联轴器知识大全

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联轴器
特点：结构简单，对中较可靠，传递转矩大，但不消振。
应用：转速低，轴刚性大，载荷平稳，两轴严格对中，无冲击的场合。 尺寸已标准化，见GB5843-86，重要场合要验算螺栓联接的强度。
剪销式安全联轴器
将螺栓联接→销钉联接，过载时销钉剪断，以防重要零件损坏。（点击看图）
二、刚性可移式联轴器
点击 动画
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联轴器
（二）齿轮联轴器 （图）
组成：两个带外齿的半联轴器1＋两个带内齿的外壳3＋联接螺栓5， 靠内外齿啮合传递 T。
特点：①齿形为渐开线,α＝20°,一般Z=30~80；
②外齿齿顶承椭球面,且与内齿啮合后有 适当的顶隙和侧隙∴允许较大的综合
偏移；
③外壳内贮油，以便润滑啮合齿轮； ④因啮合传动，传递转矩大；
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。
二、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。
五、联轴器的选择 1.类型选择：根据机器工作条件、特点及要求，结合各类联轴器的性能选择。
原则：低速，刚性大的短轴——刚性固定式联轴器 转速低，刚性小的长轴——刚性可移式联轴器 转矩较大的重型机械——齿轮联轴器 中高转速，有振动的轴——弹性联轴器 轴线相交的两轴——万向联轴器 有安全保护要求时——安全联轴器
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联轴器
四、非金属弹性元件联轴器
（一）弹性套柱销联轴器 （图11-25）
非金属材料的弹性元件都是变刚度 的，常用非金属材料的刚度多随载荷 的增大而增大，故缓冲性好，特别适 用于工作载荷有较大变化的机器。
组成： 两半联轴器 ＋ 套有弹性圈的柱销 特点： 结构简单，成本低，允许综合偏移，且缓冲、吸振。 允许最大偏移量： △y＝0.2~0.7mm, △x=2~7.5mm, △α =30′～1°30′ 注：为补偿较大的△x，安装时要留出间隙C,设计时要留出距离A，以便更
剪销式安全联轴器 十字滑块联轴器 允许两轴有一定位移,靠运动
齿轮联轴器
副组成得动联接补偿轴的偏移。
靠金属弹性元件的变 形补偿两轴的偏移 利用非金属弹 性元件的变形 补偿轴的偏移。
万向联轴器 簧片联轴器 金属弹性元件联轴器
弹性联轴器
非金属弹性元件联轴器
E变化范围大,阻尼效应好,重量轻,成本低, 但强度低,承载能力小,寿命较短。
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联轴器
（四）轮胎式联轴器 （图）
组成：轮胎状弹性元件 ＋加紧板 ＋两半联轴器 ＋螺钉 特点：富有弹性，消振能力强，扭转刚度小，但径向尺寸较大，
过载时产生附加轴向载荷。 允许偏移量：△y＝0.01D, △x＝0.02D, △α =5°~12°(D为轮胎外径)
应用：起动频繁，正反转向，nmax=5000r/min,冲击大的两轴联接。
特点：弹性高,阻尼值大,传递T大,结构紧凑,工作可靠,不受温度、灰尘等环 境影响。允许△y＝0.45~1mm, △x=1.5~5mm, △α =0.2° 应用：载荷变动较大,易发生扭转振动的轴系,如高速大功率柴油机驱动的机组中 特性：联轴器受T后，被联接两轴将因弹性元件的变形而产生相应的扭转角φ。 定刚度—φ与T成正比关系的弹性元件为定刚度， 变刚度—φ与T不成正比的为变刚度。 金属材料的弹性元件由于其结构不同，可有变刚度的与定刚度的两种。
特点：①允许两轴间有较大的角偏移,αmax=35°～45°(但α↑η↓)；
②运转中α变化也能工作，但瞬时传动比变化，且ω1≠ω2； ③径向尺寸小。
缺点:当主动轴角速度ω 1为常数时，从动轴的角速度ω 3在一定范围内 (ω 1cosα≤ω 3 ≤ω 1/cosα)变化，→引起附加动载荷。 ∴ 常将万向联轴器成对使用——双万向联轴器（动画） 为使ω 3=ω 1 ，安装注意：
JC 42 84
思考题
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离合器
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嵌入式、摩擦式两类；
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离合器、电磁离合器、液压离合器和气压离合器等；
可将整机分为部件，便于制造、装卸、运输。离合器还可 操纵机器的启动、制动、换向和变速。
联轴器和离合器种类很多，有些已经标准化，本节仅介绍常见的类型
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联轴器
联轴器
联轴器分类：
刚性固定式 刚性联轴器 套筒联轴器 凸缘联轴器 夹壳式联轴器 要求两轴严格对中， 工作时两轴不能移动。
刚性可移式
强度高，承载能力大,E大且稳 定,受T影响小,但成本高。
特点：浮动盘中心的运动轨迹为圆，其直径等于两轴的偏心距e =△y，
在两轴有相对位移情况下工作时，中间盘会产生很大的离心力，从而 增大动载荷及磨损。因此选用时应注意其工作转速不得大于规定值。
材料：两半联轴器——45钢或ZG310-570（大尺寸用） 中间浮动盘——45钢，表面淬火 应用：径向偏移△y较大，T大，无冲击，低速传动的两轴联接， 允许 nmax =100~250r/min ， △y≤0.04d , △α ≤30′。
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联轴器
2.尺寸选择： 根据 n、d、Tc
使联轴器 d轴＝d孔(mm), Tc≤[T](Nm)，
查标准，定具体型号尺寸
必要时，对主要零件进行强度验算。 长度L及孔的结构形式由具体情况而定； Tc—计算转矩，[T]—许用转矩或公称转矩；
n≤[n] (r/min) ， n—轴的实际转速，[n]—联轴器的许用转速。 T—所传递的名义转矩Nmm ; 计算转矩Tc： Tc＝KAT KA—工作情况系数，表18－1 例题: 选择图18－15中减速器和运输机之间的联轴器,减速器输出端轴径d1=40mm， 运输机输入端轴径d2=42mm，该轴传递功率P=4.83kW，转速n=300r/min， 试选择所需的联轴器。 考虑ｎ较低,传递P不大,安 [解]1．类型选择：选用弹性套柱销联轴器。 装时不易完全同轴线。 2．计算转矩：名义转矩 T＝9550P／n＝9550×4.83／300＝153.76 N· m 查表18－1取KA＝1.5,则计算转矩为 Tc=KAT=1.5×153.76=230.64N· m 3．型号选择: 从GB4323-84中查得TL7联轴器的[T]=500N· m,[n]=2800r/min， ZC 40 84 GB4323-84 。 轴径为40～45mm之间， 故选定 TL7联轴器
十字轴式万向联轴器
α1＝α2 ①必须保证主从动轴与中间联接轴之间的夹角相等， α1＝α2’ ②中间轴两端的叉形接头应在同一平面内。 （图） 这时，中间轴转速仍不均匀，但因惯性不大，产生的动载荷也不大。
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联轴器
双万向联轴器示意图 材料：合金钢 40Cr，20Cr等。 应用：机床、汽车、工程机械等设备中。 以上各种联轴器的共同特点： 1）刚性零件，∴缺乏缓冲吸振能力； 2）有相对滑动的零件,∴磨损↑间隙↑,当载荷、速度变化时,引起冲击； 3）零件间的摩擦阻力随载荷的增加而增加，当阻力达到一定程度时， 零件移动困难→附加动载荷。 ∴要求这类联轴器摩擦表面硬度高，且需润滑以减少摩擦阻力。
应用：代替弹性套柱销联轴器，传递大的T。 （三）梅花形弹性联轴器 （图）
组成：将梅花形弹性元件置于两半联轴器的凸爪之间, 工作时弹性件受挤压并传递转矩。 弹性元件材料：丁腈橡胶，聚氨脂，尼龙等。 特点：结构简单，价格低，有良好的补偿位移和减振能力。 允许偏移量：△y＝0.5~1.8mm, △x＝1.2~5mm, △α =1°~2° 允许外缘速度：铸铁V=30~50m/s；铸钢V=60m/s; 锻钢V=100~120m/s 。
联轴器
联轴器和离合器
[重点]
1、典型联轴器的工作原理、性能、结构特点和类型选择； 2、离合器的基本概念，典型结构，选用原则。
[要求]
1、掌握联轴器和离合器的功用和分类；
2、掌握常用联轴器的结构特点、工作原理、使用场 合及选用与计算方法；
3、掌握常用离合器的结构、工作原理、性能特点和
选择及计算方法； 4、了解计算载荷和载荷系数。
⑤制造困难，成本高。
材料：45锻钢或铸钢，HB≥250；外壳HB≥290。 应用：重型机械，允许 △y＝2.4~6.3mm，△α ＜3°。
因计算困难，一般根据转矩查标准，选取合适的尺寸
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联轴器
（三）万向联轴器 （图11-23）
组成：两个叉形接头1、3 ＋ 中间十字轴2 ＋ 轴销(在十字轴里) ——构成可动的联接。 （动画）
换橡胶圈时不必拆开两轴。（见图18－11） 材料：半联轴器——HT200,ZG270-500,或35钢 柱销——35钢，正火处理 弹性套——天然橡胶或合成橡胶 应用：启动频繁,变载下工作的轴联接；工作温 度t=-20~50℃；圆周速度Vmax＜30m/s； 确保无油和其它有害于橡胶的介质。
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联轴器
三、金属弹性元件联轴器
主要特点：补偿两轴偏移，偏斜，缓冲、吸振，减小轴的扭转振动。 应用：频繁启动、变载、常正反转动，两轴不能严格对中的场合。
常用的有：蛇形弹簧联轴器 ，簧片联轴器。
径向簧片联轴器
组成：两半联轴器 ＋ 一叠簧片(6组径向放置)＋联接螺栓 ＋外轮
簧片一端固定在轮毂中，另一端嵌在外轮的楔槽中