第十四章联轴器和离合器精品PPT课件
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14联轴器离合器与制动器10-20精品PPT课件
x2轴上的单位矢量r2的位置为
y2
ω1
z1
O θ
α
ω2 z2
x2 y1 x1
(a) 坐标关系图
2 z1 3α
z2
1
x1
y1
4
(b) 三维结构图 图14-5(a) 单万向联轴器
14-1
2. 挠性联轴器 (2) 单万向联轴器
联轴器的种类和特征
r 2 [R ,y1 ][R ,z2 ][R ,y1 ][0 1 0]T
14 联轴器、离合器与制动器
14-1 联轴器的种类和特征 14-2 联轴器的选择 14-3 离合器 14-4 安全联轴器与安全离合器 14-5 特殊功用的联轴器与离合器 14-6 制动器
制动器
联轴器
14-1 联轴器的种类和特征
联轴器－静态下实现两轴结合与分离、动态下传递转矩的部件。 从机构到具有承载能力的空间三维尺寸的结构－十字滑块联轴器。
2
1A
φ1
4 a
L2
1
23
B3 φ3
L3
L4
d1 d2 D1 D
2
4
L1
十字滑块联轴器
十字滑块联轴器
14-1 联轴器的种类和特征
联轴器允许两轴的相对位移，x、y、 α 方向的位移。
x
y
轴向位移
径向位移
x
y
角向位移
综合位移
图14-1 联轴器允许两轴的相对位移
1. 刚性联轴器 凸缘联轴器
14-1 联轴器的种类和特征
14-1 联轴器的种类和特征
2. 挠性联轴器
(2) 单万向联轴器
r 2 [R ,y1 ][R ,z2 ][R ,y1 ][1 0 0]T
y2
ω1
z1
O θ
α
ω2 z2
x2 y1 x1
(a) 坐标关系图
2 z1 3α
z2
1
x1
y1
4
(b) 三维结构图 图14-5(a) 单万向联轴器
14-1
2. 挠性联轴器 (2) 单万向联轴器
联轴器的种类和特征
r 2 [R ,y1 ][R ,z2 ][R ,y1 ][0 1 0]T
14 联轴器、离合器与制动器
14-1 联轴器的种类和特征 14-2 联轴器的选择 14-3 离合器 14-4 安全联轴器与安全离合器 14-5 特殊功用的联轴器与离合器 14-6 制动器
制动器
联轴器
14-1 联轴器的种类和特征
联轴器－静态下实现两轴结合与分离、动态下传递转矩的部件。 从机构到具有承载能力的空间三维尺寸的结构－十字滑块联轴器。
2
1A
φ1
4 a
L2
1
23
B3 φ3
L3
L4
d1 d2 D1 D
2
4
L1
十字滑块联轴器
十字滑块联轴器
14-1 联轴器的种类和特征
联轴器允许两轴的相对位移，x、y、 α 方向的位移。
x
y
轴向位移
径向位移
x
y
角向位移
综合位移
图14-1 联轴器允许两轴的相对位移
1. 刚性联轴器 凸缘联轴器
14-1 联轴器的种类和特征
14-1 联轴器的种类和特征
2. 挠性联轴器
(2) 单万向联轴器
r 2 [R ,y1 ][R ,z2 ][R ,y1 ][1 0 0]T
《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
【优秀文档】联轴器和离合器机械设计课件PPT
KA--工作情况系数，查表14-1。
14-2 联轴器 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。要求联轴器具有适应偏移的性能。
x
y y
轴向位移x
径向位移 y X
α
偏角位移
综合位移x,y,
联轴器的类型
套筒式
刚性联轴器 重载 v 75m/s 选用铸铁或锻钢。
夹壳式
按轴径d，计算扭矩 Tca和转速n，查手册确定 缺点：起动时有冲击，摩擦面易磨损
凸缘式
联轴器 （用油孔定期滴油润滑）；
特殊功用的联轴器及离合器：用于某些有特殊要求处，如在一定方向或达到一定转速时，即自行接合或分离。 1 单盘摩擦离合器
可在任意方向偏斜； b) 凸肩--凹槽配合对中，装拆时，轴须作轴向移动；
油式：D1=（–2）d， D2=（–2）D1
1 十字滑块联轴器 1）结构：两个带凸缘的半联轴器用键与两轴连接，用螺栓把两个半联轴器联成一体，以传递运动和扭矩。
传递较大扭矩，应用广泛。
kc查表14-3；
1）结构：由两个端面开有凹槽的半联轴器和一个
两面带有互相垂直（十字形）凸牙的中间盘(滑块)
组成，凸牙分别嵌入两凹槽中；
2）材料：一般用45钢，摩擦表面应淬硬；不重要 时可采用A5;
3）特点：优点：结构简单，可补偿两轴的偏移； 缺点：起动时有冲击，摩擦面易磨损 （用油孔定期滴油润滑）；
4）应用：n<250rpm,轴的刚度大，无冲击处，效率 =1-(3—5）fy d
2 滑块联轴器
1）结构：与十字滑块联轴器相似，两个宽沟槽的 半联轴器，中间盘改为方形滑块。
2）特点：优点：制造容易、装拆方便、成本较低、
14-2 联轴器 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。要求联轴器具有适应偏移的性能。
x
y y
轴向位移x
径向位移 y X
α
偏角位移
综合位移x,y,
联轴器的类型
套筒式
刚性联轴器 重载 v 75m/s 选用铸铁或锻钢。
夹壳式
按轴径d，计算扭矩 Tca和转速n，查手册确定 缺点：起动时有冲击，摩擦面易磨损
凸缘式
联轴器 （用油孔定期滴油润滑）；
特殊功用的联轴器及离合器：用于某些有特殊要求处，如在一定方向或达到一定转速时，即自行接合或分离。 1 单盘摩擦离合器
可在任意方向偏斜； b) 凸肩--凹槽配合对中，装拆时，轴须作轴向移动；
油式：D1=（–2）d， D2=（–2）D1
1 十字滑块联轴器 1）结构：两个带凸缘的半联轴器用键与两轴连接，用螺栓把两个半联轴器联成一体，以传递运动和扭矩。
传递较大扭矩，应用广泛。
kc查表14-3；
1）结构：由两个端面开有凹槽的半联轴器和一个
两面带有互相垂直（十字形）凸牙的中间盘(滑块)
组成，凸牙分别嵌入两凹槽中；
2）材料：一般用45钢，摩擦表面应淬硬；不重要 时可采用A5;
3）特点：优点：结构简单，可补偿两轴的偏移； 缺点：起动时有冲击，摩擦面易磨损 （用油孔定期滴油润滑）；
4）应用：n<250rpm,轴的刚度大，无冲击处，效率 =1-(3—5）fy d
2 滑块联轴器
1）结构：与十字滑块联轴器相似，两个宽沟槽的 半联轴器，中间盘改为方形滑块。
2）特点：优点：制造容易、装拆方便、成本较低、
14第十四章-联轴器和离合器解析PPT课件
材料：对于齿轮节圆速度较低的内外齿轮，可用45、ZG310-570 ，外齿轴套齿
面硬度达269——341HBS，内齿圈齿面硬度241-302HBS；对于圆周速度较高的，外
齿轴套、内齿圈可用合金钢35CrMoA、35CrMOVA等。
2020年9月28日
14
5、滚子链联轴器（GB/T 6069-2002）
铁。圆锥销常用35、45钢
2020年9月28日
8
3、夹壳式联轴器
它由纵向剖分的两半筒形夹壳和联接它们的螺拴组成。这种联轴器在装 卸时不需要移动轴，但只能连接两轴直径相同的圆柱形轴伸。高速运转时 离心力会降低摩擦力，故只能用于低速场合。 夹壳一般为HT200，半环用碳素结构钢Q275钢。
2020年9月28日
二. 重点和难点
重点内容： 1、联轴器离的主要类型、结构特点、工作原理； 2、刚性联轴器和弹性联轴器有何区别； 3、联轴器和离合器在功能上的同异。
2020年9月28日
2
第一节 概述
联轴器 用来联接不同部件之间的两根轴或轴与其它回转零 (couples)： 件，使之一起回转而不脱开的一种装置。
联接的两轴在工作时不能分开，必须停车通过拆卸才能分离
所以在传动时将引起附加动载荷。为克服这一缺点，可采用双万向联轴器。
2020年9月28日
12
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 α1
2020年9月28日
2α
C
C2αBiblioteka 134、齿式联轴器(gear coupling) JB/T 8854-2001
2020年9月28日
14-04 安全联轴器及安全离合器
（二）滚珠安全离合器
这种离合器由于滚珠表面会受到较严重的冲击与磨损，
故一般只用于传递较小转矩的场合。
14-4 安全联轴器和安全离合器
安全联轴器和安全离合器的作用是：当工作转矩超过
机器允许的极限转矩时，连接件将发生折断、脱开或打滑，
从而使联轴器或离合器自动停止传动，以保护机器中的重 要零件不致损坏。 主要类型有： （1）剪切销安全联轴器
（2）滚珠安全离合器
பைடு நூலகம்一）剪切销安全联轴器
销钉材料可采用45钢碎火，准备剪断处应预先切槽。 由于材料的力学性能和加工制造等不稳定，致使工作精度 不高，且销剪断后不能自动恢复工作。但由于机构简单， 所以在很少过载的机器上还会常用。
《联轴器离合器》PPT课件
▲ 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； 2
潘存云教授研制
8
2021/4/25
3、夹壳联轴器
结构：将套筒做成剖分夹壳结构，通过拧紧螺栓产生 的预紧力使两夹壳与轴联接，并依靠键以及夹壳与轴 表面之间的摩擦力来传递扭矩。有一个剖分式对中环。
潘存云教授研制
潘存云教授研制
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。9
潘存云教授研制
α
10
2021/4/25
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。
潘存云教授研制
11
2021/4/25
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。
▲严重冲击载荷或消除轴系扭转振动的传动，宜
选用轮胎联轴器；
24
2021/4/25
2) 考虑工作转速的高低和引起离心力的大小 对高速传动轴，宜选用平衡精度较高的膜片联轴器， 不能选用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
▲ 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； 2
潘存云教授研制
8
2021/4/25
3、夹壳联轴器
结构：将套筒做成剖分夹壳结构，通过拧紧螺栓产生 的预紧力使两夹壳与轴联接，并依靠键以及夹壳与轴 表面之间的摩擦力来传递扭矩。有一个剖分式对中环。
潘存云教授研制
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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。9
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α
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2021/4/25
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。
潘存云教授研制
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2021/4/25
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。
▲严重冲击载荷或消除轴系扭转振动的传动，宜
选用轮胎联轴器；
24
2021/4/25
2) 考虑工作转速的高低和引起离心力的大小 对高速传动轴，宜选用平衡精度较高的膜片联轴器， 不能选用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
机械基础联轴器离合器 教学课件
（1）、结构、原理： 动画
◆普通凸缘联轴器：用铰 制孔螺栓联接两个半联轴器， 靠螺栓杆承受挤压与剪切来 传递转矩：
◆对中榫凸缘 联轴器：用普通孔 螺栓来联接两个半 联轴器，靠接合面 的摩擦力来传递转 矩。一个半联轴器 的凸肩与另一个半 联轴器上的凹槽相 配合而对中：
（2）特点：
构造单简、成本低、可传递较大转矩，但 不能补偿两轴间的相对位移，对两轴对中 性的要求很高。
图示为滚柱定向离合器。
主要由星轮1、外圈2、 滚柱3和弹簧顶杆4组成。弹 簧的作用是将滚柱压向爪轮 的楔形槽内，使滚柱与星轮、 外圈相接触。
当星轮为主动件并按图 示方向顺时针回转滚柱受摩 擦力的作用被楔紧在槽内， 从而带动外环回转，离合器 处于接合状态；
当星轮反向回转时，滚柱 则被推到槽中宽敞部分，离 合器处于分离状态。
（3）应用：
常用于轴向窜动量较大，经常正反转， 起动频繁，转速较高的场合，可代替弹性 圈柱销联轴器。
6、轮胎联轴器
轮胎式联轴器如图所示， 用橡胶或橡胶织物制成轮胎状 的弹性元件，用螺栓与两半联 轴器联接而成。
内部结构
特点：弹性强、补偿位移能力 大，有良好的阻尼和减振能力， 绝缘性能好，运转时没有噪声， 而且结构简单、不需要润滑， 装拆和维护方便。
（1）原理
（2）结构
由两个分别固定在主、 从动轴上的叉形接头1、2 和一个十字形零件(称十字 头)3组成。叉形接头和十字 头是铰接的：
（3）特点：
结构紧凑，维护方便，允许被联接（最大可达 35°~45°），而且机器运转中夹角发生改变时仍能 正常传动。 （4）应用：
用于两轴轴线夹角α较大的场合。广泛用于汽车、 多头钻床等机器的传动系统中。但当α过大时，传动 效率显著降低。
◆普通凸缘联轴器：用铰 制孔螺栓联接两个半联轴器， 靠螺栓杆承受挤压与剪切来 传递转矩：
◆对中榫凸缘 联轴器：用普通孔 螺栓来联接两个半 联轴器，靠接合面 的摩擦力来传递转 矩。一个半联轴器 的凸肩与另一个半 联轴器上的凹槽相 配合而对中：
（2）特点：
构造单简、成本低、可传递较大转矩，但 不能补偿两轴间的相对位移，对两轴对中 性的要求很高。
图示为滚柱定向离合器。
主要由星轮1、外圈2、 滚柱3和弹簧顶杆4组成。弹 簧的作用是将滚柱压向爪轮 的楔形槽内，使滚柱与星轮、 外圈相接触。
当星轮为主动件并按图 示方向顺时针回转滚柱受摩 擦力的作用被楔紧在槽内， 从而带动外环回转，离合器 处于接合状态；
当星轮反向回转时，滚柱 则被推到槽中宽敞部分，离 合器处于分离状态。
（3）应用：
常用于轴向窜动量较大，经常正反转， 起动频繁，转速较高的场合，可代替弹性 圈柱销联轴器。
6、轮胎联轴器
轮胎式联轴器如图所示， 用橡胶或橡胶织物制成轮胎状 的弹性元件，用螺栓与两半联 轴器联接而成。
内部结构
特点：弹性强、补偿位移能力 大，有良好的阻尼和减振能力， 绝缘性能好，运转时没有噪声， 而且结构简单、不需要润滑， 装拆和维护方便。
（1）原理
（2）结构
由两个分别固定在主、 从动轴上的叉形接头1、2 和一个十字形零件(称十字 头)3组成。叉形接头和十字 头是铰接的：
（3）特点：
结构紧凑，维护方便，允许被联接（最大可达 35°~45°），而且机器运转中夹角发生改变时仍能 正常传动。 （4）应用：
用于两轴轴线夹角α较大的场合。广泛用于汽车、 多头钻床等机器的传动系统中。但当α过大时，传动 效率显著降低。
连轴器和离合器PPT学习教案
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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
★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：传递转矩大小、转速高低、扭 转刚度变化、体积大小、缓冲吸振能力等因素。
●轮胎联轴器
轮胎联轴器用橡胶或橡胶织物制成轮 胎状的弹性元件，两端用压板及螺钉 分别压在两个半联轴器上。这种联轴 器富有弹性，具有良好的消振能力， 能有效地降低动载荷和补偿较大的轴 向位移，而且绝缘性能好，运转时无 噪声。缺点是径向尺寸较大；当转矩 较大时，会因过大扭转变形而产生附 加轴向载荷。为了便于装配，有时将 轮胎开出径向切口，但这时承载能力 要显著降低。
第2页/共26页
§14-2 联轴器的种类 和特性
普通联轴器的分类
一.刚性联轴器：不能补偿两轴间的相对位
移。无减振缓冲能力，要求两轴对中性好。
▪ ★凸缘联轴器 ▪ ★套筒联轴器
★夹壳联轴器
第3页联轴器
凸缘联轴器
夹壳联轴器
第4页/共26页
●铰制孔用螺栓联接
依靠螺栓的抗剪切能力传递扭矩。
器和气压离合器等；
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22页/共26页
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； 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。
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
★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：传递转矩大小、转速高低、扭 转刚度变化、体积大小、缓冲吸振能力等因素。
●轮胎联轴器
轮胎联轴器用橡胶或橡胶织物制成轮 胎状的弹性元件，两端用压板及螺钉 分别压在两个半联轴器上。这种联轴 器富有弹性，具有良好的消振能力， 能有效地降低动载荷和补偿较大的轴 向位移，而且绝缘性能好，运转时无 噪声。缺点是径向尺寸较大；当转矩 较大时，会因过大扭转变形而产生附 加轴向载荷。为了便于装配，有时将 轮胎开出径向切口，但这时承载能力 要显著降低。
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§14-2 联轴器的种类 和特性
普通联轴器的分类
一.刚性联轴器：不能补偿两轴间的相对位
移。无减振缓冲能力，要求两轴对中性好。
▪ ★凸缘联轴器 ▪ ★套筒联轴器
★夹壳联轴器
第3页联轴器
凸缘联轴器
夹壳联轴器
第4页/共26页
●铰制孔用螺栓联接
依靠螺栓的抗剪切能力传递扭矩。
器和气压离合器等；
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22页/共26页
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； 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。
第十四章-联轴器和离合器解析PPT教学课件
材料：对于齿轮节圆速度较低的内外齿轮，可用45、ZG310-570 ，外齿轴套齿
面硬度达269——341HBS，内齿圈齿面硬度241-302HBS；对于圆周速度较高的，外
齿轴套、内齿圈可用合金钢35CrMoA、35CrMOVA等。
2020/10/16
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5、滚子链联轴器（GB/T 6069-2002）
9
二、无弹性元件挠性联轴器 (flexible coupling without elastic elements)
1、十字滑块联轴器(cross-sliding coupling)JB/ZQ4384-1997
3
2
4 1
特点：结构简单、制造容易，可适应两轴间的综合偏移等优点。但由于
十字滑块作偏心转动,工作时会产生较大的离心力,故适用于低速（一般规
GICL型鼓形齿式联轴器
为能补偿两轴的相对位移，将外齿的齿顶做成中心线在轴线上的球面，齿侧 做成鼓形齿，且齿顶和齿侧留有较大的间隙，以使两轴发生综合位移 。
特点：与十字滑块联轴器相比，齿轮联轴器的转速较高，且因为是多齿同 时啮合，故齿轮联轴器工作可靠，承载能力大，但制造困难，需要良好的 润滑和密封，反转时有冲击，故一般重载下工作或高速运转的水平传动轴 的连接。
6
对于受中等载荷，圆周速度v小于35m/s时，凸缘联轴
器的材料可以使用HT200等中等强度的m/s可以采用35、45铸钢或锻
钢。 （v为联轴器外缘的圆周速度）
凸缘式联轴器结构简单、价格低廉，使用方便，能传递 较大的转矩，但要求被联接的两轴必须安装准确，严格对 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。
所以在传动时将引起附加动载荷。为克服这一缺点，可采用双万向联轴器。
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无弹性元件 挠性联轴器
挠性联轴器
（有位移补偿能力）
有弹性元件 挠性联轴器
十字滑块联轴器 滑块联轴器 十字轴式万向联轴器 齿式联轴器 滚子链联轴器
弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器 梅花形弹性联轴器 轮胎式联轴器
膜片联轴器 蛇形弹簧联轴器 径向簧片联轴器
• 离合器的分类：
机械操纵离合器
操纵离合器 离合器
自动离合器
液压(操纵)离合器 气压(操纵)离合器 电磁(操纵)离合器
安全离合器 离心离合器
超越离合器
牙嵌式离合器
按接合元件不同
摩擦式离合器
第二节 联轴器
一、固定式刚性联轴器 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。
型式：
半圆键 普通平键
特点：结构简单、使用方便、 传递扭矩较大，但不能缓冲减 振，装拆时需轴向移动。
腰鼓齿：α≤3˚
α
优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。
缺点：结构复杂、质量较大、 造价高。
应用：用于重型机械传动。
5．滚子链联轴器
结构：利用一条公用的双排链条同时与两个齿数相同 的 特点：并结列构链简轮单啮、合尺来寸实紧现凑两、半质链量轴小器、的装联拆接方。便、维修
容易、成本低廉。有一定的补偿性能和缓冲性能
第一节 概 述
• 功用： 联接两轴使之旋转并传递转矩； 有时用作安全装置。
• 联轴器和离合器的主要区别： 联轴器联接的两轴只有停止运转后经拆卸分离；
离合器联接的两轴可随时分离或接合。 • 联轴器所联两轴的相对位移
• 联轴器的类型：
刚性联轴器
套筒联轴器 夹壳联轴器
（无位移补偿能力） 凸缘联轴器
联轴器
应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。 性能：
最大夹角a =35°～45°， 主动轴w1恒定，从动轴w2周
期性变化，引起附加动载荷
单万向联轴器
双万向铰链机构 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中间轴两端的叉与主
动轴的角速
度随时相等
C
2α
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
A
α
A--A
4．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。 功用：能补偿轴不对中和偏斜。 工作范围：正常齿：α≤30′
c
A
预留安装空间以便与更换橡胶套
允许的最大位移量为： 轴向——2~7.5mm
径向——0.2~0.7mm 角位移——30′~1°30′
特点：结构简单、制造容易、装拆方便、成本较低。 弹性套容易磨损。
应用：转矩小、转速高、频繁正反转、需要缓和冲击振 动的地方。在高速轴上应用得十分广泛。
2. 弹性柱销联轴器
强度高、尺寸小，寿命长
• 定刚度弹性联轴器 j与T成正比关系的联轴器
• 变刚度弹性联轴器 刚度随载荷增大而增大，缓冲减振效果好，适用于 载荷和转速变动较大的机器
1. 弹性套柱销联轴器
这种联轴器靠弹性套传递力和补偿径向位移和角位 移，靠安装时留的间隙C补偿轴向位移
圆柱孔
圆锥孔
预留间隙以补偿 轴向位移。
普通凸缘联轴器
有对中榫的凸缘联轴器
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。
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：用于转速低、载荷较平稳无冲击、轴的刚性大、 对中性较好的两轴联接 。
套筒联轴器
应用：用于载荷较平稳、 两轴能严格对中、要求径 向尺寸小的两轴联接 。
2、夹壳联轴器
结构：将套筒做成剖分夹壳结构，通过拧紧螺栓产生的预紧力 使
两夹壳与轴联接，并依靠键以及夹壳与轴表面之间的摩 擦
力来传递扭矩。有一个剖分式对中环。
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。
3．凸缘联轴器
• 普通的凸缘联轴器 • 靠铰制孔用螺栓来实
现两轴对中 • 靠螺栓杆承受挤压与
剪切来传递转矩
铰制孔螺栓联接
普通螺栓联接
对中榫
• 有对中榫的凸缘联轴器
• 靠两半联轴器上的凸肩 与凹槽相配合而对中
• 用普通螺栓联接，靠半 联轴器接合面的摩擦力 矩来传递转矩
第十四章 联轴器和离合器
工程学院
基本要求
• 1、掌握联轴器的功用、两轴间位置偏移补 偿原理、选择与计算方法
• 2、掌握常用的刚性固定式联轴器、挠性联 轴器的工作原理、性能、结构特点及应用 范围
• 3、了解离合器和制动器的功用、工作原理 和特点
重点内容
• 掌握几种常用联轴器和离合器的功用、工 作原理和特点
缺点：因链条与链轮间存在间隙，不适于逆向、启动频 繁或立式轴传动。同时受离心力影响不适于高速传动。
三、有弹性元件的挠性联轴器
• 弹性元件 能补偿两轴偏斜和位移，缓冲减振 • 弹性元件材料：非金属材料、金属材料 • 非金属材料弹性元件的特点：
重量轻、价格便宜，有良好的弹性滞后性能，减 振能力强 • 金属材料弹性元件的特点：
二、无弹性元件的挠性联轴器
联轴器具有挠性．可补偿两轴的相对位移，但不能缓冲减振
1．十字滑块联轴器
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
α
斜时，滑块将在凹槽内滑动。
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′, y≤0.04d，n≤250 r/min及轴刚度较大且无剧烈冲击之处。
2．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。
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。
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。
3．十字轴式万向联轴器
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。
结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中