联轴器离合器

华南理工大学专用 潘存云教授研制
联轴器和离合器已标准化。 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， 据机器的工作条件选定合适的类型 ， 然后按 照计算转矩、 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。 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。 的某些零件进行验算。 计算转矩T 应考虑机器起动时的惯性力、 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， 因素，按下式确定
Tc＝KAT
（17-1） ）
式中， 为名义转矩 为名义转矩； 为工作情况系数， 式中，T为名义转矩；KA为工作情况系数，其 值见表17-1。 值见表 。
华南理工大学专用 潘存云教授研制
工作情况系数K 表17-1 工作情况系数 A
原动机
工 作 机 发电机、小型通风机、 发电机、小型通风机、小型离心机 透平压缩机、木工机械、 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 搅拌机、增压机、 织布机、水泥搅拌机、 织布机、水泥搅拌机、拖拉机 挖掘机、起重机、碎石机、 挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械 压延机、重型初轧机、 压延机、重型初轧机、无飞轮活塞泵 电动机 多缸 双缸 单缸 汽轮机 内燃机 内燃机 内燃机 1.3 1.5 1.7 1.9 2.3 3.1 1.5 1.7 1.9 2.1 2.5 3.3 1.8 2.0 2.2 2.4 2.8 3.6 2.2 2.4 2.6 2.8 3.2 4.0
ω1
r
B
α
A B
r”
α ω "2
=>ω”2 <ω1 ω1 cosα
潘存云教授研制
其它位置： 其它位置： ω1cos α ≤ ω2 ≤
华南理工大学专用
为了消除从动轴变速转动的缺点，常 双万向铰链机构 将两个单万向铰链机构串联使用，构成双万向铰链机构。 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： 主动、从动、中间三轴共面； ①主动、从动、中间三轴共面；
α
华南理工大学专用
潘存云教授研制
优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。 优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。 缺点：结构笨重、造价高。 缺点：结构笨重、造价高。 应用：用于重型传动。 应用：用于重型传动。
华南理工大学专用
潘存云教授研制
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， 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， 有凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽 构成移动副。 中，构成移动副。 工作原理 当两轴存在不对中和偏斜时， 原理： 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。 滑块将在凹槽内滑动。
华南理工大学专用
潘存云教授研制
离合器的分类
嵌入式 摩擦式
对离合器的基本要求 分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底， 1. 分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作 准确可靠； 准确可靠； 结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小， 2. 结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作 安全，效率高； 安全，效率高； 3.接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好； 3.接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好； 接合元件耐磨性好 4.操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。 4.操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。 操纵方便省力
华南理工大学专用
c
c
潘存云教授研制
三、轮胎式弹性联轴器 结构：中间为橡胶制成的轮胎环， 结构：中间为橡胶制成的轮胎环，用止退垫板与半联 轴器联接。 轴器联接。 特点：结构简单、易于变形。允 特点：结构简单、易于变形。 许较大的综合hdv x位移。 位移。 许较大的综合 位移 适用范围： 适用范围： 5˚≤α≤12 ， x≤0.02D ≤ ≤12˚， y≤0.01D， y≤0.01D， n≤5000 r/min 应用：适用于启动频繁、 应用：适用于启动频繁、正反 向运转、有冲击振动、 向运转、有冲击振动、有较大 轴向位移、潮湿多尘的场合。 轴向位移、潮湿多尘的场合。 止退垫板 轮胎环
华南理工大学专用 潘存云教授研制
联轴器、 §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 作用：主要用于将两根轴联接在一起， 将两根轴联接在一起 转，并传递扭矩，也可用作安全装置。 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， 联轴器 用于将两轴联接在一起，机器运转时两 用于将两轴联接在一起 轴不能分离，只有在机器停车时才可将两轴分离； 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 离合器 在机器运转过程中， 在机器运转过程中 或分离的一种装置。 或分离的一种装置。 它可用来操纵机器传动的断 以便进行变速或换向； 续，以便进行变速或换向；
第17章 17章
联轴器、 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 磁粉离合器 §17-7 磁粉离合器 §17-8 定向离合器 §14-6 制动器
预留安装空间以便与更换橡胶套
二、弹性柱销联轴器 结构： 结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔 结构简单、更换柱销方便。 中。 结构简单、更换柱销方便。 两种柱销 特点： 特点：上述两种联轴器的动力通过弹性 尼龙销 元件传递，缓和冲击、吸收振动。 元件传递，缓和冲击、吸收振动。 挡板 应用：适用于正反向变化多， 应用：适用于正反向变化多，启动 频繁的高速轴。 频繁的高速轴。 适用范围： 12˚≤ ≤60 ， 适用范围：-12 ≤t≤60˚， v≤8000 r/min 能补偿较大的轴向位移， 能补偿较大的轴向位移，并 允许微量的径向位移和角位 移。 销与挡板之 间留有间隙
有夹角
应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。 应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。
α
单万向联轴器
华南理工大学专用 潘存云教授研制
结构特点：两传动轴末端各有一个叉形支架， 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” 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， 心位于两轴交点处， 轴间角为 ： α=0 45 =0~45 45˚ α 运动分析： 运动分析： 两轴平均传动比为1， 两轴平均传动比为 ，但 瞬时传动比是动态变化的。 瞬时传动比是动态变化的。 在图示位置I, 以轴1为参考 在图示位置 以轴 为参考 系，对A点有 ： 点有 vA1 = rω1 以轴2为参考系， 以轴 为参考系，对A点有 ： 为参考系 点有 vA2 = r’ω’2 = r cosαω’ 2 显然有 ： vA1 = vA2
y
径向 轴向 x
y α α
角度
华南理工大学专用
综合
潘存云教授研制
一、齿式联轴器 结构：两个有内齿的外壳，两个有外齿的套筒， 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。 数相同，外齿做成球形齿顶的腰鼓齿。套筒与轴用键联 两外壳用螺栓联接。两端密封，空腔内储存润滑油。 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。 功用：能补偿轴不对中和偏斜。 工作范围：正常齿： 工作范围：正常齿：α≤30’ 30 腰鼓齿： 腰鼓齿：α≤3˚
华南理工大学专用
r’
A
ω1
B
α r α ω'2
A
潘存云教授研制
代入得： ω1 =cosαω’2 代入得： ω’2 〉ω1 在图示位置II, 以轴 为参考 以轴2为参考 在图示位置 系，对B点有 ： 点有 vB2 = rω”2 以轴1为参考系，对B点有 ： 以轴 为参考系， 为参考系 点有 vB1 = r”ω1 = ω1 r cosα 同样有 ： vB1 = vB2 代入得： 代入得： ω’’2=ω1 cosα
②主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹 主动轴、 角应相等； 角应相等； ③中间轴两端的叉面应在同一平面内。 中间轴两端的叉面应在同一平面内。
1 2
α
C 1
α
α
C 2 α
华南理工大学专用 潘存云教授研制
小型双万向联轴器 结构如图所示，通常采用合金钢制造。 结构如图所示，通常采用合金钢制造。
A
华南理工大学专用
潘存云教授研制
联轴器和离合器种类繁多， 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： 计时应考虑如下因素： 传递转矩大小; 传递转矩大小 转速高低; 转速高低 扭转刚度变化 ; 体积大小 ; 缓冲吸振能力 。
华南理工大学专用
潘存云教授研制
刚性联轴器
联轴器分类： 联轴器分类：
绞制孔螺栓 普通螺栓 对中榫
§17-2 固定式刚性联轴器 Nhomakorabea普通凸缘联轴器 普通凸缘联轴器
华南理工大学专用 潘存云教授研制
制造与安装要求：半联轴器的凸缘端面应与轴线垂直， 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。 安装时应使两轴精确对中。 材料：一般用铸铁、 m/s时 材料：一般用铸铁、当重载或 V≥30 m/s时，用铸 钢或锻钢 。 特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大， 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： 应用：用于载荷较平稳的两轴联接 。 90˚ 90
弹性联轴器
刚性联轴器由刚性传力件组成， 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。 不能补偿两轴的器能补偿两轴间的相对位移。 弹性联轴器包含有弹性元件，除了能补 弹性联轴器包含有弹性元件， 偿两轴间的相对位移外， 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。 和缓和冲击的能力。