机械设计联轴器离合器和制动器课件.pptx
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叉形接头和 十字头是铰接的， 因此允许被联接 两轴的轴线夹角 很大。
当两轴线不重合时，主动轴等速转动，而从动轴将在某 一范围内作周期性的变速转动，会在传动中引起附加动载荷。
1 cos 2 1 / cos
常将万向联轴器成对使用，构成双万向联轴器，但必须 保证两轴和中间轴的夹角相等，并且中间轴的两端的叉形接 头在同一平面内。
此时，1 2 。
ห้องสมุดไป่ตู้
万向联轴器可用于相交两轴间的联接，或工作时有较大 角位移的场合。
传递转矩和运动可靠，结构比较紧凑，传动效率较高， 维修保养比较方便。
2）有弹性元件挠性联轴器
因联轴器中装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对 位移，而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量 越多，则联轴器的减振能力越强。这类联轴器的品种多，应 用广泛。
规定部件相应的安装精度 进行必要的承载能力校核
1. 联轴器类型的选择
应全面了解工作载荷的大小和性质、转速高低、工作环境 等，结合常用联轴器的性能、应用范围及使用场合选择联轴器 的类型。
（1）所需传递转矩的大小和性质，对缓冲、减振功能的要求以 及是否可能发生共振等。
（2）联轴器所联两轴轴线的相对位移。 即由制造和装配误差、轴受载和热膨胀变形以及部件之间
齿式联轴器
外齿轮齿顶做成 球面，球面中心位于 齿轮的轴线上，故能 补偿两轴的综合位移。
能传递较大转矩， 但结构复杂，制造困难， 在重型机器和起重设备 中应用较广。
用于高速传动时， 必须进行高精度加工， 并经动平衡处理，还 需要有良好的润滑和 密封。
不适用于立轴。
c. 万向联轴器
由两个分别固定在主、 从动轴上的叉形接头和一 个十字形零件所组成。
的相对运动等引起联轴器所联两轴线的相对位移程度。
（3）许用的外形和尺寸的安装方法。 为了便于装配、调整和维修，应考虑必需的操作空间。 对于大型的联轴器，应能在轴不需要作轴向移动的条件下
实现装拆。
（4）联轴器的许用转速。
当n ≥ 5000 r/min时，应考虑联轴器外缘的离心应力和弹性 元件的变形等因素，并应进行平衡试验。
第九章 联轴器、离合器和制动器
§9-1 联轴器 §9-2 离合器 §9-3 制动器
§9-1 联轴器
概述1
一、联轴器的功能与类型
1）联轴器的功能
联轴器是机械装置中常用的部件，它们主要用于轴与轴的联 接，以传递运动和转矩。
机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车时才可使两轴分离。
2）联轴器的类型
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，而存在着某 种程度的相对位移。
结构简单，安装、制造容易，耐久性好，也有吸振和补偿 轴向位移的能力。
多用于轴向窜动量较大，经常正、反转，启动频繁，转速 较高的场合和带载启动的高、低速传动轴系，可代替弹性圈柱 销连轴器。
不宜用于可靠性要求高、重载和具有强烈冲击与振动的场 合。对径向与角向位移大、安装精度低的传动轴系，也不宜选 用。
A
a. 弹性圆柱销联轴器
结构和凸缘联轴器类似，但用套有弹性圈的柱销代替了联 接螺栓。
结构比较简单，制造容易，不用润滑，弹性圈更换方便， 具有一定的补偿两轴线相对偏移和减振、缓冲性能。
多用于经常正、反转，启动频繁，转速较高的场合。
安装时，要注意留出间隙c，以便两轴工作时能作少量的相 对轴向位移。
b. 尼龙柱销联轴器 可看作弹性圈柱销联轴器简化而成。 采用尼龙柱销代替弹性圈和金属柱销。 在柱销两端配置挡圈，防止柱销滑出。装配时要留间隙。
高速时，不应选用非金属弹性元件和可动元件之间有间隙 的挠性联轴器。
此外，还应考虑工作环境、使用寿命以及润滑、密封和经 济性等条件，再参考各类联轴器特性，选择一种合用的联轴器 类型。
2. 联轴器型号、尺寸的确定
选定合适类型后，可按转矩、轴直径和转速等确定联轴器 的型号和结构尺寸。
T K T 联轴器计算转矩TCa：取轴上的最大转矩。 Ca
x
y联轴器的种类和特性1
轴向位移x
径向位移y
xy
角位移
综合位移x、y、
这就要求设计联轴器时，从结构上采取措施，使之能够适应一定 范围的相对位移。
根据联轴器有无弹性元件、对各种相对位移有无补偿能力，联 轴器可分为刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器。
二、常用联轴器的结构特点
1. 刚性联轴器 分套筒式、夹壳式和凸缘式。
凹槽和凸块的工作面要求有较高的硬度并加润滑剂。 转速高时，中间圆盘的偏心将产生较大离心力，加快磨损， 并对轴及轴承带来加大的附加载荷。 适用于低速场合。允许径向位移≤0.04d，角位移≤30′。
b. 齿轮联轴器
由两个具有 外齿的半联轴器 和两个具有内齿 的外壳所组成。
轮齿的齿廓 常为20°压力角 的渐开线齿廓， 轮齿间留有较大 齿侧间隙。
3. 其他联轴器 1）剪切销安全联轴器 剪切销安全联轴器有单剪和双剪的两种。
单剪的安全联轴器的结构类似凸缘联轴器，用钢制销钉联接。
2）带制动轮单面鼓形联轴器
用螺栓3将 半联轴器1、制动 轮2及内齿圈4联 接在一起，采用 循环冷却、润滑。
三、联轴器的选择
选用的基本步骤为： 选择联轴器的类型 计算联轴器的计算转矩 确定联轴器的型号 校核最大转矩 协调轴孔直径
这类联轴器的结构比较简单、成本低、可传递较大的转矩， 故当转速低、无冲击、轴的刚度大、对中性较好时常被采用。
2. 挠性联轴器
对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力，进一步分为：
1）无弹性元件挠性联轴器
联轴器具有挠性，可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件， 故不能缓冲减振。
a. 十字滑块联轴器
由端面开有 凹槽的两个半联 轴器和一个两端 具有凸块的中间 圆盘所组成。
套筒联轴器
凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两轴联 接，然后用螺栓把两个半联轴器联成一体，以传递运动和转矩。
铰制孔用螺栓
对中榫
为了安全起见，凸缘联轴器可以 作成带防护边的。
刚性联轴器
凸缘联轴器的材料可用灰铸铁和碳钢， 重载时或圆周速度大于30m/s时应用铸 钢或锻钢。
被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，故对两轴对中性 的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加载荷，使 工作情况恶化。
当两轴线不重合时，主动轴等速转动，而从动轴将在某 一范围内作周期性的变速转动，会在传动中引起附加动载荷。
1 cos 2 1 / cos
常将万向联轴器成对使用，构成双万向联轴器，但必须 保证两轴和中间轴的夹角相等，并且中间轴的两端的叉形接 头在同一平面内。
此时，1 2 。
ห้องสมุดไป่ตู้
万向联轴器可用于相交两轴间的联接，或工作时有较大 角位移的场合。
传递转矩和运动可靠，结构比较紧凑，传动效率较高， 维修保养比较方便。
2）有弹性元件挠性联轴器
因联轴器中装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对 位移，而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量 越多，则联轴器的减振能力越强。这类联轴器的品种多，应 用广泛。
规定部件相应的安装精度 进行必要的承载能力校核
1. 联轴器类型的选择
应全面了解工作载荷的大小和性质、转速高低、工作环境 等，结合常用联轴器的性能、应用范围及使用场合选择联轴器 的类型。
（1）所需传递转矩的大小和性质，对缓冲、减振功能的要求以 及是否可能发生共振等。
（2）联轴器所联两轴轴线的相对位移。 即由制造和装配误差、轴受载和热膨胀变形以及部件之间
齿式联轴器
外齿轮齿顶做成 球面，球面中心位于 齿轮的轴线上，故能 补偿两轴的综合位移。
能传递较大转矩， 但结构复杂，制造困难， 在重型机器和起重设备 中应用较广。
用于高速传动时， 必须进行高精度加工， 并经动平衡处理，还 需要有良好的润滑和 密封。
不适用于立轴。
c. 万向联轴器
由两个分别固定在主、 从动轴上的叉形接头和一 个十字形零件所组成。
的相对运动等引起联轴器所联两轴线的相对位移程度。
（3）许用的外形和尺寸的安装方法。 为了便于装配、调整和维修，应考虑必需的操作空间。 对于大型的联轴器，应能在轴不需要作轴向移动的条件下
实现装拆。
（4）联轴器的许用转速。
当n ≥ 5000 r/min时，应考虑联轴器外缘的离心应力和弹性 元件的变形等因素，并应进行平衡试验。
第九章 联轴器、离合器和制动器
§9-1 联轴器 §9-2 离合器 §9-3 制动器
§9-1 联轴器
概述1
一、联轴器的功能与类型
1）联轴器的功能
联轴器是机械装置中常用的部件，它们主要用于轴与轴的联 接，以传递运动和转矩。
机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车时才可使两轴分离。
2）联轴器的类型
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，而存在着某 种程度的相对位移。
结构简单，安装、制造容易，耐久性好，也有吸振和补偿 轴向位移的能力。
多用于轴向窜动量较大，经常正、反转，启动频繁，转速 较高的场合和带载启动的高、低速传动轴系，可代替弹性圈柱 销连轴器。
不宜用于可靠性要求高、重载和具有强烈冲击与振动的场 合。对径向与角向位移大、安装精度低的传动轴系，也不宜选 用。
A
a. 弹性圆柱销联轴器
结构和凸缘联轴器类似，但用套有弹性圈的柱销代替了联 接螺栓。
结构比较简单，制造容易，不用润滑，弹性圈更换方便， 具有一定的补偿两轴线相对偏移和减振、缓冲性能。
多用于经常正、反转，启动频繁，转速较高的场合。
安装时，要注意留出间隙c，以便两轴工作时能作少量的相 对轴向位移。
b. 尼龙柱销联轴器 可看作弹性圈柱销联轴器简化而成。 采用尼龙柱销代替弹性圈和金属柱销。 在柱销两端配置挡圈，防止柱销滑出。装配时要留间隙。
高速时，不应选用非金属弹性元件和可动元件之间有间隙 的挠性联轴器。
此外，还应考虑工作环境、使用寿命以及润滑、密封和经 济性等条件，再参考各类联轴器特性，选择一种合用的联轴器 类型。
2. 联轴器型号、尺寸的确定
选定合适类型后，可按转矩、轴直径和转速等确定联轴器 的型号和结构尺寸。
T K T 联轴器计算转矩TCa：取轴上的最大转矩。 Ca
x
y联轴器的种类和特性1
轴向位移x
径向位移y
xy
角位移
综合位移x、y、
这就要求设计联轴器时，从结构上采取措施，使之能够适应一定 范围的相对位移。
根据联轴器有无弹性元件、对各种相对位移有无补偿能力，联 轴器可分为刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器。
二、常用联轴器的结构特点
1. 刚性联轴器 分套筒式、夹壳式和凸缘式。
凹槽和凸块的工作面要求有较高的硬度并加润滑剂。 转速高时，中间圆盘的偏心将产生较大离心力，加快磨损， 并对轴及轴承带来加大的附加载荷。 适用于低速场合。允许径向位移≤0.04d，角位移≤30′。
b. 齿轮联轴器
由两个具有 外齿的半联轴器 和两个具有内齿 的外壳所组成。
轮齿的齿廓 常为20°压力角 的渐开线齿廓， 轮齿间留有较大 齿侧间隙。
3. 其他联轴器 1）剪切销安全联轴器 剪切销安全联轴器有单剪和双剪的两种。
单剪的安全联轴器的结构类似凸缘联轴器，用钢制销钉联接。
2）带制动轮单面鼓形联轴器
用螺栓3将 半联轴器1、制动 轮2及内齿圈4联 接在一起，采用 循环冷却、润滑。
三、联轴器的选择
选用的基本步骤为： 选择联轴器的类型 计算联轴器的计算转矩 确定联轴器的型号 校核最大转矩 协调轴孔直径
这类联轴器的结构比较简单、成本低、可传递较大的转矩， 故当转速低、无冲击、轴的刚度大、对中性较好时常被采用。
2. 挠性联轴器
对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力，进一步分为：
1）无弹性元件挠性联轴器
联轴器具有挠性，可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件， 故不能缓冲减振。
a. 十字滑块联轴器
由端面开有 凹槽的两个半联 轴器和一个两端 具有凸块的中间 圆盘所组成。
套筒联轴器
凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两轴联 接，然后用螺栓把两个半联轴器联成一体，以传递运动和转矩。
铰制孔用螺栓
对中榫
为了安全起见，凸缘联轴器可以 作成带防护边的。
刚性联轴器
凸缘联轴器的材料可用灰铸铁和碳钢， 重载时或圆周速度大于30m/s时应用铸 钢或锻钢。
被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，故对两轴对中性 的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加载荷，使 工作情况恶化。