第十四章联轴器和离合器精品PPT课件
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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
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
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
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。
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。
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。
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。
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
结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中
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；
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
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：
普通凸缘联轴器
有对中榫的凸缘联轴器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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 。
③中间轴两端的叉面应在同一平面内。
α1 α1
2α
C
从动轴与主
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′
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。
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
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
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
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
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。
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。
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。
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。
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
结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中
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；
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
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：
普通凸缘联轴器
有对中榫的凸缘联轴器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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 。
③中间轴两端的叉面应在同一平面内。
α1 α1
2α
C
从动轴与主
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′
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。
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