第14章 联轴器

的直径d、转速n和计算转矩Tc，从标准中选择所
需要的型号和尺寸。
Tc K T
14-2
联轴器
轴线的相对位移
联轴器的类型 刚性联轴器 无弹性元件的挠性联轴器
挠性联轴器 有弹性元件的挠性联轴器
一、刚性联轴器
1.套筒联轴器
教学演示
教学演示
优点:结构简单,径向尺寸小，常用于要求径向尺寸紧凑或
空间受限制的场合。缺点:装拆时需轴向移动。
移较大的传动，要求转速不宜太高。
7.弹性套柱销联轴器 常用于转矩小、转速高、频繁
正反转、需要缓和冲击的地方。
8.弹性柱销联轴器 适用于转矩小、转速高、正反向
变化多、起动频繁的高速转轴。
9.轮胎式联轴器 弹性大,寿命长,常用于冲击大、正
反向变化多、起动频繁的两轴间的 连接，也可用于潮湿多尘之处。
一、选择题：
缺点：1）无法补偿两轴线相对位移，对
两轴的对中性要求较高。
2）联轴器中都是刚性零件，缺乏
缓冲、吸振能力。应用时若两
轴偏斜时将引起附加应力，使
轴、轴承和轴上零件工作条件
恶化。
二、无弹性元件的挠性联轴器
1.十字滑块联轴器 教学演示
可以补偿两轴线的径向位移和角位移，滑块和凹糟间的相对滑
动会产生摩擦和磨损，工作时应采取润滑措施。 十字滑块联轴器径向尺寸小,结构简单,高速时会产生较大的离 心力，故常用于低速。
2.夹壳联轴器
3.凸缘联轴器
转动平衡性较差，故常用于低速。
传递转矩大，常用于对中精度较高，
载荷平稳的两轴连接。 4.十字滑块联轴器 高速时会产生较大的离心力，故 常用于轴间径向位移较大的低速传动。 5.齿式联轴器 常用于转速高、载荷大、正反向
变化多、起动频繁的重型机械中。
6.万向联轴器 常用于两轴夹角较大或工作中角位
开式离合器主要用于起动装置 闭式离合器主要用作安全装置,当机器转速过高时起
安全保护作用。
3.定向离合器
是只能按一个转向传递转矩,反向时自动分离。
这种离合器工作时没有噪声,宜于高速转动,但制造精度要求高。
14-4 制动器
利用摩擦力来减低运动物体的速度或迫使其停止运动的装置。 按着制动零件的结构特征分,有块式、带式、盘式制动器。
2.摩擦离合器
单 盘 摩 擦 离 合 器
多 盘 摩 擦 离 合 器
圆盘摩擦离合器所传递的最大转矩及作用在摩擦面上的 压强分别为 D1 D2 N· mm Tmax ZfFQ KT 4 4 FQ p p MPa 2 2 D2 D1


圆 锥 式 摩 擦 离 合 器
1）对于载荷平稳，不发生相对位移，转速稳定且对中性好的两轴宜 选用 联轴器。 a)刚性凸缘 b)滑块 c)弹性套柱销 d)齿轮 2）对于轴线相交的两轴宜选用 联轴器。 a)滑块 b)弹性柱销 c)万向 d)套筒。 3）对于转速高、转矩小、频繁正反转、需要缓和冲击振动的两轴间 连接宜选用 联轴器。 a)弹性套柱销 b)万向 c)滑块 d)齿轮 4）对于要求有综合位移，外廓尺寸紧凑，传递转矩较大，起动频 繁，经常正反转的低速重型机械中常用_________联轴器。 a)齿轮 b)刚性凸缘 c)轮胎 d)滑块 5）对于径向位移较大，转速较低，无冲击的两轴间宜选用______ 联轴器。 a)弹性套柱销 b)万向 c)滑块 d)刚性凸缘
6）刚性大，对中性好的轴宜选用
联轴器。
7）轴线相交的两轴间的联接大的两轴间的联接宜选用________联 轴器。
9）转速高、载荷大、正反转多变、起动频繁的两轴间的联接宜选
用 联轴器。
14-3 离合器
一、操纵式离合器
1.牙嵌离合器
离合器按其工作原理可分为啮合离合器和摩擦离合器等。 离合器按其离合方式,又可分为操纵式离合器和自动离合器 两种
三、内涨式制动器
这种制动器结构紧凑广泛应用于各种车辆以及结构尺寸受 到限制的机械中。
2.齿式联轴器
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能够补偿轴向位移、径向位移和角位移。 传递转矩大，外形尺寸紧凑，工作可靠，但结构复杂，成本
高，常用于低速的重型机械中。
3.万向联轴器
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当主动轴以等角速度1 回转时,从动轴的角速度 2 将在一定范围
1 cos 2 1 / cos 内作周期性的变化,从而引起动载荷。
第十四章 联轴器、离合器 和制动器
14-1 概述
联轴器和离合器主要用作轴与轴之间的联接，以传
递运动和转矩。
联轴器必须在机器停车后，经过装拆才能使两轴结
合或分离。
制动器是用来迫使机器迅速停止运转或减低机器运
转速度的机械装置。
联轴器和离合器常用的已经标准化。在设计时先
根据工作条件和要求选择合适的类型,然后按轴
2.夹壳联轴器
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特点:径向尺寸较大、装拆方便，克服了套筒联轴器装拆需轴
向移动的不足，但转动平衡性较差，故常用于低速。
3.凸缘联轴器
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对两轴对中性的要求很高，结构简单、成本低、传递转矩大 应用最广。常用于对中精度较高，载荷平稳的两轴连接。
刚性联轴器
优点：结构简单、价格较低。
安装调整后难以保证两轴精确对中，或工作 中有较大位移量的两轴连接，要选用挠性联轴器。
3）工作转速的高低与正、反转变化多的要求。
高速运转的轴应选动平衡精度较高的联轴器； 正、反转变化多，启动频繁，有较大冲击载
荷，安装不易对中的场合考虑采用无弹性元件的
挠性联轴器。
1.套筒联轴器
受限制的场合。
常用于要求径向尺寸紧凑或空间
离合器的牙形有三角形、梯形、锯齿形等
牙嵌离合器的承载能力主要取决于齿根弯曲强度 b 。对于频 繁离合的牙嵌离合器，将产生齿面磨损，常通过限制齿面压强 p来控制磨损。即
KTh b b ZD0W 2KT p p ZD0 A
MPa
MPa
牙嵌离合器结构简单，尺寸小， 工作时无滑动，应用广泛。但 只宜在两轴不回转或转速差很 小时进行离合，否则会因撞击 而断齿。
为消除从动轴的速度波动,通常将万向联轴器成对使 用,并使中间轴的两个叉子位于同一平面上,还应使 主、从动轴的轴线与中间轴的轴线间的偏斜角 相 等 1 2 ，转速不宜太高。
4.滚子链联轴器
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结构简单，质量小，工作可靠，寿命长，装拆方便，常用于 潮湿、多尘、高温场合,不宜用于启动频繁、经常正反转以 及较剧烈冲击载荷的场合。
二、自动离合器
自动离合器是一种能根据机器运动或动力参数的变化而自动 完成结合和分离的离合器。
常用的有安全离合器、离心离合器和定向离合器
1.安全离合器
作用是当转矩超过允许数值时能自动分离 销 钉 式 安 全 离 合 器 摩 擦 式 安 全 离 合 器
2.离心离合器
当主动轴的转速达到某一定值时能自行结合或分离 瓦 块 式 离 心 离 合 器
轮胎式联轴器
5.轮胎式联轴器
结构简单,弹性好,成本低。具有良好的减振和补偿位移的 能力。
有弹性元件的挠性联轴器具有以下特点：
1）具有弹性滞后特性，缓冲、吸振性好；
2）结构简单，价格便宜。
3) 联轴器强度低、寿命较短。
四、联轴器的选择
1）传递载荷的大小、性质及对缓冲功能的要求。 载荷平稳、传递转矩大、同轴度好，无相对 位移的选用刚性联轴器。 载荷变化大，要求缓冲、吸振或同轴度不易 保证时应选用挠性联轴器。 2）连接两轴相对位移的大小。
结构简单,制造容易,价格便宜,弹性均匀,尺寸小,应用较 广泛。
2.波纹管联轴器
由两个轴套和波纹管组成,结构简单, 惯性小,运转稳定。
3.弹性套柱销联轴器
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结构简单,制造容易,装拆方便,成本较低。适用于转矩小、 转速高、频繁正反转、需要缓和冲击振动的地方。
4.弹性柱销联轴器
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结构简单,制造方便,成本低。适用于转矩小、转速高、
正反向变化多、起动频繁的高速转轴。
5.轮胎式联轴器
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橡胶轮胎易于变形, 因此,允许的相对位 移较大,角位移可达 5º12º ,轴向位移可达 ~ 0.02D,径向位移可达 0.01D,其中D为联轴 器的外径。 结构简单,使用可靠, 弹性大,寿命长,不 需润滑,但径向尺寸 大。可用于潮湿多 尘,起动频繁之处。
上述几种联轴器有如下几个特点： 1）联轴器中都是刚性零件，缺乏缓冲、吸振 能力； 2）作相对滑动的零件为易损件，磨损后间隙 变大，在载荷和速度变化时会造成冲击。 3）滑动零件间的摩擦阻力随载荷增大而增大，
阻力大到使零件移动发生困难时，联轴器和
轴将受附加动载荷的作用。
三、有弹性元件的挠性联轴器
1.弹性杆联轴器
一、带式制动器
带式制动器制动轮 轴和轴承受力大， 带与轮间压力不均 匀,从而磨损也不均 匀,且易断裂,但结 构简单,尺寸紧凑, 可以产生较大的制 动力矩,常应用。
二、块式制动器
电磁块式制动器起动和开启迅速，尺寸小，重量轻，易于调 整瓦块间隙，更换瓦块、电磁铁也方便，但制动时冲击大， 电能消耗也大，不宜用于制动力矩大和需要频繁制动的场合。