轴及联轴器
联轴器课件
分类与特点
分类
根据不同的结构形式和特点，联轴器可分为刚性联轴器、挠性联轴器和安全联 轴器等。
特点
刚性联轴器传递扭矩大，结构简单，但无补偿性能；挠性联轴器具有较好的缓 冲和减振性能，常用于高速、大功率传动系统中；安全联轴器则具有过载保护 功能。
应用领域
工业领域
联轴器广泛应用于各种工业设 备中，如电动机、内燃机、压
如果联轴器受到腐蚀，可以采取防腐蚀措 施，如使用耐腐蚀材料或增加防护层。
如果联轴器的安装出现问题，可以采取调 整安装位置或更换合适的安装方式。
04
联轴器制造工艺与质量控制
制造工艺流程介绍
粗加工
对毛坯件进行铣、钻、车等粗 加工，去除多余材料。
精加工
对热处理后的工件进行精加工 ，如精铣、精车等，达到所需 的尺寸和精度要求。
缩机、水泵等。
交通运输领域
在汽车、火车、船舶等交通运 输工具中，联轴器用于连接发 动机与变速器、车轮与车架等 部件。
航空航天领域
在飞机和火箭等航空航天设备 中，联轴器用于连接发动机与 进气道、螺旋桨与发动机等部 件。
其他领域
除了上述领域外，联轴器还广 泛应用于家用电器、医疗器械
、机器人等领域。
02
置的管理。
精加工误差
由于机床精度不足或操作不当等 原因导致，应定期维护机床并加
强操作人员的技能培训。
05
联轴器安装调试与维护保养
安装调试步骤与方法
准备工作
检查联轴器各部件是否完好，准备安装工具和材 料。
安装步骤
按照联轴器安装说明，将联轴器与电机、减速机 等设备连接，确保连接牢固、稳定。
调试步骤
在安装完成后，进行设备调试，检查联轴器是否 正常工作，调整设备参数，确保设备正常运行。
联轴器尺寸和轴径的关系
联轴器尺寸和轴径的关系
联轴器是用于连接两根轴或轴与旋转部件的机械元件，以传递运动和转矩。
联轴器的尺寸和轴径之间存在密切的关系，因为正确的尺寸匹配对于确保联轴器的可靠连接和正常运转至关重要。
一般而言，联轴器的尺寸应该与所连接的轴径相匹配。
联轴器的孔径应该略大于轴径，以确保联轴器能够轻松地套在轴上，并提供足够的间隙，使轴能够自由旋转。
如果联轴器的孔径过小，将导致轴与联轴器之间的过紧配合，增加安装难度，并可能导致轴的损坏或卡住。
相反，如果联轴器的孔径过大，将导致联轴器与轴之间的间隙过大，影响传递转矩的效率，并可能导致联轴器的不稳定。
此外，联轴器的尺寸还应考虑到所传递的转矩大小、转速、轴的材料和强度等因素。
不同类型和规格的联轴器适用于不同的轴径范围和工作条件。
因此，在选择和设计联轴器时，需要根据具体的应用要求和轴的尺寸来确定合适的联轴器尺寸，以确保联轴器与轴之间的良好匹配和可靠的传动性能。
《机械基础》(教程全集)11、12章
2.轴上零件的轴向固定 轴上零件的轴向位置必须固定，以承受轴向力或不产生轴向移动。 轴向定位和固定主要有两类方法：一是利用轴本身部分结构，如轴
肩、轴环、锥面、过盈配合等；二是采用附件，如套筒、圆螺母、 弹性挡圈、轴端挡圈、紧定螺钉、楔键和销等，详见表11-2。
3.轴上零件的定位 图11-9定位轴肩的结构尺寸 轴上零件利用轴肩或轴环来定位是最方便而有效的办法，如图11-8
11.3轴的结构设计 轴的结构设计主要是确定轴的结构形状和尺寸。由于影响轴结构的 因素很多，故其结构设计具有较大的灵活性和多样性，但一般来说 需满足如下要求： 1)为节省材料、减轻质量，应尽量采用等强度外形和高刚度的剖面 形状； 2)要便于轴上零件的定位、固定、装配、拆卸和位置调整； 3)轴上安装有标准零件(如轴承、联轴器、密封圈等)时，轴的直径 要符合相应的标准或规范； 4)轴上结构要有利于减小应力集中以提高疲劳强度； 5)应具有良好的加工工艺性。多数情况采用阶梯轴，因为它既接近 于等强度，加工也不复杂，且有利于轴上零件的装拆、定位和固定。
图11-4 曲轴
图11-5 挠性轴
a)结构图b)实物图
直轴按形状又可分为光轴、阶梯轴和空心轴三类。 (1)光轴光轴的各截面直径相同。它加工方便，但零件不易定位(图1 1-6a)。
(2)阶梯轴轴上零件容易定位，便于装拆，一般机械中常用(图11-6 b)。 (3)空心轴图11-7所示为空心轴。它可以减轻质量、增加刚度，还可
图11-2传动轴
图11-3转轴
11.1.2按轴线的几何形状分类 按轴线的几何形状不同，轴可分为直轴、曲轴和挠性轴三类。 曲轴(图11-4)常用于往复式机械(如曲柄压力机、内燃机)中，以 实现运动的转换和动力的传递。挠性轴是由几层紧贴在一起的钢 丝层构成的(图11-5)，它能把旋转运动和转矩灵活地传到任何位 置，但它不能承受弯矩，多用于转矩不大、以传递运动为主的简 单传动装置中。机械中最常用的是直轴，它是本章研究的对象。
联轴器
什么是联轴器及联轴器分类一、概念联轴器属于机械通用零部件范畴，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。
在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。
联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。
一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接，是机械产品轴系传动最常用的联接部件。
20世纪后期国内外联轴器产品发展很快，在产品设计时如何从品种甚多、性能各异的各种联轴器中选用能满足机器要求的联轴器，对多数设计人员来讲，始终是一个困扰的问题。
常用联轴器有膜片联轴器鼓形齿式联轴器，万向联轴器，安全联轴器，弹性联轴器及蛇形弹簧联轴器。
下图简要说明驱动机与从动机间的传动系统图，并明确所要求的联轴器品种。
二、联轴器分类：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。
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。
联轴器的作用
联轴器的作用
联轴器是一种用于连接两个轴的机械装置，主要用于传递旋转力矩和转速。
它在机械传动系统中扮演着非常重要的角色，具有以下几个主要作用：
第一，联轴器能够将两个轴连在一起，使它们能够同时旋转。
在许多机械设备中，常常需要将一个主动轴和一个从动轴进行连接，通过联轴器可以使两者实现同步旋转，确保机械设备正常运转。
第二，联轴器可以传递旋转力矩。
当一个轴产生旋转力矩时，通过联轴器传递到另一个轴上，使得另一个轴也能产生相应的力矩。
这在许多机械传动系统中非常重要，能够实现不同轴之间的力矩传递和转矩平衡。
第三，联轴器可以调整两个轴的转速比例。
在一些需要调整转速的机械系统中，通过选择不同类型的联轴器，可以实现不同转速比例的调节。
例如，蜗轮蜗杆传动系统中，通过联轴器的选择，可以调整蜗杆和蜗轮的转速比，从而实现不同的变速效果。
第四，联轴器可以传递扭矩的同时允许一定的轴间角度偏差和轴向位移。
在实际运行中，轴线之间很难完全精确地保持一致，联轴器可以在一定程度上允许轴间的角度偏差和轴向位移，从而减少因轴线不一致带来的不稳定和损坏。
第五，联轴器可以起到保护机械设备的作用。
当发生突然的负
载或者转矩超载时，联轴器可以起到断裂或滑动的作用，从而保护更关键的部件不受损坏。
这对于降低机械设备的维修成本和提高安全性非常重要。
总之，联轴器在机械传动系统中具有非常重要的作用，它能够连接两个轴、传递旋转力矩、调节转速比例、允许一定的轴向位移和角度偏差，并且还能够保护机械设备免受损坏。
它的运用广泛，不仅在各种机械设备上都有应用，也在航空、航天、汽车、石油、化工等各行各业中发挥着重要的作用。
联轴器的作用和类型
联轴器的作用和类型联轴器是一种用于连接两个轴的机械装置，其作用是将两个轴的转动传递给另一个轴，同时又能够允许一定程度的轴向位移、角度偏差和轴向载荷。
联轴器的主要作用有：1.传递转矩：联轴器通常用于传递动力，可将一台设备的转动力矩传递给另一台设备。
2.吸收振动：当两个轴以不同的角速度旋转时，联轴器能够吸收由此引起的振动，降低系统的振动幅度。
3.处理轴向位移：联轴器可以接受一定程度的轴向位移，当两个轴的位置发生变化时，联轴器能够使其保持相对稳定的转动状态。
4.允许角度偏差：当两个轴的轴线不完全对齐时，联轴器可以容许一定的角度偏差，使转动能够得以传递。
5.缓冲冲击：联轴器还可以在系统受到突然冲击时起到缓冲作用，保护设备免受损坏。
根据不同的传动需求，联轴器有多种类型，常见的联轴器类型有以下几种：1.刚性联轴器：刚性联轴器是最简单的一种类型，其结构紧凑，没有任何弹性元件。
这种联轴器可以有效地传递转矩，但无法吸收轴向位移和角度偏差，适用于两个轴完全对齐且不会出现位移和角度偏差的应用。
2.弹性联轴器：弹性联轴器使用弹性元件来连接两个轴，可以吸收一定的振动和冲击，同时还能容许一定的轴向位移和角度偏差。
常见的弹性联轴器有齿式联轴器、弹簧联轴器和橡胶联轴器等。
-齿式联轴器：齿式联轴器使用齿轮相互啮合来传递转矩，其结构简单、刚性好，适用于高速、大功率的传动系统。
-弹簧联轴器：弹簧联轴器由多个弹性的弹簧组成，可以吸收较大的振动和冲击，适用于高速传动和有较大轴向位移的系统。
-橡胶联轴器：橡胶联轴器使用橡胶为主要弹性元件，可以吸收较大的振动和冲击，同时还具有较好的缓冲性能，适用于中小功率的传动系统。
3.弹性刚度联轴器：弹性刚度联轴器是弹性联轴器的一种变种，其弹性元件具有较高的刚度，可以保持较高的准确性和传动效率，适用于高精度要求的传动系统。
4.液力联轴器：液力联轴器使用液体介质传递转矩，可以实现无级变速和爬坡启动等功能。
液力联轴器主要由泵、轮叶和液体介质组成。
轴系零部件——轴轴承联轴器轴
设计公式
d3
59.551
[T]n
06PA03
P n
轴上有键槽时：放大轴径：一个键槽：3~5% 二个键槽：7~10% 取标准植
二、按弯扭合成强度条件计算 条件：已知支点、扭距，弯矩 步骤： 1、作轴的空间受力简图
Fr
Ft
Fa
(a)
T
R' v1
A
B Rv1 RH1
C
L1
L2
L3
注意：①与标准零件相配合轴径应取标准植 ②同一轴径轴段上不能安装三个以上零件。
2、各轴段长度 ①各轴段与其上相配合零件宽度相对应 ②转动零件与静止零件之间必须有一定的间隙。
四、轴的结构工艺性
1）轴肩圆角r
2）轴端倒角
1.6
3）砂轮越程槽
4）螺纹退刀槽
5）同一轴1上键槽位于圆柱同一母线上，且取相同尺寸 2
偏转角： []
ey
c m
r
2、扭转刚度
TL
GIP
M
二、轴的振动稳定性及临界转速 弯曲振动（横向） 扭转振动 轴向振动（纵向）
n 临界转速 c ——轴引起共振时的转速
弯曲临界转速的计算 轴的临界角速度
C
k m
k= mg /y0
C g/ y0
nc1
260c
946
1 y0
刚性轴： n0.85nc1
①
②
③
④
I
II
III
I
II
III
轴系结构改错
四处错误
正确答案
三处错误
正确答案
两处错误
1.左侧键太长，套筒 无法装入
2.多个键应位于同一 母线上
常用联轴器的种类
常用联轴器的种类
联轴器是用来将两个机械轴连接在一起的装置，它能使得两个轴之间断开，但二者仍能保持在某个位置上的联络，以达到转动的连接。
它的功能是传递一个轴的动能到另一个轴，以实现机械系统的平衡。
联轴器的种类众多，常见的有齿轮联轴器、轴承联轴器、椭圆键联轴器、流体联轴器等。
下面来介绍几种常用的类型：齿轮联轴器是用齿轮间隙整合机械轴之间转动情况，以避免轴之间发生摩擦和抖动，从而实现机械轴的连接。
它主要由蜗轮、伞齿轮、球磨机等部件组成，是用来连接平行的轴的。
它的主要特点是能够抵抗轴系的轴向偏转，具有良好的平衡性。
轴承联轴器是用轴承勾连机械轴之间的连接，使得轴系能够自由的转动。
它的主要部件为轴承和定位套，它的结构简单，体积小，受力均匀，能够避免摩擦和抖动，可以抵抗轴向偏转。
椭圆键联轴器是用椭圆键连接机械轴之间的连接，具有很大的承受力，可以抵抗轴心轴向偏转，而且在运行过程中不会发生摩擦，可以有效降低振动和噪音。
流体联轴器是用流体连接机械轴之间的连接，它通常是由流体分配器、导向环、密封环等组成的。
它的特点是易于安装，使用方便，受力均匀，抗冲击性强，且它能够抵抗轴向偏转，输出功率大。
以上就是常用的联轴器的种类介绍，当需要轴之间互换动能时，需要考虑使用联轴器来达到平衡，以此达到机械轴联络的目
标。
选择合适的联轴器类型可以极大的提升机械的性能，因此，在使用联轴器时一定要选择正确的类型和规格，以承受不同的工况荷载，在满足机械系统的使用要求的前提下，使用的联轴器安全可靠，长久耐用。
机械设计基础-第9章-轴和联轴器
碳素钢
500许用弯曲应力170
75
45
600
200
95
55
700
230
110
65
800
合金钢
900
270
130
75
300
140
80
1000
330
150
90
铸钢
400
500
100
50
30
120
70
40
折合系数取值：α=
0.3 ----转矩不变； 0.6 ----脉动变化； 1 ----频繁正反转。
设计公式： d 3 M d
滑动轴承 向心球轴承 调心球轴承 圆柱滚子轴承 圆锥滚子轴承 安装齿轮处轴
的截面
允许偏转角 [θ](rad)
0.001 0.005 0.05 0.0025 0.0016
0.001~0.00 2
四、轴的设计
类比法 根据轴的工作条件，选择与其相似的轴进行类比及结构设计，画出 轴的零件图。
设计计算法
根据轴的工作条件选择材料，确定许用应力。 按扭转强度估算出轴的最小直径。 设计轴的结构，绘制出轴的结构草图。包括
第九章 轴和联轴器
§9.1 轴的分类和材料 §9.2 轴的结构 §9.3 轴的计算 §9.4 轴毂联结 §9.5 联轴器和离合器
§9-1 轴的分类和材料
轴是组成机器的重要零件之一，其主要功能是支持作回转 运动的传动零件(如齿轮、蜗轮等)，并传递运动和动力。
分类： 按承受载荷分有：
类 型
按轴的形状分有：
为了减少键槽对轴的削弱，可按以下方式修正轴径
有一个键槽
有两个键槽
轴径d＞ 100mm
联轴器工作原理
联轴器工作原理
联轴器是一种用于传递旋转运动和扭矩的机械装置。
它常用于传动轴与轴之间的连接，使两个轴能够同时旋转而不必在同一直线上。
联轴器主要由两个轴套和一个轴承组成。
工作时，一个轴套通过键连接在一根轴上，另一个轴套通过键连接在另一根轴上。
两个轴套在轴承的作用下能够相互转动，并且能够胀缩变形。
联轴器的工作原理如下：
当传动力矩作用在联轴器上时，首先通过主动轴传递给一个轴套。
当传动力矩达到一定值时，轴套开始发生胀缩变形，将力矩传递给被动轴套。
被动轴套同步旋转，将力矩传递给被动轴。
当传动力矩消失时，联轴器恢复原状，准备下一次传动。
联轴器的主要作用是实现轴之间的功率传递和角度传输，同时具有减震、吸振和保护设备的功能。
在机械传动系统中，联轴器能够有效地减少因功率传递不平衡而引起的振动和冲击，提高传动系统的工作平稳性和可靠性。
根据不同的工作原理和结构形式，联轴器可分为刚性联轴器、弹性联轴器和液体联轴器等多种类型。
刚性联轴器适用于输出端传动平稳、变形较小的情况。
弹性联轴器适用于在传动过程中会发生轻微失配的情况，能够吸收一定的振动和冲击。
而液体联轴器则适用于大功率传动和需要起动顺滑的情况，具有良好的减震和起动特性。
总之，联轴器是一种重要的机械连接装置，通过其特殊的工作原理，能够实现不同轴之间的有效传递和转换运动。
它在机械
传动系统中的应用十分广泛，并为机械传动过程提供了可靠性和平稳性的保障。
轴承和联轴器与轴的配合
一、轴承
1、安装轴承首先应检查轴承内圈与轴的过盈量。
轴承与轴的配合是基孔制，轴承内圈为基准值，而轴应过盈0.02mm～0.05mm。
当过盈量大时不能强力敲打野蛮装配，应用“油浴”法将轴承加热后再行装配。
再装配时一般应用铜棒、平錾敲打轴承内圈，并注意不要伤及轴。
严禁敲打外圈。
安装好后应用干净煤油将轴承淋洗。
若安装后无法清洗轴承，则不能使用铜棒敲打（这一点是最容易忽视的！）。
2、轴承间隙浮动端应留0.10～0.20mm轴向间隙。
3、无论安装与拆卸，轴都不能直接竖立在钳台或水泥地面受力，应垫木板之类的软物，同时手锤不得直接敲打轴。
二、联轴器
1、拆卸联轴器的拆卸应使用专用的拆卸工具“三爪”或“两爪”，严禁用手锤直接敲打联轴器背面。
拆卸后应用砂纸清洗轴表面及联轴器内表面。
2、安装不得直接敲打联轴器，应采用铜棒、平錾等。
3、校对联轴器之间间隙值为1～5mm，轴向偏差视转速而定。
当转速教低时，误差为0.05～0.15mm，当转速达到1400rpm以上时，误差为不大于0.10mm，当转速在2900rpm以上时，误差应在0.05mm以内。
4、联轴器与轴的配合与轴承与轴的配合一样，联轴器一般与轴采用过盈配合，过盈量为0.01～0.03mm。
当配合太松时，应采取给轴滚花、打样冲等方式增加摩擦。
联轴器与轴的配合公差标准
联轴器与轴的配合公差标准
弹性膜片联轴器与轴的配合公差标准一般情况下，轴一般标0～+0.005 如果是不常拆的话，就是+0.005～+0.01的过盈配合就可以了，如果要常常的拆装就是过渡配合就可以了。
我们还要考虑到轴材料本身在转动时候的热胀，所以轴承越大的话，最好是－0.005～0的间隙配合，最大也不要超过0.01的间隙配合。
还有一条就是动圈过盈，静圈间隙。
①当弹性膜片联轴器内径公差带与轴公差带构成配合时，在一般基孔制
属过渡配合的公差代号将变为过盈配合，如k5、k6、m5、m6、n6等，但过盈量不大；当轴承内径公差代与h5、h6、g5、g6等构成配合时，不在是间隙而成为过盈配合。
②弹性膜片联轴器外径公差带由于公差值不同于一般基准轴，也是一种特殊公差带，大多情况下，外圈安装在外壳孔中是固定的，有些膜片联轴器部件结
构要求又需要调整，其配合不宜太紧，常与H6、H7、J6、J7、Js6、Js7等配合。
七种联轴器与轴的紧固连接方式1.定位螺丝...
七种联轴器与轴的紧固连接方式1.定位螺丝...
七种联轴器与轴的紧固连接方式
1.定位螺丝固定：成本低，是最普通的连接方法。
但螺丝前端会直接与轴接触，会划伤轴或导致难以拆卸，因此使用时请注意。
2.夹紧：通过螺丝的紧固力使轴孔收缩，从而夹紧轴。
联轴器可轻松安装、拆卸，不会划伤轴。
3.分离：可将轴孔部完全剖分。
无须移动装置即可简单安装、拆卸联轴器。
此外，不会划伤轴。
4.半分离：轴套的一半为夹紧型，另一半为分离型的连接方法。
可将轴连接在夹紧型侧，而仅在分离型侧连接装置。
5.键槽：与定位螺丝固定型相同，是普通的连接方法，比较适用于高扭矩的传递。
为了防止向轴向移动，同时使用定位螺丝固定型和夹紧型。
6.胀紧套：利用了锥形楔效应的连接方法，可切实而牢靠地连接。
适用于传递高扭矩，最适合于机床的主轴。
7.接头+夹紧：将接头插入夹紧型中，适用于伺服马达1/10锥形轴。
第11讲联轴器
§3-2 轴、连轴器和离合器
§3-2 轴、连轴器和离合器 （二）离合器
1、离合器的功能
机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的装置。 它的主要功能是用来操纵机器传动系统的断续，以 便进行变速及换向等。 牙嵌式离合器
2、离合器类型
摩擦式离合器
§3-2 轴、连轴器和离合器
1）牙嵌式离合器
由端面带齿的两个半离合器1，2组成， 通过啮合的齿来传递转矩。其中半离 合器1固装在主动轴上，而半离合器2 利用导向平键安装在从动轴上，它可 沿轴线滑动。工作时利用操纵杆带动 滑环3，使半离合器2作轴向移动，实 现离合器的接合或分离
§3-2 轴、连轴器和离合器
2.刚性可移联轴器 2.刚性可移联轴器
1）舌形联轴器 特点：结构简单，工作表面磨损快，易引起 回差，只应用于载荷不大场合。
§3-2 轴、连轴器和离合器
2）盘销联轴器 特点：结构简单，主要用于两轴线不精确重合 的场合。
§3-2 轴、连轴器和离合器
3)十字滑块联轴器 3)十字滑块联轴器 特点：中间滑盘的凸键在半联轴器的凹槽内滑动， 可以补偿两轴的相对位移。对凹槽和凸键的工作面 的硬度要求较高，并需加润滑剂。转速高时，易磨 损，且附加载荷大，故宜用于低速的场合。
2）弹性拨销(盘形）联轴器
特点：可以吸收有害的冲击和振动，允许被 联轴有微小的不同轴。
§3-2 轴、连轴器和离合器
3）膜片联轴器
特点：适用于两轴线不重合而有不大的角 位移场合。
§3-2 轴、连轴器和离合器 4）弹簧联轴器
特点：结构简单，用于小径轴间的联接。
§3-2 轴、连轴器和离合器
5）波纹管联轴器 结构：由波纹管和 轴套组成。 结构简单，旋 转方向大，工作可 靠，但传递动力小。
轴与联轴器的结构与工作原理
轴与联轴器的结构与工作原理
轴指的是用来支撑或传递力、运动和能量的旋转部件，通常是长而细长的圆柱形。
轴通常由金属材料制成，常见的轴包括传动轴、推力轴、中间轴等。
联轴器是一种连接轴的装置，用于将两根轴连接在一起，传递扭矩和/或运动。
联轴器通常用于解决轴之间不对齐、不同转速、不同轴径、振动和冲击等问题。
联轴器的结构和工作原理因具体类型而异，常见的联轴器包括：
1. 齿轮联轴器：由两个带有齿轮的轴端组成，通过啮合的齿轮传递扭矩和运动。
齿轮联轴器适用于高扭矩传递和高速运动。
2. 链轮联轴器：由两个带有链轮的轴端组成，通过链条的传递扭矩和运动。
链轮联轴器适用于高扭矩和低速运动。
3. 弹性联轴器：由两个弹性元件连接两根轴，通过弹性元件的变形吸收振动和冲击。
弹性联轴器适用于高速运动和要求减振的场合。
4. 万向节联轴器：由两个万向节和一个中间轴组成，通过万向节的自由转动实现不同轴线之间的连接。
万向节联轴器适用于轴间不对齐和要求大角度运动的场合。
5. 耦合联轴器：由两个耦合体组成，通过耦合体的连接传递扭矩和运动。
耦合联轴器适用于低扭矩和低速运动。
联轴器的工作原理可以简单描述为：通过联轴器将两个轴连接在一起，当一个轴传递扭矩或运动时，联轴器将扭矩和运动从一个轴传递到另一个轴上，实现两根轴的同步运动。
联轴器可以根据不同的需求选择合适的类型和结构，以实现稳定、准确和高效的力传递。
联轴器原理
联轴器原理
联轴器是一种常用的机械传动装置，其主要作用是将两个轴连接在一起，使其
能够相互传递动力。
联轴器的原理是通过连接两个轴的方式，使它们能够同步运转，同时能够承受一定的轴向和径向载荷，保证传动的稳定性和可靠性。
联轴器的结构通常由两个半联轴器组成，分别安装在两个相连的轴上。
其中一
个半联轴器固定在一根轴上，称为主轴；另一个半联轴器则安装在另一根轴上，称为从轴。
两个半联轴器通过螺栓、销钉或者其他连接件连接在一起，形成一个完整的联轴器。
联轴器的工作原理是利用两个半联轴器的连接，将主轴和从轴连接在一起，使
它们能够同步运转。
在传动过程中，主轴传递动力给从轴，从而实现机械设备的正常运转。
同时，联轴器还能够承受一定的轴向和径向载荷，保证传动的稳定性和可靠性。
在实际应用中，联轴器的选择需要考虑多个因素，包括传动功率、转速、轴的
相对位置、工作环境等。
不同类型的联轴器具有不同的特点和适用范围，例如弹性联轴器适用于功率较小、转速较高的场合；齿式联轴器适用于功率较大、转速较低的场合。
此外，联轴器在使用过程中需要定期检查和维护，以确保其正常运转和安全性。
定期润滑、检查联轴器的连接部位是否松动、磨损等是保证联轴器正常工作的重要措施。
总的来说，联轴器作为一种常用的机械传动装置，其原理是通过连接两个轴的
方式，使其能够同步运转，并能够承受一定的轴向和径向载荷，保证传动的稳定性和可靠性。
在实际应用中，选择合适的联轴器类型，并进行定期检查和维护是保证机械设备正常运转的关键。
机械基础之联轴器介绍课件
智能化控制：实现自动调节，提高性能
环保节能：降低能耗，减少污染
复合材料应用：提高强度，降低成本
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02
联轴器面临的挑战
性能要求不断提高：随着技术的发展，对联轴器的性能要求越来越高，如更高的扭矩、更小的体积、更轻的重量等。
环保要求：随着环保意识的提高，联轴器需要满足环保要求，如减少噪音、降低能耗等。
确定联轴器的尺寸：根据联轴器的类型和扭矩、转速要求，确定联轴器的尺寸。
计算扭矩和转速：根据传动系统的扭矩和转速要求，计算联轴器的扭矩和转速。
设计联轴器的结构：根据联轴器的类型和尺寸要求，设计联轴器的结构，如轴孔、键槽、螺纹等。
联轴器的计算方法
计算扭矩：根据机械设计手册或相关公式计算联轴器的扭矩
计算转速：根据机械设计手册或相关公式计算联轴器的转速
机械基础之联轴器介绍课件
演讲人
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03.
04.
目录
联轴器的定义和分类
联轴器的应用和选型
联轴器的设计方法和计算
联轴器的发展趋势和挑战
联轴器的定义和分类
联轴器的定义
联轴器是连接两个轴，传递扭矩和运动的机械部件。
联轴器用于将动力从一个轴传递到另一个轴，同时允许两个轴有一定的相对位移。
联轴器有多种类型，如刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器等。
挠性联轴器：可以补偿轴向位移和角位移，但成本较高，需要定期维护
联轴器的连接两个旋转轴，传递扭矩和运动
动力设备：用于连接发动机、泵、压缩机等动力设备
自动化设备：用于连接机器人、自动化生产线等设备
航空航天：用于连接飞机、火箭等航空航天设备
船舶与海洋工程：用于连接船舶、海洋平台等设备
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16 定位轴肩：h= (0.07~0.1)d d：轴颈尺寸；
轴肩
非定位轴肩：h=(1~3)mm； （2）周向固定
键、花键、成形联接、弹性环联接、过盈、销等 —— 轴毂联接 圆螺母 与止动 垫圈 弹性 挡圈
固定方式＞
第十四章 轴与联轴器
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四、轴的结构工艺性设计 1、需磨削的轴段：砂轮越程槽。
2、需切制螺纹的轴段：螺纹退刀槽。 3、轴端应有倒角：c×45°——便于25
二、填空题 1、根据承载类型，自行车前轮轴为（ ）轴，减速器 中的轴为（ ）轴，定滑轮轴为（ ）轴，货车底部从 变速箱到后桥的轴为（ ）轴。
2、当一根钢轴刚度不足时，应从（ ）方面采取措施。
3、弹性柱销联轴、套筒联轴器、齿式联轴器、弹性套 柱销联轴器、万向联轴器、凸缘联轴器、十字滑块联 轴器、梅花联轴器中，（ ）为刚性联轴器，（ ）为 无弹性元件挠性联轴器，（ ）为有弹性元件挠性联轴
器。
2、零件在轴上的固定
（1）轴向固定
a）借助轴本身形状定位：轴肩、圆锥形轴头； b）借助挡圈、圆螺母、套筒等定位； 注意：防止过定位 L轴段长度=B轮毂宽-(2~3)mm
保证轴上零件可靠定位： 轴圆角半径r＜轴上零件倒角尺寸c＜轴肩高度h
或 轴圆角半径r ＜轴上零件圆角半径R＜轴肩高度h
第十四章 轴与联轴器
钢丝软轴的绕制
三、轴的材料
1、碳素钢：30、35、45、50(正火或调质)，45应用最广。
价廉，对应力集中不敏感，良好的加工性。
2、中、低碳合金钢：强度高、寿命长，对应力集中敏感， 用于重载、小尺寸的轴。
第十四章 轴与联轴器
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注意：钢材
种类
热处理
对其弹性模量E影响很小，
∴用
热处理
合金钢
不能提高轴的刚度。
套筒联轴器
凸缘联轴器
第十四章 轴与联轴器
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2、挠性联轴器：具有补偿两轴相对位移的能力，可分为 无弹性元件挠性联轴器和有弹性元件挠性联轴器。
x
轴向位移x
y
径向位移y
角位移
x
y
综合位移x、y、
第十四章 轴与联轴器
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1）无弹性元件挠性联轴器：无弹性元件，不能缓冲减 振，通过刚性元件相对运动补偿被连 接两轴之间的相对移动。
工业设计机械基础 第十四章 轴与联轴器
1
第十四章 轴与联轴器
§1 轴的分类和材料
§2 轴的结构设计 §3 联轴器
第十四章 轴与联轴器
2
§1、概述
一、主要功用
1、支承轴上回转零件（如齿轮）
2、传递运动和动力 二、分类 1、按承载分
转轴：工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴。 心轴：工作中只承受弯矩而不承受扭矩的轴。
5、固定不同零件的各键槽应布置在同一母线上，以 减少装夹次数。
第十四章 轴与联轴器
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§3、联轴器
联轴器：实现两轴的联接，并传递运动及转矩T。
特点：两轴分离时，必须停机。 一、联轴器类型
种类繁多，按结构特性分：
1、刚性联轴器：各零件都是刚性的，且它们之间不 能作相对运动，不具有补偿两轴相对偏移的能力。
直轴一般为实心，若需在轴中装设其它零件或减小轴的质量， 则可将轴制成空心的。 一般d0/d=0.5~0.6，d0=0.625d 时，强度↓18%，质量↓30%。制造费 用↑，重要场合。
第十四章 轴与联轴器
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曲轴：各轴段轴线不在同一直线上，专用零件，主要 用于内燃机中。
第十四章 轴与联轴器
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钢丝软轴：轴线可任意弯曲，传动灵活。
十字滑块联轴器
万向联轴器
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齿式联轴器
角位移
径向位移
第十四章 轴与联轴器
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2）有弹性元件挠性联轴器：通过弹性元件的变形，不
仅可补偿两轴间位移，还有缓冲、减 振性能。
弹性柱销联轴器
弹性套柱销联轴器
梅花形联轴器
第十四章 轴与联轴器
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二、选用原则 对中情况：严格：固定式；否则：可移式、弹性
如：汽车中的传动轴。
汽车的传动轴用于将发动机的运动传递给汽车后桥，
仅传递转矩，而不承受弯矩，故为传动轴。
第十四章 轴与联轴器
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2、按轴线形状分
直轴：各轴段轴线为同一直线。直轴按外形不同又可分为：
光轴：形状简单，应力集中少，易加工，但轴上零件不易装配 和定位。常用于心轴和传动轴。
阶梯轴：特点与光轴相反，常用于转轴。
固定心轴：工作时仅承受弯矩且不转的轴。
[思考]
1.自行车前轮轴属于哪种？
2.火车车轮轴属于哪种？
第十四章 轴与联轴器
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自行车工作时前轮轮毂和滚珠一起相对于前叉和 车轴转动，而车轴本身固定不动，且仅承受横向力产 生的弯矩，故自行车前轮轴为固定心轴。
第十四章 轴与联轴器
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传动轴：工作中只承受扭矩而不承受弯矩的轴 。
传动轴：工作中只承受扭矩而不承受弯矩的轴。
第十四章 轴与联轴器
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转轴：工作中既承受弯矩又承受扭矩的轴。
如：减速器中的轴。
该圆柱齿轮减速器中，两轴将承受来自轴承及齿轮 处的横向力所产生的弯矩，同时在齿轮与联轴器之间的 轴段还将承受扭矩，故为转轴。
第十四章 轴与联轴器
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心轴：只承受弯矩而不承受扭矩的轴，根据工作时轴 是否转动可分为： 转动心轴：工作时仅承受弯矩且转动的轴。
F
等强度 1、拟定轴上零件装配方案
阶梯轴
动画（平面flash, 三维avi）
轴颈：装轴承处 组成 轴头：装轮毂处 尺寸= 轴承内径； 直径与轮毂内径相当；
轴身：联接轴颈和轴头部分；
第十四章 轴与联轴器
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第十四章 轴与联轴器
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第十四章 轴与联轴器
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装配方案的比较：
第十四章 轴与联轴器
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问：当轴的刚度不足时，如何提高轴的刚度？结构
§2、轴的结构设计
一、目的 确定轴的尺寸、形状：d、l——灵活性很大。
二、要求 1、轴与轴上零件要有确定的工作位置； 2、受力合理——轴结构有利于提高轴的强度和刚度； 3、轴有良好的加工、装配工艺性、减少应力集中；
第十四章 轴与联轴器
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三、阶梯轴的结构设计
类型
载荷情况：平稳：刚性；否则：弹性； 转速情况：n小：刚性；n大：弹性 环境情况：低温、高温时不能用非金属弹性元件 轴颈d大小：dmin~dmax范围
选型号
工作转速：n≤[n]
（查手册）
转矩T：Tc=KAT≤Tn（许用名义转矩）
第十四章 轴与联轴器
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思考题
一、判断题 1、工作中只承受扭矩的轴为心轴。（ ） 2、工作中只承受弯矩的轴为转轴。（ ） 3、工作中既承受转矩又承受弯矩的轴为传动轴。（ ） 4、当一根轴刚度不足时，可以通过热处理来提高刚度。 （ ） 5、当一根碳钢轴刚度不足时，改用合金钢仍不能提高 其刚度。（ ） 6、轴上固定不同零件的各键槽应按180度布置。（ ） 7、在载荷平稳，工作时两轴有相对位移的场合宜采用 刚性联轴器。（ ） 8、在载荷变化较大，且两轴安装时不能严格对中的场 合宜选用有弹性元件的挠性联轴器。（ ）