机械设计B第17章联轴离合制动器
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α
设计：潘存云
设计：潘存云
单万向联轴器 机械设计B第17章联轴离合制动器
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
设计：潘存云
瞬时传动比是动态变化的。
在图示位置I, 以轴1为参考
2α
3. 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
α
设计：潘存云
α
A
模型演示
机械设计B第17章联轴离合制动器
设计：潘存云
A--A
§17-4 弹性联轴器
一、弹性套柱销联轴器
结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套 的柱销联接两个半联轴器。
圆柱孔
设计：潘存云
设计：潘存云
圆锥孔
预留间隙以补偿 轴向位移。
设计：潘存云
机械设计B第17章联轴离合制动器
§17-3 可移动刚性联轴器
两轴线的相对位移: 由于制造、安装或工作时零件的变形等原因，被联接的两轴不一定度能精确对中，因 此会出现两轴之间的轴向位移、径向位移和角位移，或其组合。
轴向、径向、角度、综合。
如果联轴器没有适应这种相对位移的能力就会在联轴器、轴和轴承中引起附加载荷，甚至引起强烈振动。
系，对A点有 ：
vA1 = rω1 以轴2wk.baidu.com参考系，对A点有
：ω1
r’
vA2 = r’ω’2 = r cosαω’ 2
显然有 ： v = v A1
A2 机械设计B第17章联轴离合制动器
A
αr B α 设计：潘存云
A
ω'2
代入得： ω1 =cosαω’2
ω’2 〉ω1
ω1
在图示位置II, 以轴2为参考 系，对B点有 ：
§17-1 联轴器、离合器的类型和应用
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。
工作特点：联轴器用于刚性静态联接；而离合器则用
分类： 联轴器
于两轴之间的动态联接。 固定式联轴器
刚性联轴器 移动式联轴器
弹性联轴器
牙嵌式离合器
摩擦式离合器 离合器 电磁离合器
自动离合器
应用实例：手腕驱动机构、汽车后桥驱动、车辆启停等。 机械设计B第17章联轴离合制动器
功用：能补偿轴不对中和偏斜。
工作范围：正常齿：α≤30’ 腰鼓齿：α≤3˚
设计：潘存云
设计：潘存云
α
机械设计B第17章联轴离合制动器
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。
设计：潘存云
设计：潘存云
机械设计B第17章联轴离合制动器
二、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。
第17章 联轴器、离合器和制动器
§17-1 §17-2 §17-3 §17-4 §17-5
§17-6 §17-7 §17-8 §17-9
联轴器、离合器的类型和应用 固定式刚性联轴器 可移动刚性联轴器 弹性联轴器 牙嵌式离合器 摩擦离合器 磁粉离合器 定向离合器 制动器
机械设计B第17章联轴离合制动器
普通螺栓
对中榫
设计：潘存云
设计：潘存云
普通凸缘联轴器 机械设计B第17章联轴离合制动器
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。
材料：一般用铸铁、当重载或 V≥30 m/s时，用铸 钢或锻钢 。
特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能 缓冲减振 。
应用：用于载荷较平稳的两轴联接 。 90˚
1.7
织布机、水泥搅拌机、拖拉机
1.9
挖掘机、起重机、碎石机机械设、计造B第纸17章机联轴械离合制动器
2.3
§17-2 固定式刚性联轴器
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
联轴器、离合器大都已经标准化了，可直接选用。 工作条件=>选类型
转矩 转速 轴径
=>确定型号与规格 T为名义转矩；
计算转矩： Tc=KAT KA为工作情况系数；
表17-1 工作情况系数KA
工作机
原动机为电动机时
发电机、小型通风机、小型离心机
1.3
透平压缩机、木工机械、输送机
1.5
搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机
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。
设计：潘存云
y 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’机,械设y计≤B第017.章0联4轴d离，合制v动≤器 300 r/min
三、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。
2.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： 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
C
设计：潘存云
2α
α1
C
设计：潘存云
机械设计B第17章联轴离合制动器
联接特点：构成动联接，具有一个或几个方向的活动度。 能补偿两轴的相对位移。 x
设计：潘存云
轴向
y
设计：潘存云
x
设计：潘存云
α
y 设计：潘存云
α
机械设计B第17章联轴离合制动器
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。
vB2 = rω”2
以轴1为参考系，对B点有 ： vB1 = r”ω1 = ω1 r cosα
同样有 ： vB1 = vB2
r Bα A α 设计：潘存云
B
代入得：ω’’2=ω1 cosα
=>ω”2 <ω1
其它位置： ω1cos α ≤ ω2 ≤
ω1 cosα
机械设计B第17章联轴离合制动器
r”
ω"2
c
A
机预械留设计安B第装17章空联间轴离以合制便动器与更换橡胶套
二、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。
适用范围：-12˚≤t≤60˚，
设计：潘存云
设计：潘存云
单万向联轴器 机械设计B第17章联轴离合制动器
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
设计：潘存云
瞬时传动比是动态变化的。
在图示位置I, 以轴1为参考
2α
3. 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
α
设计：潘存云
α
A
模型演示
机械设计B第17章联轴离合制动器
设计：潘存云
A--A
§17-4 弹性联轴器
一、弹性套柱销联轴器
结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套 的柱销联接两个半联轴器。
圆柱孔
设计：潘存云
设计：潘存云
圆锥孔
预留间隙以补偿 轴向位移。
设计：潘存云
机械设计B第17章联轴离合制动器
§17-3 可移动刚性联轴器
两轴线的相对位移: 由于制造、安装或工作时零件的变形等原因，被联接的两轴不一定度能精确对中，因 此会出现两轴之间的轴向位移、径向位移和角位移，或其组合。
轴向、径向、角度、综合。
如果联轴器没有适应这种相对位移的能力就会在联轴器、轴和轴承中引起附加载荷，甚至引起强烈振动。
系，对A点有 ：
vA1 = rω1 以轴2wk.baidu.com参考系，对A点有
：ω1
r’
vA2 = r’ω’2 = r cosαω’ 2
显然有 ： v = v A1
A2 机械设计B第17章联轴离合制动器
A
αr B α 设计：潘存云
A
ω'2
代入得： ω1 =cosαω’2
ω’2 〉ω1
ω1
在图示位置II, 以轴2为参考 系，对B点有 ：
§17-1 联轴器、离合器的类型和应用
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。
工作特点：联轴器用于刚性静态联接；而离合器则用
分类： 联轴器
于两轴之间的动态联接。 固定式联轴器
刚性联轴器 移动式联轴器
弹性联轴器
牙嵌式离合器
摩擦式离合器 离合器 电磁离合器
自动离合器
应用实例：手腕驱动机构、汽车后桥驱动、车辆启停等。 机械设计B第17章联轴离合制动器
功用：能补偿轴不对中和偏斜。
工作范围：正常齿：α≤30’ 腰鼓齿：α≤3˚
设计：潘存云
设计：潘存云
α
机械设计B第17章联轴离合制动器
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。
设计：潘存云
设计：潘存云
机械设计B第17章联轴离合制动器
二、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。
第17章 联轴器、离合器和制动器
§17-1 §17-2 §17-3 §17-4 §17-5
§17-6 §17-7 §17-8 §17-9
联轴器、离合器的类型和应用 固定式刚性联轴器 可移动刚性联轴器 弹性联轴器 牙嵌式离合器 摩擦离合器 磁粉离合器 定向离合器 制动器
机械设计B第17章联轴离合制动器
普通螺栓
对中榫
设计：潘存云
设计：潘存云
普通凸缘联轴器 机械设计B第17章联轴离合制动器
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。
材料：一般用铸铁、当重载或 V≥30 m/s时，用铸 钢或锻钢 。
特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能 缓冲减振 。
应用：用于载荷较平稳的两轴联接 。 90˚
1.7
织布机、水泥搅拌机、拖拉机
1.9
挖掘机、起重机、碎石机机械设、计造B第纸17章机联轴械离合制动器
2.3
§17-2 固定式刚性联轴器
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
联轴器、离合器大都已经标准化了，可直接选用。 工作条件=>选类型
转矩 转速 轴径
=>确定型号与规格 T为名义转矩；
计算转矩： Tc=KAT KA为工作情况系数；
表17-1 工作情况系数KA
工作机
原动机为电动机时
发电机、小型通风机、小型离心机
1.3
透平压缩机、木工机械、输送机
1.5
搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机
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。
设计：潘存云
y 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’机,械设y计≤B第017.章0联4轴d离，合制v动≤器 300 r/min
三、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。
2.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： 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
C
设计：潘存云
2α
α1
C
设计：潘存云
机械设计B第17章联轴离合制动器
联接特点：构成动联接，具有一个或几个方向的活动度。 能补偿两轴的相对位移。 x
设计：潘存云
轴向
y
设计：潘存云
x
设计：潘存云
α
y 设计：潘存云
α
机械设计B第17章联轴离合制动器
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。
vB2 = rω”2
以轴1为参考系，对B点有 ： vB1 = r”ω1 = ω1 r cosα
同样有 ： vB1 = vB2
r Bα A α 设计：潘存云
B
代入得：ω’’2=ω1 cosα
=>ω”2 <ω1
其它位置： ω1cos α ≤ ω2 ≤
ω1 cosα
机械设计B第17章联轴离合制动器
r”
ω"2
c
A
机预械留设计安B第装17章空联间轴离以合制便动器与更换橡胶套
二、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。
适用范围：-12˚≤t≤60˚，