联轴器离合器
联轴器离合器讲解
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，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
华南理工大学专用
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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。
联轴器与离合器
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。
概述
离合器
作用：在机器工作中可随时使 两轴结合或分离。
特点：随时控制启动和停车， 控制变速和换档， 过载安全保护。
联轴器与离合器： 相同点：
联接两轴、传递运动和转矩
不同点：
联轴器——联接的两轴只有停车后经 拆卸才能分离
特点：结构简单、成本低、传递转矩大，应用最广。 但对两轴对中性的要求很高,对轴的位移不能补偿。
凸缘联轴器所联接两轴同轴度的保证方法有两种： 一种是台阶孔对中，靠预紧普通螺栓在凸缘接触表面产生的摩擦力传递力矩； 如图a所示； 另一种用铰制孔螺栓对中，靠螺杆承受挤压与剪切传递力矩。如图b所示。
普通螺栓联接
离合器是机器在运转过程中主、从动部分 在同一条直线上传递动力或运动时，具有结合 或分离功能的装置。
功用：它可以实现汽车的起动、停车、变 速器的平顺换档；传动系的过载保护；防止从 动件的逆转；控制传递转矩的大小以及满足结 合时间等要求。
组成：离合器一般由主动部分、从动部分 、接合部分、操纵部分等组成。
1、2 半离合器 3 导向平键 4 操纵滑环 5 对中环
离合器的牙形有三角形、梯形、锯齿形等
三角形齿：接合容易、强度低，用于小载荷。
梯形齿：强度高、可补偿间隙，用于较大载荷。
锯齿形齿：单向工作、强度最高。
矩形齿：强度低，磨损后无法补偿，难于接合，只能 用于静止状
态下手动离合的场合。
离合器的牙齿数一般取3~60
可移式刚性联轴器:
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。
常用类型有:十字滑块联轴器、齿轮联轴 器和万向联轴器
机械设计课件第14章联轴器离合器
欢迎来到机械设计第14章的课程，今天我们将探讨联轴器和离合器的作用， 分类和选用原则。
联轴器的作用
1 连接
联轴器是机械传动中的连接部件，可以连接两根轴并将动力传递。
2 传递扭矩
联轴器可以传递扭矩，从而使输出轴的转矩等于输入轴的转矩。
3 调节轴对中误差
联轴器可以调节轴对中误差，使两根轴之间的偏差得到补偿。
弹性联轴器
弹性联轴器通过弹性组件连接轴，具有减震和缓冲作用。
液压联轴器
液压联轴器通过油液压缸来实现能量的传递，具有传动能力大，减震性能好的优点。
磁粉联轴器
磁粉联轴器通过在磁力作用下的磁性粉体来实现传递转矩的作用。
联轴器的选用原则
工作条件
根据工作条件和环境来选择联轴器的型号和 材料。
安装要求
根据安装环境和空间限制来选择联轴器的结 构。
传动性能
根据机械传动的要求来选择联轴器的传动性 能。
使用寿命
根据设计寿命和维护保养要求来选择联轴器。
离合器的分类
1
干式离合器
干式离合器不需要使用液压油，它内部通过摩擦材料实现动力传递。
2
湿式离合器
湿式离合器内部带有摩擦片和油液，利用油液喷射来实现动力传递。
3
电磁离合器
电磁离合器通过电磁线圈控制离合片的接触和分离。
离合器的作用
分离机械传动
离合器用于在机械传动中分离 和连接动力源和负载，实现装 置的启动和停止。
离合钳
离合器还可用于控制ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ械设备 的转速和转矩，例如钻头离合 器用于钻床机床。
过渡控制
离合器还可以用于在机械传动 中控制过渡，例如汽车离合器 用于控制行车速度。
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
第十五章联轴器和离合器
图15－11
为能补偿两轴的相对位移，将外齿环的轮 齿做成鼓形齿，齿顶做成中心线在轴线上的球 面（图b所示），齿顶和齿侧留有较大的间隙。
图15－11
齿式联轴器允许两轴有较大的综合位移。 当两轴有位移时，联轴器齿面间因相对滑动 产生磨损。为减少磨损，联轴器内注有润滑 剂。联轴器上的螺塞、密封圈封住注油孔和 防止润滑剂外泄的作用。 齿式联轴器同时啮合的齿数多，承载能 力大，外廓尺寸较紧凑，可靠性高，但结构 复杂，制造成本高，通常在高速重载的重型 机械中使用。
凸缘式联轴器结构简单、价格低廉，使 用方便，能传递较大的转距，但要求被联接 的两轴必须安装准确，亚哥对中。它适用于 工作平稳、刚性好和速度较低的场合。凸缘 联轴器的尺寸可以按照标准GB5843-86选用。
二、刚性可移式联轴器
1、十字滑块联轴器
图15－5
十字滑块 联轴器是由两 个端面带槽的 套筒1、3和两 侧面各具有凸 块的浮动盘组 成，如图所示。
B
A
B
B
图15－8
可以作出 而 = ，于是根据式 角速度矢量图如图 (c)所示。由图可得：
A
cos
图15－8
当两轴转过处于如图 (b)所示位置时,这时 主动轴Ⅰ的叉面与图纸平面垂直,而从动轴Ⅱ 的叉面与图纸平面平行.设主动轴的角速度仍 为 ,而从动轴Ⅱ的角速度为 ' ,则:
由于联轴器和离合器的种类繁多， 本章进对少数典型结构及其有关知识作 些介绍，以便为选用和自行创新设计提 供必要的基础。
§联轴器的种类和特性
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，如图所示。这就要求所设计的联轴器， 要 从结构上采取 各种措施，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》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
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。
联轴器与离合器的应用场合
联轴器与离合器的应用场合联轴器和离合器？这俩东西听起来有点像机械领域里的“夫妻档”，一个负责把两件事连接起来，另一个则擅长做“断舍离”。
虽然它们的名字听着差不多，但其实各有各的“拿手绝活”。
要是你在工厂、机器设备旁待过，估计早就对这俩东西有所耳闻了。
不过，不管你是不是机械小白，今天咱们就来聊聊它们的应用场合。
你要是还没搞明白它们的差别，那就跟着我一起来捋一捋。
先来说说联轴器吧。
联轴器嘛，说白了就是个“接力棒”。
它的工作就是把两根转动轴连接在一起，传递动力。
这就好比你和你的朋友一起推车，车的两个轮子通过轴连接，但如果两个轮子没法同步转动，车子就推不动了。
这个时候，你就需要一个联轴器把两个轮子的轴连接起来，让它们能“心有灵犀一点通”。
说简单点，联轴器就是在设备之间架起了一座“友谊的桥梁”，让动力能够顺畅地从一个地方传到另一个地方。
联轴器的应用场合可不少，什么电动机、风机、压缩机、齿轮箱，甚至铁路机车上都有它的身影。
你能想象一个没有联轴器的机器运作起来会多糟糕吗？那就像是两个人共同做饭，但一个人在煮饭，一个人在炒菜，最后两锅菜没办法统一时间做好，岂不是“捉襟见肘”？而联轴器恰恰就是解决这类问题的“默契搭档”，让机器的运行流畅得让你都不敢信。
但要说到离合器，哎呀，这个就更有意思了。
离合器的作用可就不只是“接力”那么简单了，它要做的更复杂，它可是一个能让机器在需要的时候停下来，在合适的时候启动的“刹车王”。
你试想一下，开车的时候，如果踩下离合器，发动机就跟变魔术一样，瞬间断开动力连接，给你停下来或者换挡的机会，简直神奇得不行。
而当你松开离合器，它又能“立马”恢复动力传递。
你看，这么牛的东西，要是在机器里没了它，想象一下，工作中的那些机床、柴油机、发电机、甚至火车上的发动机，没法随时停顿，那得多麻烦啊！离合器不仅能够调节工作状态，还能在高负荷工作时保护机械设备，避免突然负载过大造成损坏。
这就像你自己累了，需要休息一下，离合器就给机器提供了这个“喘息的机会”。
联轴器和离合器(新版)
动画
齿式联轴器
齿式联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套筒3和两个带有外齿的内套筒1所组 成。两个内套筒1分别用键与两轴联接，两个外套简3用螺栓5联成一体，依靠内 外齿相啮合以传递转矩。由于外齿的齿顶制成椭球面，且保证与内齿啮合后具有 适当的顶隙和侧隙，故在传动时，套筒1可有轴向和径向位移以及角位移。又为 了减少磨损，可由油孔4注入润滑油,并在套筒1和3之间装有密封圈6,以防止润滑 油泄漏。 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； 但质量较大，成本较高，在重型机械中广泛应用。
齿式联轴器
承载能力大，重载高速。
单圆盘式摩擦离合器
传递转矩较大的重型机械选用齿式联轴器
由两个半离合器1、2组 成，通过其接触面间的摩擦 力来传递转矩。1固装在主动 轴上，2利用导向平键(或花 键)安装在从动轴上，通过操 纵杆和滑环3可以在从动轴上 滑移。
传递不大的转据。轻型机械
特点
• 若两轴线不重合，即使主动轴等速转动，而从动轴仍将为周期性的变速转动。 双万向联轴器可避免这一缺点，对于联接相交或平行二轴的双万向联轴器， 欲使主、从动轴的角速度相等，必须满足两个条件：1）主动轴与中间轴的夹 角和从动轴与中间轴的夹角必须相等；2）中间件两端的叉形接头必须位于同 一平面内。其主、从动轴的角速度才相等(图10-5c、图10-5d)，否则从动轴 仍作周期性的变速转动(图10-5e)。能可靠的传递转矩和运动，结构紧凑，效 率高，可用于相交轴间的联接，或有较大角位移的场合。
四、联合器和离合器的选用
• 1、类型选择
–先根据机器的工作要求选择合适的类型，再按被联 接两轴的直径，计算转矩和转速选择具体型号。
• 2、选择型号
–计算名义转矩
联轴器和离合器
联轴器和离合器一：常用联轴器和离合器类型及其特点：凸缘式联轴器特点：构造简单，成本低，可传递较大转矩。
不允许两轴有相对位移，无缓冲。
适用场合：在转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好的场合应用较广。
滑块联轴器半联轴器1.3上的凹槽与中间滑块的凸榫→移动副→可补偿两轴偏移特点、应用：无缓冲，移动副应加润滑→用于低速传动弹性联轴器特点：缓冲吸振，可补偿较大的轴向位移，微量的径向位移和角位移。
适用场合：正反向变化多，启动频繁的高速轴。
安全联轴器在结构上的特点是，存在一个保险环节（如销钉可动联接等），其只能承受限定载荷。
当实际载荷超过事前限定的载荷时，保险环节就发生变化，截断运动和动力的传递，从而保护机器的其余部分不致损坏，即起安全保护作用。
起动安全联轴器：除了具有过载保护作用外，还有将机器电动机的带载起动转变为近似空载起动的作用。
刚性联轴器刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能；但结构简单，价格便宜。
只有在载荷平稳，转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用刚性联轴器。
挠性联轴器具有一定的补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，最大量随型号不同而异。
无弹性元件的挠性联轴器：承载能力大，但也不具有缓冲减震性能，在高速或转速不稳定或经常正、反转时，有冲击噪声。
适用于低速、重载、转速平稳的场合。
非金属弹性元件的挠性联轴器在转速不平稳时有很好的缓冲减震性能；但由于非金属（橡胶、尼龙等）弹性元件强度低、寿命短、承载能力小、不耐高温和低温，故适用于高速、轻载和常温的场合。
金属弹性元件的挠性联轴器：除了具有较好的缓冲减震性能外，承载能力较大，适用于速度和载荷变化较大及高温或低温场合。
离合器:1. 电磁离合器靠线圈的通断电来控制离合器的接合与分离。
电磁离合器可分为：干式单片电磁离合器，干式多片电磁离合器，湿式多片电磁离合器，磁粉离合器，转差式电磁离合器等。
电磁离合器工作方式又可分为：通电结合和断电结合。
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。
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
联轴器和离合器
联轴器和离合器一、常用联轴器和离合器1.常用联轴器名称·结构特点及应用1)固定式刚性联轴器2)弹性联轴器3)可移式刚性联轴器2.常用离合器名称·结构特点及应用1)牙嵌式离合器2)圆盘摩擦离合器3)粉碎离合器4)定向离合器二、联轴器和离合器功用比较它们都是用于轴与轴（或其它回转零件）的连接,选择联轴器应考虑的因素，传递运动和动力，也可作为安全装置。
区别在于联轴器将两轴连接后，机械在运转中两轴不能分离，只有停联轴器后才能拆开,弹性注销联轴器。
而离合器在机械运转中能随时结合与分离，实现联轴器械操作系统的断续、变速、换向。
联轴器一般用于动力机（如电机）与工作机之间的链接，离合器用于操作机构中，比如汽车离合器是传动系中起到动力传递的结合和分离及过载保护作用,重型机械用膜片联轴器。
三、如何选用联轴器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（要求）KA——工作情况系数，表14-1；T——名义扭矩；[T]——许用扭矩3.定型号：要求[T]——许用扭矩4.校核转速：——允许最高转速（r/min）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）7.7) 必要校核。
四、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；4.操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。
五、下列情况下，分别选用何种类型的联轴器较为合适？1.刚性大对中性好的两轴（选用凸缘联轴器）2.轴线相交的两轴间的连接（选用十字轴万向联轴器）3.正反转多变、启动频繁、冲击大的两轴间的连接（选用弹性柱销联轴器）4.轴间径向位移大、转速低、无冲击的两轴间的联接（选用十字滑块联轴器）5.转速高、载荷平稳、中小型功率的两轴间的联接（选用弹性套柱销联轴器）6.转速高、载荷大、正反转多变、启动频繁的两轴间的联接（选用齿式联轴器）。
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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 c
c
间留有间隙
4、梅花形弹性联轴器
结构： 半联轴器与轴的配合可以做成圆柱形或圆锥形， 中间的弹性元件形状似梅花，故得名。选用不 同硬度的矩胺酯橡胶，铸形尼龙等材料制造。
A
A-A
潘存云教授研制
A 工作温度： -35~+80℃ ,传递扭矩： T=16~25000 N.M
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优点： 结构简单、尺寸紧凑。 应用： 适用于小功率，高转速而无剧烈冲击的场合。
4、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。
α
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单万向联轴器
5、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。 安装要求：
▲ 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。
三、常用离合器简介 1) 牙嵌式离合器 结构:由端面带牙的固定套筒、活动套筒、对中环组成。
工作原理： 利用操纵杆移动滑环，实现两套筒的结合与分离。
固定套筒
活动套筒 滑环
对中环
潘存云教授研制 潘存云教授研制
牙型
三角形 梯形 锯齿形
----传递中小转矩、牙数为 16~60 ----传递较大转矩、牙数为 3~15
多个摩擦片叠加在一起；
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调整螺母 杠杆 滑环
工作原理： 移动滑环， 通过杠杆作用，压紧 或放松磨擦片，来实 现两轴的结合与分离。
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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。
α1
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C
2α
α1Leabharlann C2α小型双万向联轴器 结构如图所示，通常采用合金钢制造。
A
α
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A
α α
潘存云教授研制 潘存云教授研制
A--A
6、滚子联轴器 结构：利用一条公用的双排链条同时与两个齿数相同
有弹性元 件联轴器
弹性套柱销联轴器 梅花形弹性联轴器 轮胎联轴器
膜片联轴器 下面将对各种联轴器作详细介绍 星形弹性联轴器
（一）刚性 联轴器
1、套筒 联轴器
结构： 用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定 螺钉来实现轴向固定。
半圆键
型式： 普通平键
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特点： 结构简单、使用方便、 传递扭矩较大，但不 能缓冲减振 。
摩擦扭矩 : Tmax =Fa f Rf
优点： 1.在任何转速条件下两轴都 Rf
可以进行结合；
33
Fa
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2.过载时打滑，起保护作用；
3.结合平稳、冲击和振动小。
缺点：结合过程中不可避免出现 打滑，引起磨损和发热；
1 22
3) 多片式圆盘 摩擦离合器 ←三维动画
结构特点：
主动摩擦片 被动摩擦片
第十五章 联轴器、离合器和制动器
§15-1 概述 §15-2 联轴器 §15-3 离合器 §15-4 安全联轴器及安全离合器 §15-5 特殊功用及特殊结构的联
轴器及离合器 §1-6 制动器
§15-1 概述
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；
梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。 锯齿形只能单向工作。 反转时具有较大的轴向分力，会迫使离合器自行分离。
制造要求： 各牙应精确等分，以使载荷均匀分布。
30?~40?
60?
2?~8? 2?~8?
2)单片式圆盘 摩擦离合器
结构：由固定圆盘 1、活动圆盘 2、滑环组成。
工作原理： 移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠 摩擦力带动从动轴转动。
6、星形弹性联轴器 结构： 两个半联轴器上均制有凸牙，用橡胶等材料制 成星形弹性元件，放置在两半联轴器的凸牙之间。工 作时，星形弹性元件受压冰传递扭矩。
应用范围： 允许两轴的相对径向位移约为： 0.2 mm ， 偏角位移约为： 1? 30'
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离合器
作用： 在机器运转过程中，使两轴随时接合或分离； 用来操纵机器传动的断续，以便进行变速或换向；
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y
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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
3、滑块联轴器 结构： 与十字滑块联轴器结构相似，只是沟槽很宽， 中间为不带凸牙的方形滑块，其材料为夹布胶木。 工作特点： 由于中间滑块质量小，且有弹性，故允许 较高的极限转速。
▲ 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；
▲ 安全联轴器与离合器 ----机器工作时，若转矩超过 规定值，即可自行断开或打滑， 以保证机器中的 主要零件不因过载而损坏；
▲ 特殊功用的联轴器与离合器 ----用于某些特殊要 求处，如：在一定的回转方向或达到一定转速 时， 联轴器或离合器即可自动接合或分离等；
的并列链轮啮合来实现两半链轴器的联接。 特点：结构简单、尺寸紧凑、质量小、装拆方便、维 修容易、成本低廉。
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优点：结构简单、尺寸紧凑、质量小、装拆方便、维修容易、 成本低廉，有一定的补偿性能和缓冲性能。
缺点： 因链条的套筒与链轮之间存在间隙，不适于逆向传动和
启动频繁或立式轴传动。同时受离心力的影响不适于高速传动。
2、弹性柱销联轴器
结构： 用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔
中。 结构简单、更换柱销方便。
两种柱销
特点： 上述两种联轴器的动力通过弹性 元件传递，缓和冲击、吸收振动。
应用： 适用于正反向变化多，启动
尼龙销 挡板
频繁的高速轴。
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适用范围： -12?≤t≤60?， v≤8000 r/min
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 。
二、 联轴器的分类
套筒联轴器
刚性联轴器 凸缘联轴器
夹壳联轴器 齿式联轴器
联
十字滑块联轴器
轴 器
无弹性元 件联轴器
滑块联轴器 万向联轴器
挠性联轴器
滚子链联轴器 弹性套柱销联轴器
一、离合器的分类 按其工作原理分
嵌入式 摩擦式
操纵式
按离合控制方法分
分
自动式
类
机械离合器
按操纵方式分
电磁离合器 液压离合器
气压离合器
超越离合器 离心离合器 安全离合器
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；
应用： 用于载荷较平稳的 两轴联接 。
套筒联轴器
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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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2、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。