机械设计基础第十三章 联轴器

重载及 v > 30m/s时， 选用铸钢或锻钢。
2.挠性联轴器
1）无弹性元件的挠性联轴器
不仅能传递运动和转矩，而且具有不同程度的轴向、 径向、角向补偿性能。是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。但无弹 性元件，故不能缓冲和减振。
常用的有以下几种：
a 十字滑块联轴器 结构：由两个端面开有径向凹槽的半联轴器和一个两面 带有互相垂直凸牙的中间盘组成，凸牙分别嵌入两半联轴器 的凹槽中。凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两 轴间的相对位移。
齿形为渐开线，啮合角为200，齿数为30~80，齿轮材料 为45钢或 ZG310-570。
特点：
a. 内、外套间具有较大的轴向间隙，适应两轴的轴向偏 移。
b. 内、外齿轮间具有较大的侧隙和顶隙，适应两轴的径 向偏移。
c. 外齿轮的齿顶作成球面，沿齿向作成鼓形，适应两轴 的角度偏移。角偏移可达30。
1)套筒联轴器
套筒联轴器 a)用圆锥销连接 b)用平键和紧定螺钉连接
套筒联轴器结构简单，径向尺寸小，根据轴径尺寸 自行设计。但轴向尺寸较大，装拆时需设备作较大轴向 位移。多用于传递转矩较小，转速较低，能做轴向装拆 的场合。多用于机床和仪表设备中。
2)凸缘联轴器 a) 用普通螺栓连接
凸缘联轴器 （用凸肩和凹槽对中)
cos / cos
1
3
1
故在传动中会产生附加动载荷。
b）. 双万向联轴器
由两个单万向联轴器组成，当安装时保证O1轴 、O3轴 与中间轴的夹角相等，并且中间轴两端的叉形接头位于同一 平面内时，可使两轴的角速度相等。
即：
1
3
联轴器除铆钉材料为20号钢外，其余零件材料多为合金 钢，以减小尺寸和提高耐磨性。
十字滑块联轴器 1、3－半联轴器 2－中间圆盘
材料：一般用45钢，摩擦表面应淬硬,HRC>55。要求低时 也可用Q235,不进行热处理。
为减小摩擦和磨损，使用中应从中间盘的油孔定期注油 润滑。
特点及应用：结构简单，可补偿两轴的偏移。 起动时有冲击，摩擦面易磨损。
用于轴的刚度大，无剧烈冲击处。 n 250 r min
b) 由于链节与轮齿间存在间隙，不宜用于逆向传动 、起 动频繁和立轴传动。
c) 受离心力影响，不宜用于高速传动。
2) 有弹性元件的挠性联轴器
能传递运动和转矩；具有不同程度的轴向、径向、角向 补偿性能；还具有不同程度的减振、缓冲作用，能改善传动 系统的工作性能。
a. 弹性套柱销联轴器
结构：
在结构上与凸缘联轴器相 似，用套有弹性圈的柱销代替 螺栓联接。通过蛹状弹ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ套传 递扭矩，可缓冲减振。柱销末 端为锥形，便于对中和装拆。
允许的径向位移量 允许的角位移量
y 0.04d
30 '
b 滑块联轴器
结构：与十字滑块联轴器相似，由两个宽沟槽的半 联轴器及中间盘组成，中间盘改为方形滑块。
材料：滑块为夹布胶木或尼龙6+石墨或二硫化钼，具 有弹性和自润滑作用； 特点：结构简单，尺寸紧凑；
应用：小功率、高转速、无剧烈冲击处。
半联轴器与轴配合的孔
圆柱形 圆锥形
弹性圈多用耐油橡胶或皮革制造。
特点及应用：
易于制造，装拆方便，成本较低，允许两轴有综合位移。 当偏斜角大时，弹性圈易磨损。
适用于联接载荷平稳，频繁起动，需正、反转，传递中、 小转矩，转速较高的轴。
普通螺栓联接时的工作原理：两个半联轴器依靠螺 栓的预紧力在结合面间产生的摩擦力传递转矩
b)用绞制孔螺栓连接
铰制孔螺栓联接时的工作原理：两个半联轴器依靠螺栓 受剪切和挤压传递转矩。 特点及应用：对中精度高，传递转矩较大。结构简单，成 本低。用于载荷平稳无冲击、转速低、轴的刚性大、要求 严格对中的场合。 材料：中小载荷 及 v 30m/s时，选用灰铸铁或碳钢;
该类联轴器广泛用于汽车、拖拉机及机床等机械中，小 型的已标准化，设计时可按标准选用。
d. 齿式联轴器
结构：由两个带内齿和凸缘的外套筒3和两个带外齿的内套 筒1组成。两个内套筒分别用键与两轴联接，两个外套筒用螺栓 联成一体。通过内、外齿啮合传递扭矩。由油孔4注油润滑，在 内、外套筒间加装密封，以防润滑油泄漏。
C .十字轴万向联轴器—用于联接两交叉轴。 a) 单万向联轴器
由两个叉形接头1、3，一个中间连接件2和销轴4、5组成， 销轴4与5互相垂直配置并分别把两个叉形接头与中间连接件2连 接起来，构成可动联接。允许两轴夹角达350~450 。
该联轴器的缺点是：当主动轴以等角速度ω1转动时， 而从动轴的角速度ω3不是常数，其变化范围为：
该种联轴器适用于有较大综合偏移的两轴联接，多对齿 同时工作，能传递大扭矩，便于安装，多用重型机械。齿轮 联轴器已标准化。
e. 滚子链联轴器
结构：用双排链条同时与两个齿数相同的并列链轮啮合实现 两半联轴器的联接。为改善润滑和防止污染，一般加装密封罩。
特点： a) 结构简单，尺寸紧凑，质量小，装拆方便，维修容易， 价格便宜。具有一定的补偿性能和缓冲性能。
第十三章 联轴器、离合器 和制动器
概述
联轴器和离合器用于轴与 轴之间的联接，使其一起回转 并传递转矩。是机械传动中常 用的部件。
联轴器：机器运转时两轴不 能分离，只有机器停车后，经 过拆卸才能分离。
离合器：机器运转时，两 轴可随时分离或接合。
卷扬机示意图 1—电动机 2—联轴器 3—减速器
4—离合器 5—卷筒 6—制动器
制动器：制动器是对机械的运动件施加阻力或阻力矩，使 其减速、停止或保持静止状态的部件。
它们大多已标准化。设计时根据需要从设计手册中选用。
第一节 联轴器
一. 两轴间可能发生的相对位移 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，不能严格对中。可能发生的偏移形 式如图所示。
两轴轴线的相对位移 a)轴向位移x b)角度位移α c)径向位移y d)综合位移x、y、α
为保证轴的正常工作，应选用不同类型的联轴器以适应和 补偿不同位移的要求。
二. 联轴器的类型： 刚性联轴器
联轴器 挠性联轴器
无弹性元件的挠性联轴器 有弹性元件的挠性联轴器
安全联轴器 1. 刚性联轴器 只能传动运动和转矩，不具备补偿功能。