一个切向键，其上下面（窄面）为工作面。 装配时，两个键分别从轮毂两端楔入。工作时靠工作面的挤压传递 转矩。一个切向键只能传递单向转矩；传递双向转矩时，必须用两 个切向键，两键应错开120°～135°，如图2c所示。切向键联接用 于载荷较大，对同心精度要求不高的重型机械上。
第六章 常用机械零件
《汽车机械基础》连接与连接件
连接组成
连接件 被连接件
连接类型
动连接——连接件与被连接件间有相对运动。 静连接——连接件与被连接件间无相对运动。
汽车机械基础
可 拆 连 接 —— 多次装拆，无损使用。
连接类型
可拆连接 过盈连接
普通平键连接、半圆键连接 花键连接、楔键连接 切向键连接、螺纹连接、销连接
不可拆连接 焊接、黏接、铆接
不可拆连接 —— 拆后至少损坏一个零件。
汽车机械基础
（二）螺纹连接类型及其预紧与防松 1.螺纹紧固件
汽车机械基础
2.螺纹连接的基本类型 螺纹连接的基本类型有四种：螺栓连接、双头螺柱连接、
螺钉连接和紧定螺钉连接。
（1）螺栓连接： 用于被连接件不 太厚、装拆方便 的场合。
普通螺栓连 接：螺栓和孔壁 有间隙，孔的加 工精度低。
汽车机械基础
圆柱销 轴
零件1 圆锥销
开口销
轴套 圆柱销连接
零件2 圆锥销连接
开槽螺母 销孔
开口销连接
汽车机械基础
四、其他紧固连接
（一）不可拆连接 1.焊接
焊接是通过加热或者加压或者两者并用，添加或不加填充材 料，使两分离的工件在其接合表面达到原子间的结合，形成永久 连接的一种工艺方法。
变速箱体
汽车机械基础
3.花键连接
花键连接是由周向均布多个键齿的花键轴和带有相应键齿槽 的轮毂组成的一种连接。花键连接工作时，靠键齿侧面与键齿槽 侧面的挤压传递扭矩。由于花键连接是多齿传递扭矩，且键与轴 做成一体，故花键连接比平键连接具有承载能力高、对轴的强度 削弱程度小（齿浅、应力集中小）、定心好和导向性好等优点。 花键连接适用于定心精度要求高、载荷大或经常滑移的场合。
控制预紧力的目的：预紧力过大，会使连接超载；预紧力 不足，可能导致连接失效。
联轴器与离合器的区别
联轴器和离合器的根本区别是什么？联轴器用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。
离合器作用是主动件与从动件之间处于分离状态时，主动件转动，从动件静止；主动件与从动件之间处于接合状态，主动件带动从动件转动。
联轴器的工作状态是固定的，而离合器的工作是可接合可分离。
1 .联轴器和离合器主要用于将两轴连接成一体，用以传递转矩或运动。
离合器能够在工作时接合和分离，联轴器则不能。
2 .联轴器和离合器的使用要求是应该能够调节两轴之间的偏移，能够吸收冲击和振动，传递的转矩要大。
3. 联轴器有套筒联轴器、凸缘联轴器（刚性固定）；齿轮联轴器（刚性可移式）：弹性圈柱销联轴器、尼龙柱销联轴器（弹性可移式）。
刚性元件不能吸收冲击、振动，弹性元件能够吸收冲击和振动；可移和固定是指补偿偏移的能力。
4.常用离合器有牙嵌式和摩擦式两种。
牙嵌式离合器传递转矩大并能严格保证两轴一起回转，尺寸紧凑，但离合困难。
摩擦式离合器接合平稳、方便，并起安全保护作用，但不能保证两轴转速相同。
5.选用时，应首先决定所选联轴器或离合器类型，然后根据所传递的计算转矩在相的标准中选取型号。
齿轮联轴器中齿轮的材料，主要有：铸铁，锻钢、铸钢、塑料等。
1.铸铁：常用的牌号为：HT20-40、HT30-54或QT60-2。
铸铁的强度和冲击韧性较低，常用于大齿圈或轻载、无冲击、齿数较多的齿轮列如、列如：滚齿机的范成、进给和差动交换齿轮中的一些大齿轮。
2. 锻钢优质中碳或低碳钢，优质中碳或低碳合金是制造齿轮最常用的材料，中碳或低下碳合金常用的牌号为：45、45Cr、40M Nb、40MnVB 、38CrMoA1A 等。
其中38CrMoA1A 是氮化钢，氮化处理后表面硬度可相当于HRC-65—70。
其他各种牌号通常进行高频加热表面蘸火，起硬度为：HRC48-53，40Cr也可氮化处理，表面硬度相当于HRC54-57，受较大冲击载荷的齿轮可用低碳钢和低碳合金制造，常用牌号：20、20Cr、20CrMoTi、20Mn2B 等。
机械基础第四节 联轴器与离合器
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。
机械基础第四节 联 轴器与离合器
一、概述
联轴器和离合器是用来联接两轴（或轴与转 动件），并传递运动和转矩的部件。
两者的区别是：用联轴器联接的两轴只有在 机器停车后，通过拆卸才能彼此分离；而用离合 器联接的两轴则可在机器转动过程中随时使两轴 分离和接合。
二、联轴器
1、联轴器的功用
联轴器通常用来联接两轴并在其间传递运动和转矩； 具有吸收振动和缓和冲击的能力； 可以作为一种安全装置用来防止被联接件承受过大的 载荷，起到过载保护的作用； 用联轴器联接轴时只有在机器停止运转，经过拆卸后 才能使两轴分离。
组成：
两个带凸缘的半联轴 器和一组螺栓；
对中方式：
1、通过铰制孔用螺 栓与孔的紧配合对中， 当尺寸相同时后者传 递的转矩较大，且装 拆时轴不必作轴向移 动。
凸缘联轴器结构特点：
对中方式： 2、通过分别具有凸 槽和凹槽的两个半联 轴器的相互嵌合来对 中，半联轴器采用普 通螺栓联接；
凸缘联轴器
靠预紧普通螺栓在凸缘边接触 用铰制孔螺栓对中，靠螺杆 表面产生的摩擦力传递力矩 承受挤压与剪切传递力矩。
3、联轴器的分类：
套筒联轴器 固定式刚性
凸缘联轴器
刚性联轴器
十字滑块联轴器
机械设计联轴器离合器与制动器知识点
机械设计联轴器离合器与制动器知识点机械设计中，联轴器、离合器和制动器是非常重要的组件。
它们的作用是将机械系统中的动力传递和控制转换，从而实现机械设备的正常运转。
下面将分别介绍这三种机械组件的知识点。
一、联轴器联轴器是一种机械连接件，用于连接两个轴线，使它们能够旋转并传递动力。
联轴器的主要作用是传递扭矩和旋转角度，同时还能够吸收轴线之间的微小偏差和振动。
联轴器的种类非常多，常见的有齿式联轴器、弹性联轴器、万向节联轴器等。
齿式联轴器是一种常用的联轴器，它通过齿轮的啮合来传递动力。
齿式联轴器具有传递扭矩大、精度高、可靠性好等优点，但是它的缺点是噪音大、振动大、需要润滑等。
弹性联轴器是一种通过弹性元件来传递动力的联轴器。
它具有传递扭矩小、减震效果好、维护方便等优点，但是它的缺点是精度低、寿命短等。
万向节联轴器是一种能够传递非同轴轴线的联轴器。
它具有传递扭矩大、角度偏差大等优点，但是它的缺点是精度低、振动大等。
二、离合器离合器是一种机械传动装置，用于控制动力传递的开关。
离合器的主要作用是在发动机和变速器之间建立或断开连接，从而控制车辆的行驶状态。
离合器的种类也非常多，常见的有干式离合器、湿式离合器等。
干式离合器是一种通过摩擦片来传递动力的离合器。
它具有传递扭矩大、寿命长等优点，但是它的缺点是容易烧毁、噪音大等。
湿式离合器是一种通过液压传动来控制摩擦片的离合器。
它具有传递扭矩大、寿命长、减震效果好等优点，但是它的缺点是维护成本高、液压系统易损坏等。
三、制动器制动器是一种机械传动装置，用于控制机械设备的停止或减速。
制动器的主要作用是通过摩擦力来减速或停止机械设备的运动。
制动器的种类也非常多，常见的有机械制动器、液压制动器、电磁制动器等。
机械制动器是一种通过机械传动来控制制动的制动器。
它具有制动力大、寿命长等优点，但是它的缺点是制动效果差、噪音大等。
液压制动器是一种通过液压传动来控制制动的制动器。
它具有制动力大、制动效果好、减震效果好等优点，但是它的缺点是维护成本高、液压系统易损坏等。
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。
联轴器和离合器的功用
联轴器和离合器的功用
联轴器和离合器是机械传动系统中重要的配件，在传动过程中起着不可或缺的作用。
下面我们就来了解一下联轴器和离合器的功用。
1、连通功能：联轴器是将两个轴连在一起的装置，它可以将驱动轴和被动轴连接在一起，实现转动的连通。
2、传递功率功能：在联轴器的帮助下，能够将驱动轴上的动力传递到被动轴上，从而实现机械设备的工作。
3、缓解振动及降低噪声：由于联轴器的弹性能力，它能够吸收不同轴线间的微小振动，从而缓解了设备的震动，并降低了噪声的产生。
4、防止过载损坏：当机械设备出现过载状况时，联轴器能够保护设备不被损坏，同时减少机械设备下线的时间和维修成本。
5、有利于维护：由于联轴器在传动过程中起着缓冲的作用，从而减少了设备的疲劳损坏，使维护周期变得更长。
1、分离和连接功能：离合器是一种能将发动机和变速器脱离的装置，能够随时分离和连接驱动装置和被动装置。
2、启动和停止功能：当车辆启动时，离合器起到了连接发动机和变速器的功能，而当车辆在行驶过程中要停止或者变换快慢，离合器起到了分离发动机和变速器的作用。
3、保护发动机和变速器：通过离合器的开合，能够有效地减轻发动机和变速器的负担，减少磨损和损坏的风险。
4、控制转矩传递：在发动机和变速器之间，离合器不仅承担着分离和连接的功能，还有控制转矩的作用，从而实现车辆速度和转向的控制。
5、提高驾驶舒适性：在车辆启动和换挡中，离合器的缓冲性设计可以有效地减少异响和异味，从而提高了驾驶的舒适性。
总之，联轴器和离合器在传动系统中扮演着重要的角色，它们的功用决定了机械设备和车辆的正常工作。
因此，合理选择和使用联轴器和离合器是提高机械设备和车辆工作效率和质量的重要保障。
摩托车离合器的工作原理
摩托车离合器的工作原理
摩托车离合器是一种特殊的联轴器，可以对摩托车的发动机和传动系统作出制动和连接的功能，起着传递发动机动力的作用。
离合器一般由摩托车变速器、弹性离合器、摩擦片和离合器弹簧组成。
弹性离合器由内外环及中心盘构成，内外环固定在变速器上，中心盘固定在开关上；摩擦片由石墨或陶瓷制成，起着消除摩擦力的作用；离合器弹簧安装在变速器头上，起着牵引中心盘的作用。
当开关拨动到开启或联接位置，弹簧就会通过中心盘的压力，将变速器和开关连接在一起，同时消除了摩擦片之间的摩擦力，从而使发动机和变速器能够连接在一起，并有效发挥传动功能。
1.问联轴器、离合器有何区别各用于什么场合.
1.问：联轴器、离合器有何区别？各用于什么场合？答：联轴器用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离；只有在机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。
离合器是在机器运转过程中，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系统的断续，以便进行变速及换向等。
2.问：刚性联轴器主要有哪几种？答：套筒式、夹壳式和凸缘式等。
3.问：刚性联轴器的主要缺点是什么？答：1）无法补偿两轴偏斜和位移，对两轴的对中性要求较高；2）联轴器中都是刚性零件，缺乏缓冲和吸振的能力。
在不能避免两轴偏斜和位移的场合中应用时，将会在轴与联轴器中引起难以估计的附加应力，并使轴、轴承和轴上零件的工作情况恶化。
4.问：利用联轴器补偿两轴偏斜和位移的方法主要有哪些？答：主要有两种：1）利用联轴器工作零件间构成的动联接具有某一方向或几个方向的活动度来补偿；2）利用联轴器中弹性元件的变形来补偿。
用前一种方法做成的就是无弹性元件挠性联轴器，用后一种方法做成的就是弹性联轴器。
5.问：挠性联轴器依所能补偿位移的方向不同可分为几种？答：可分为允许轴向位移、允许径向位移、允许角位移和允许综合位移等四种。
6.问：对离合器的要求主要有哪些？答：接合平稳、分离迅速而彻底；调节和修理方便；外廓尺寸小；质量小；耐磨性好和有足够的散热能力；操纵方便省力。
7.问：选择联轴器的类型时考虑的因素主要有哪些？答：具体选择时可考虑以下几点：1）所需传递的转矩大小和性质以及对缓冲减振功能的要求；2）联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小；3）两轴相对位移的大小和方向；4）联轴器的可靠性和工作环境；5）联轴器的制造、安装、维护和成本。
8.问：哪些类型的联轴器具有缓冲、减振作用？答：弹性联轴器都具有缓和冲击的作用。
用非金属弹性元件构成的弹性联轴器以及用金属弹性元件构成的、弹性元件间有摩擦作用的弹性联轴器，除有缓冲作用外，还有减振作用。
9.问：在选择联轴器或对其关键零件进行验算时，应用计算转矩，原因何在？答：机器起动时的惯性力矩和工作中的过载等原因。
弹簧的弹性弹簧恢复力和位移的关系
弹簧的弹性弹簧恢复力和位移的关系弹簧的弹性：弹簧恢复力与位移的关系弹簧是一种应用广泛的机械元件，具有很高的弹性和恢复力。
弹簧的弹性指的是其在外力作用下可以变形并恢复原状的能力。
在物理学中，弹簧的弹性可以通过弹性常数来描述，弹性常数越大，弹簧的弹性越大。
弹簧的弹性与其恢复力和位移之间存在着一定的关系，下文将详细介绍弹簧的弹性特性以及弹簧恢复力与位移之间的关系。
弹簧的弹性是指当外力作用于弹簧上时，弹簧会发生变形，并在外力撤离后恢复原状的能力。
弹簧的变形分为弹性变形和塑性变形两种情况。
弹性变形是指弹簧在外力作用下发生的可逆变形，撤离外力后能够完全恢复原状；而塑性变形是指弹簧在外力作用下发生的不可逆变形，撤离外力后无法完全恢复原状。
本文主要关注弹簧的弹性变形。
弹簧的弹性可以通过弹性常数来描述，弹性常数也称为弹簧系数，通常用字母k表示。
弹性常数是衡量弹簧的弹性特性的重要参数，它反映了单位位移情况下，弹簧受到的恢复力的大小。
弹性常数越大，弹簧的弹性越大，恢复力也就越大。
弹簧的弹性常数与其几何形状、材料特性以及制造工艺等因素密切相关。
当弹簧受到外力作用时，发生弹性变形并产生恢复力。
根据胡克定律，弹簧恢复力与弹簧的位移存在着线性关系。
胡克定律可以表述为F = -kx，其中F表示弹簧的恢复力，k表示弹簧的弹性常数，x表示弹簧的位移。
负号表示恢复力的方向与位移方向相反，即恢复力的方向朝向恢复原状的方向。
从胡克定律可以看出，当弹簧的位移增大时，弹簧的恢复力也会相应增大；当弹簧的位移减小时，弹簧的恢复力也会相应减小。
这种线性关系表示了弹簧的弹性特性，也为弹簧的应用提供了理论依据。
根据胡克定律，可以通过改变弹簧的弹性常数或者位移来控制弹簧的恢复力大小，实现弹簧在各种工程领域的应用。
在工程领域，弹簧广泛应用于振动系统、悬挂系统和力学传动系统等。
其中，对弹簧的弹性特性要求较高的是振动系统。
振动系统中的弹簧需要具备较大的弹性，以便承受外界振动力并产生恢复力，实现振动的稳定和平衡。
机械基础-- 常见零部件
2、弹簧的许用应力 弹簧材料的许用应力与弹簧的受载循环次数有关
11
●齿式联轴器
齿式联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套筒和两个带 有外齿的内套筒组成。依靠内外齿相啮合传递扭矩。齿 轮的齿廓曲线为渐开线，啮合角为20°。这类联轴器能 传递很大的转矩，并允许有较大的偏移量，安装精度要 求不高，常用于重型机械中。
12
●万向联轴器
十字轴式万向联轴器，由两个叉形接头、一个中间
48
9-6-3 圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算
一、弹簧特性线
d
p
D1 D2 D
预 紧 力 F1 称 为 弹 簧 的 最 小
载荷。Fmax为弹簧所承受的 最大工作载荷，此时，弹
簧 高 度 压 缩 到 H2 ， 相 应 变 形为λmax，该时刻弹簧各圈 之间仍应保留δ1的间隙，欲 称余隙。
H0
H1 H2
20
●星形弹性联轴器
两半联轴器上均制有凸牙，用橡胶等类材料制成的星 形弹性件，放置在两半联轴器的凸牙之间。工作时，星 形弹性件受压缩并传递转矩。这种联轴器允许轴的径向 位移为0.2mm，偏角位移为1°30'。因弹性件只受压不 受拉，工作情况有所改善，故寿命较长。
21
●剪切销安全联轴器
单剪的
双剪的
19
●膜片联轴器
其弹性元件为一定数量的很薄的 多边环形（或圆环形）金属膜片叠合 而成的膜片组。在膜片的圆周上有若 干个螺栓孔，用铰制孔用螺栓交错间 隔与半联轴器相联接。这样将弹性元 件上的弧段分为交错受压缩和受拉伸 的两部分，拉伸部分传递转矩，压缩 部分趋向皱折。当机组存在轴向、径 向和角位移时，金属膜片便产生波状 变形。
机械设计基础第17章 联轴器和离合器
二、自动离合器
自动离合器是一种能根据机器运动或动力参数的变化而自动完成结合和分离 的离合器。
1.牙嵌式安全离合器
2. 超越离合器
只能按一个转向传递转矩，反向时自动分 离。
这种离合器工作时没有噪声，宜于高速 转动，但制造精度要求高。
1、星轮，2、外圈 3、滚柱，4、顶杆
2.凸缘联轴器
特点：对两轴对中性的要求很高,结构简单、成本低、传递转矩大应用最广。 缺点是对轴的位移补偿能力差。
普通螺栓联接
铰制孔螺栓联接
二、可移式刚性联轴器
1.十字滑块联轴器
特点：十字滑块联轴器径向尺寸小,结构简单,用于 低速。需要润滑。
2.齿轮联轴器
特点：传递转矩大,外形尺寸紧凑,工作可靠,但结 构复杂,成本高，需要润滑和密封,常用于低速的 重型机械中。
第17章 联轴器和离合器
17.1 联轴器 17.2 离合器
17.1 联轴器
作用：主要用作轴与轴之间的联接， 以传递运动和转矩。 特点：停机时才能联接或分离。
轴的相对位移：轴向位移、径向位移、角位移、综 合位移，联轴器应具有补偿这些位移的能力。
联轴器的类型:
机械式联轴器、液力联轴器、电磁式联轴器
3.万向联轴器
当主动轴以等角速度回转时,
1
从动轴的角速度
2
将在一定范围
1 cos 2 。
为消除从动轴的速度波动,通常将万向联轴器成对使用,并使中间轴的两个叉
子位于同一平面上,还应使主、从动轴的轴线与中间轴的轴线间的偏斜角 相
等
，转速不宜太高。
1 2
刚性 联轴器
固定式 刚性联轴器
可移式 刚性联轴器
要求被联接两轴轴线严格对 中
可以通过两半联轴器间的相对运动 来补偿被联接两轴的相对位移。
汽车常用机械零件
图11-16 手动变速箱输出轴上的花键联接
（5）切向键连接 切向键连接如图11-17所示。它由两个普通楔键组成，装配时两个楔键分别自轮毂两端楔入，装配后两个相互平行的窄面为工作面。单个切向键只能传递单向转矩。若传递双向转矩，应装两个互成120°的切向键。
图11-17 切向键连接
2．平键的尺寸选择和键联接的强度校核 平键是标准件，一般先根据轴的直径，由标准中选取尺寸，然后进行强度校核。 （1） 平键的尺寸选择 根据轴的直径d从标准中选择平键宽度b（高度h），键的长度L应略小于轮毂长度，并与标准中规定的长度系列相符。 （2） 平键连接的失效形式及强度校核 平键连接工作时的受力情况如图11-18所示。普通平键连接属于静连接，其主要失效形式是连接中强度较弱零件的工作面被压溃。导向平键和滑键连接属于动连接，其主要失效形式是工作面过度磨损。
汽车常用机械零件
本章导读
汽车作为一种特殊的综合性的机器，它由非常多的机械零件组成，这些零件也由不同的金属材料或非金属材料制造而成，汽车上常用的机械零件主要有轴、轴承、联轴器、制动器、离合器、联接件和弹簧等。本章主要介绍这些常用机械零件的结构和作用。
本章要点
1．轴的分类、材料及结构设计 2. 滚动轴承的结构、类型及代号 3. 联轴器、离合器、制动器 4. 键联接、销联接及螺纹联接 5. 弹簧的作用、类型、特点及应用
11.3 联轴器、离合器与制动器
联轴器和离合器主要用来联接不同机器或部件的两根轴，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时才能拆卸并分离它们，而利用离合器联接的两根轴在机器转动过程中能够方便的实现分离和结合。制动器主要是用来使机器上的某一根轴在机器停车后立即停止运转，实现制动。 1．联轴器 按其结构特点，联轴器可以分为刚性联轴器和弹性联轴器两种。 （1）刚性联轴器 刚性联轴器是通过若干刚性零件将两轴联接在一起的，它由多种结构形式：凸缘联轴器、套筒联轴器和万向联轴器。如图11-5所示。
《机械基础》第十三章联轴器、离合器和制动器教案
《机械基础》教案课题第十三章联轴器、离合器和制动器课型理论课课时2授课班级授课时间授课教师教材分析本节课的内容是关于《机械基础》中的第十三章。
要求学生理解机械基础的功用、结构，课标要求是掌握机械基础的作用。
选用的教材是由中国劳动社会保障出版社出版的《机械基础》（第七版），学习内容是机械基础的内容和各项方法。
学情分析知识储备：对机械有着初步的了解。
能力水平：熟悉机械基础的发展史。
学习特点：学习、接受新知识能力较弱，尤其是理论性强的知识，不能充分利用课余时间学习。
学习目标知识目标：理解联轴器的基本知识。
能力目标：能够掌握离合器及制动器的内容。
素质目标：1.认识到机械的重要性。
2.积极参与课堂，能够表达自己的观点和想法。
学习重难点教学重点：1. 联轴器的基本知识。
2.离合器及制动器的内容。
教学方法讲授法、讨论法、演示法、实物教学法课前准备教师准备：教学课件学生准备：课前预习教学媒体多媒体教室、多媒体课件教学过程教学环节教师活动设计学生活动设计设计意图活动一：创设情境生成问题1.情境导入让学生阅读教材导入情景，引导学生思考：联轴器的基本知识。
2.展示学习目标认识到联轴器的重要性。
掌握离合器基本知识的具体内容。
1.阅读导入情景，思考教师提问，结合生活中的实际，认真回答。
2.查看并记住本节任务的学习目标。
1.通过情景问话，引出本课主题。
同时激发学习兴趣。
2.通过课件展示本节任务，让学生明确课堂任务。
活动二：调动思维探究新知一.导入新课:组织教学、吸引学生注意力，使学生进入上课状态。
二.1.新课讲解:借助PPT讲授机械基础基本知识内容，利用课件进行讲授，对比课件中的构造简图，对联轴器基本知识有一个初步的了解。
联轴器在机器停车后用拆卸方法才能把两轴分离或连接。
离合器在机械运转中可使两轴结合或分离。
制动器主要用来降低机械运动速度或使机械停止运转1—电动机 2—制动器 3—联轴器 4—减速器 5—离合器 6—卷筒学习机械基础基本知识的总体认知(1)听课、思考、结合生活实际，认真回答教师提出的问题。
最新机械设计基础教案——第16章联轴器与离合器、其它常用零部件.docx
第 16 章联轴器与离合器、其它常用零部件（一）教学要求（1）了解联轴器、离合器、制动器的类型与特点（2）了解各类弹簧的工作原理、特点及应用，掌握圆柱螺旋弹簧的设计方法（二）教学的重点与难点（1）联轴器、离合器、制动器的选用（2）圆柱螺旋弹簧的设计计算（三）教学内容16． 1联轴器一、联轴器的类型、结构和特性联轴器机械式联轴器液力联轴器——液压~、液力~、液力偶合器电磁式联轴器其中以机械式联轴器最为常用机械式联轴器：1、刚性联轴器1）刚性固定式联轴器（无法补偿两轴线相对位移偏差）①套筒联轴器，图16-1②凸缘联轴器：图16-2a ，用普通螺栓联接；图16-2b ，用铰制孔螺栓联接③夹壳式联轴器，图16-32）刚性可移式联轴器（可补偿两种轴线的X 、Y和综合误差的影响）图16-4①十字滑块联轴器②万向联轴器。
③齿轮联轴器，如图16-8 ，允许Y 和位移，适合于重载传动2、弹性联轴器（并可补偿轴线偏差，有弹性元件、缓冲吸振）1）弹性套柱销联轴器2）弹性柱销联轴器3）轮胎联轴器二、联轴器的选择1、选联轴器类型——按载荷大小，转速高低，而轴对中性和工作特性（振动、冲击等）2、定计算扭矩3、定型号4、校核转速5、协调轴孔直径6、规定部件安装精度（根据联轴器允许的轴的相对偏移量）7、必要校核。
16． 2离合器要求：操纵方便、省力，接合和分离迅速平稳、动作准确、结构简单一、机械离合器1、牙嵌式离合器（如图16-13）——适于停车和低速（n<10r/min ）时接合矩形牙—— Z=3~15图 16-14 牙型梯形牙——Z=5~11接合不太容易三角形牙——易于接合，但承载低Z=15~60锯齿形牙——只能单向接合Z=2~6牙齿可布置在周向，也可布置在轴向2、摩擦式离合器——接合平稳，适合于高速运动中接合1）单盘摩擦离合器（图16-15）2）锥面摩擦离合器（图16-16）在同样压紧力下有较大的摩擦力3）多盘式摩擦离合器（图16-17 ）传动能力较大、应用较广。
传动件的主要类型和特点
传动件的主要类型和特点在机械设备中，轴、键、联轴节和离合器是最常见的传动件，⽤于⽀持、固定旋转零件和传递扭矩。
(1)轴轴是机器中的重要零件之⼀，⽤于⽀持旋转的机械零件传递扭矩。
●按承受载荷的不同轴可分为转轴、传动轴和⼼轴。
转轴既传递扭矩⼜承受弯矩，如齿轮减速器中的轴；传动轴只传递扭矩⽽不承受弯矩或弯矩很⼩，如汽车的传动轴；⼼轴则只承受弯矩⽽不传递扭矩，如⾃⾏车的前轴。
●轴按轴线的形状不同，分为直轴、曲轴和挠性钢丝轴。
●轴的材料通常采⽤碳素钢和合⾦钢，在碳素钢中常采⽤中碳钢。
●轴的结构应满⾜制造与安装要求、轴上零件的定位与固定、改善轴的受⼒状况以及减⼩应⼒集中等要求。
●进⾏轴的强度、刚度计算的准则是满⾜轴在承担载荷后的强度和刚度要求，必要时还必须校核其振动稳定性。
●轴的强度计算步骤通常为：轴的受⼒分析与计算(根据轴上的载荷情况，计算出轴的内⼒，画出弯矩、扭矩、轴⼒、剪⼒等内⼒图)；初步设计计算(按扭转强度或弯扭组合强度初选截⾯)；精确校核(按疲劳强度或静/考试⼤/强度进⾏精确校核)。
●轴的刚度不⾜，将会产⽣较⼤的变形⽽影响机器的⼯作。
(2)键键主要⽤来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递扭矩，如减速器中齿轮与轴的连接。
有些键还可实现轴上零件的轴向固定或轴向移动。
●键分为平键、半圆键、楔向键、切向键和花键等。
●平键的两侧是⼯作⾯，上表⾯与轮毂槽底之间留有间隙。
其定⼼性能好，装拆⽅便。
常⽤的平键有普通平键和导向平键两种。
●半圆键也是以两侧为⼯作⾯，有良好的定⼼性能。
半圆键可在轴槽中摆动以适应毂槽底⾯，但键槽对轴的削弱较⼤，只适⽤于轻载连接。
●楔向键的上下⾯是⼯作⾯，键的上表⾯有1：100的斜度.。
●切向键是由⼀对楔向键组成，能传递很⼤的扭矩，常⽤于重型机械设备中。
●花键是在轴和轮毂孔周向均布多个键齿构成的，称为花键连接。
它适⽤于定⼼精度要求⾼、载荷⼤和经常滑移的连接。
(3)联轴器、离合器●联轴器和离合器主要⽤于轴与轴之间的连接，使其⼀起回转并传递转矩。
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机械设计基础
二、常用联轴器及其选择
1、固定式刚性联轴器 、
凸缘联轴器 (a) 用凸肩和凹槽对中;
机械设计基础
(b) 用铰制孔以螺栓对中
二、常用联轴器及其选择
2、可移式刚性联轴器 、 刚性可移式联轴器可补偿被联结两轴的相对位移量, 但无弹性元件, 不能缓冲 和减震。 所以只用于低速、 轻载的场合。 （1）齿式联轴器
第十三章 其他常用零部件
第一节 连轴器 第二节 离合器 第三节 弹簧
机械设计基础
第一节 连轴器
一、联轴器的功能和类型
功能： 功能：轴与轴的联接，并使它们一起回转传递扭矩。 类型： 类型：按被连接两轴的相对位置是否有补偿能力, 联轴器分为固定式和可移式 两种。 固定式联轴器用在两轴轴线严格对中, 并在工作时不允许两轴 有相对位移的场合。 可移式联轴器允许两轴线有一定的安装误差, 并 能补偿被连接两轴的相对位移和相对偏斜。 可移式联轴器按补偿位移的方法不同, 分为两类: 利用联轴器工作 零件之间的间隙和结构特性来补偿的称为刚性可移式联轴器； 利用联 轴器中弹性元件的变形来补偿的称为弹性可移式联轴器。 弹性可移式 联轴器简称为弹性联轴器, 刚性可移式联轴器和固定式联轴器统称为刚 性联轴器。
机械设计基础
一、 牙嵌式离合器
机械设计基础
二、圆盘摩擦离合器
1、单片式摩擦离合器 、 圆盘1紧固在主动轴上, 圆盘2可以沿导向平键 在从动轴上移动, 移动 盘3可使两圆盘接合或 分离。在轴向压力F的 作用下, 两圆盘工作表 面产生摩擦力, 从而传 递转矩。 单片式摩擦 离合器多用于传递转矩 较小的轻型机械。
机械设计基础
二、常用联轴器及其选择
（2） 滑块联轴器 工作时会产生较大离心力，故只用于低速
机械设计基础
二、常用联轴器及其选择
（3）万向联轴器 双万向联轴器安装时必须满足: 主动轴、 从动轴与中间轴的夹角必须相等； 中间轴两端的叉形平面必须位于同一平面内。
机械设计基础
三、弹性联轴器
（1） 弹性套柱销联轴器 弹性套柱销联轴器的构造与凸缘联轴器相似, 只是用套有弹性套的柱销 代替了连接螺栓。
机械设计基础
第三节 弹簧
机械设计基础
第三节 弹簧
机械设计基础
二、弹簧的材料和制造
1、材料 、 碳素钢、合金钢和青铜。一般优先用碳素钢。 2、制造 、 卷绕—两端加工—热处理—工艺性试验 3、弹簧的端部结构 弹簧的端部结构 半圆形（L I型）、圆形（L II型）、 可调型（L VII型）、可转式（L VIII型）。
机械设计基础
三、弹性联轴器
（2）弹性柱销联轴器 弹性柱销联轴器是用尼龙柱销将两个半联轴器联结 起来的。
机械设计基础
三、弹性联轴器
（3）轮胎联轴器 轮胎联轴器是由橡胶或橡胶织物制成轮胎形的弹性元件, 用压板与螺栓压紧 在两半联轴器之间。
机械设计基础
第二节 离合器
离合器也是用来连接轴与轴或 轴与回转零件, 以传递运动和动 力的机械装置。 它与联轴器的 区别是: 联轴器连接的两轴在机 器运转过程中始终一起转动, 不 能分开； 而离合器连接的两轴 在工作过程中可以方便地分开或 连接在一起。 所以对离合器的 基本要求为: 工作可靠, 接合、 分离迅速而平稳； 操纵灵活, 调节和修理方便； 结构简单, 重量轻, 尺寸小； 有良好的散 热能力和耐磨性。
机械设计基础
机械设计基础
二、圆盘摩擦离合器
3、定向离合器 定向离合器只 能按一个方向 传递转矩, 反 方向时能自动 分离。又称为 超越离合器
滚柱式定向离合器
机械设计基础
第三节 弹簧
一、弹簧的功能及种类
1、弹簧的功用 、 （1）控制运动 （2）缓冲吸振 （3）储存能量 （4）测量力的大小 2、种类 、 （1）螺旋弹簧 （2）板弹簧 （3）盘簧 （4）蝶形弹簧 （5）环形弹簧
机械设计基础
二、圆盘摩擦离合器
2、多片式摩擦离合器 、 有两组交错排列的摩擦片, 外摩擦片通过外圆周上的花键与鼓轮相联(鼓 轮与轴固联), 内摩擦片利用圆周上的花键与套筒相联(套筒与另一轴固联), 移动滑环使压块压紧(或放松)摩擦片, 从而使离合器处于接合(或分离)状 态。 多片式摩擦离合器因为增加了摩擦片数, 所以能提高传递转矩的能力, 且径向尺寸相对减小, 但结构复杂。