《机械设计》课程教学资源（PPT课件）第八章 联轴器和离合器

第8章联轴器和离合器 ●8.1常用联轴器 ●8.1.1联轴器的类型 ●8.1.,2联轴器的标记 ●81.3联轴器的选择 ●8.2离合器简介 ●82.1常用离合器 ●82.2离合器的选择 ⊙⊙

第8章 联轴器和离合器 ● 8.1 常用联轴器 ●8.1.1 联轴器的类型 ●8.1.2 联轴器的标记 ●8.1.3 联轴器的选择 ● 8.2 离合器简介 ●8.2.1 常用离合器 ●8.2.2 离合器的选择

◎8.1常用联轴器 联轴器和离合器是机械传动中常用的部件。它们主要用来 联接不同部件之间的两根轴或轴与其他回转零件,使其一起转 动并传递转矩,有时也可用做安全装置。所不同的是,在机械 运转过程中,用联轴器实现的联接不能被断开,而用离合器实 现的联接则可通过操纵杋构或自动控制裝置随时断开或接通 图8.1所示卷扬机示意图中电动机1与减速器3之间用的是联 轴器2联接,减速器3与卷筒5之间用的是离合器4联接,当卷筒5 需要暂停转动时,不必切断电动机1的电源,只要操纵离合器4 使之脱开即可

● 8.1 常用联轴器 联轴器和离合器是机械传动中常用的部件。它们主要用来 联接不同部件之间的两根轴或轴与其他回转零件，使其一起转 动并传递转矩，有时也可用做安全装置。所不同的是，在机械 运转过程中，用联轴器实现的联接不能被断开，而用离合器实 现的联接则可通过操纵机构或自动控制装置随时断开或接通。 图8.1所示卷扬机示意图中电动机1与减速器3之间用的是联 轴器2联接，减速器3与卷筒5之间用的是离合器4联接，当卷筒5 需要暂停转动时，不必切断电动机1的电源，只要操纵离合器4 使之脱开即可

E 图8.1卷扬机示意图 1一电动机2联轴器3减速器4离合器5 卷筒

图8.1 卷扬机示意图 1—电动机 2—联轴器 3—减速器 4—离合器 5— 卷筒

●8.1.1联轴器的类型 由于制造及安装误差、承载后变形、工作温度变化等 影响,联轴器所联接的两轴轴线往往不能共线(对中),且 在工作时两轴之间可能还会产生一定范围的相对位移,如 图8.2所示。如果联轴器不具备适应这些情况的补偿能力, 就会在联轴器、轴和轴承中产生附加载荷,甚至引起强烈 振动 (a)轴向位移(b)径向位移(c)角位移(d)综合位移 图8.2两轴间的相对位移

由于制造及安装误差、承载后变形、工作温度变化等 影响，联轴器所联接的两轴轴线往往不能共线(对中)，且 在工作时两轴之间可能还会产生一定范围的相对位移，如 图8.2所示。如果联轴器不具备适应这些情况的补偿能力， 就会在联轴器、轴和轴承中产生附加载荷，甚至引起强烈 振动。 ● 8.1.1 联轴器的类型 (a) 轴向位移(b) 径向位移 (c) 角位移(d) 综合位移 图8.2 两轴间的相对位移

1.刚性联轴器 刚性联轴器具有结构简单、成本低的优点。组成刚 性联轴器的各元件,联接后成为一个刚性的整体,工 作中没有相对运动。但对被联接的两轴间的相对位移缺 乏补偿能力,故要求被联接的两轴要严格对中。刚性联 轴器常用于无冲击、无位移补偿要求的场合。这类联轴 器常见的有套筒联轴器和凸缘联轴器 1)套筒联轴器 这是一种最简单的联轴器,如图8.3所示,套筒联轴 器用圆锥销、键或螺钉将圆柱形套筒和两根轴相联接起 来并传递扭矩。被联接的轴径一般不超过80mm,套筒用 35或45钢制。这种联轴器结构简单,径向尺寸小,但传 递转矩较小,不能缓冲和吸振,被联接的两轴必须严格 对中,装拆时轴需要作轴向移动,常用于机床传动系统 中。此种联轴器没有标准,需要自行设计

1. 刚性联轴器 刚性联轴器具有结构简单、成本低的优点。组成刚 性联 轴 器的各元件，联接后成为一个刚性的整体，工 作中没有相对运动。但对被联接的两轴间的相对位移缺 乏补偿能力，故要求被联接的两轴要严格对中。刚性联 轴器常用于无冲击、无位移补偿要求的场合。这类联轴 器常见的有套筒联轴器和凸缘联轴器。 1) 套筒联轴器 这是一种最简单的联轴器，如图8.3所示，套筒联轴 器用圆锥销、键或螺钉将圆柱形套筒和两根轴相联接起 来并传递扭矩。被联接的轴径一般不超过80mm，套筒用 35或45钢制。这种联轴器结构简单，径向尺寸小，但传 递转矩较小，不能缓冲和吸振，被联接的两轴必须严格 对中，装拆时轴需要作轴向移动，常用于机床传动系统 中。此种联轴器没有标准，需要自行设计

在图8.3b所示的联轴器中,如果销的尺寸设计得当,过载时销 被剪断,可以防止损坏机器的其他零件。这种能起安全保护作用的 联轴器称为安全联轴器 (a)键联接 (b)销联接 图8.3套筒联轴器 2)凸缘联轴器 凸缘联轴器是应用较为广泛的一种刚性联轴器。它由两个 带凸缘的半联轴器组成,两个半联轴器通过键分别与两轴相联 接,并用螺栓将两个半联轴器联成一体,如图8.4所示

在图8.3b所示的联轴器中，如果销的尺寸设计得当，过载时销 被剪断，可以防止损坏机器的其他零件。这种能起安全保护作用的 联轴器称为安全联轴器。 (a) 键联接 (b) 销联接 图8.3 套筒联轴器 2) 凸缘联轴器 凸缘联轴器是应用较为广泛的一种刚性联轴器。它由两个 带凸缘的半联轴器组成，两个半联轴器通过键分别与两轴相联 接，并用螺栓将两个半联轴器联成一体，如图8.4所示

按对中方式的不同,凸缘联轴器有YLD型和Y型两 种。YLD型凸缘联轴器[如图8.4(a)所示]利用半联轴器 的凸肩与凹槽()对中,并用普通螺栓联接,工作时靠 两半联轴器接触面间的摩擦力传递转矩,装拆时轴需作 轴向移动,多用于不常拆卸的场合。 YL型凸缘联轴器[如图8.4(b)所示]利用铰制孔螺栓 对中,螺栓与孔为紧配合,工作时靠螺栓受剪与挤压来 传递转矩。装拆时轴不需要作轴向移动,但要配铰螺栓 孔。常用于经常装拆的场合。 当联轴器外缘的圆周速度<30时,半联轴器可用 HT200制造;当<50时,半联轴器可用ZG270-500或35钢 制造

按对中方式的不同，凸缘联轴器有YLD型和YL型两 种。YLD型凸缘联轴器[如图8.4(a)所示]利用半联轴器 的凸肩与凹槽(D1)对中，并用普通螺栓联接，工作时靠 两半联轴器接触面间的摩擦力传递转矩，装拆时轴需作 轴向移动，多用于不常拆卸的场合。 YL型凸缘联轴器[如图8.4(b)所示]利用铰制孔螺栓 对中，螺栓与孔为紧配合，工作时靠螺栓受剪与挤压来 传递转矩。装拆时轴不需要作轴向移动，但要配铰螺栓 孔。常用于经常装拆的场合。 当联轴器外缘的圆周速度＜30时，半联轴器可用 HT200制造；当＜50时，半联轴器可用ZG270-500或35钢 制造

凸缘联轴器结构简单,对中精度高,传递转矩较大,但不 能缓冲和吸振。要求被联接的两轴必须安装准确,对中性好。 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GB/T5843-1986选用(见附表8-1) (a)YLD型 (b)YL型 图8.4凸缘联轴器

凸缘联轴器结构简单，对中精度高，传递转矩较大，但不 能缓冲和吸振。要求被联接的两轴必须安装准确，对中性好。 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GB/T 5843—1986选用(见附表8-1)。 (a) YLD型 (b) YL型 图8.4 凸缘联轴器

2.无弹性元件挠性联轴器 由于这类联轴器无弹性元件,位移的补偿是利用联轴器 中各零件间的相对移动来实现的,所以通常不能缓冲和减振。 )十字滑块联轴器 如图8.5所示,联轴器由两个带有凹槽的半联轴器1和3 及一个两端面都有凸榫的中间圆盘2组成。半联轴器固装在两 根轴端,中间圆盘两端面的凸榫相互垂直,且分别嵌在两个 半联轴器的凹槽中。中间圆盘的凸榫可在两个半联轴器的凹 槽中往返滑动,可补偿两轴间的径向位移和轻微角位移 滑块联轴器材料多为中碳钢,凸榫和凹槽的工作表面须 淬硬,为了减少摩擦及磨损,使用时应在中间圆盘的油孔注 入润滑剂进行润滑。这种联轴器结构简单,径向尺寸小,但 中间圆盘的偏心将会引起很大的离心力,从而增大动载荷及 磨损,故只用于最高转速≤250,载荷平稳的场合。如将中间 圆盘制成空心的,可减轻其质量,从而减小上述不利影响

2. 无弹性元件挠性联轴器 由于这类联轴器无弹性元件，位移的补偿是利用联轴器 中各零件间的相对移动来实现的，所以通常不能缓冲和减振。 1) 十字滑块联轴器 如图8.5所示，联轴器由两个带有凹槽的半联轴器1和3 及一个两端面都有凸榫的中间圆盘2组成。半联轴器固装在两 根轴端，中间圆盘两端面的凸榫相互垂直，且分别嵌在两个 半联轴器的凹槽中。中间圆盘的凸榫可在两个半联轴器的凹 槽中往返滑动，可补偿两轴间的径向位移和轻微角位移。 滑块联轴器材料多为中碳钢，凸榫和凹槽的工作表面须 淬硬，为了减少摩擦及磨损，使用时应在中间圆盘的油孔注 入润滑剂进行润滑。这种联轴器结构简单，径向尺寸小，但 中间圆盘的偏心将会引起很大的离心力，从而增大动载荷及 磨损，故只用于最高转速≤250，载荷平稳的场合。如将中间 圆盘制成空心的，可减轻其质量，从而减小上述不利影响

图8.5十字滑块联轴器 2)齿式联轴器 如图8.6(a)所示,齿式联轴器是由两个带外齿环的套筒 1和两个带内齿环的套筒2所组成。套筒1分别装在被联接 的两轴端,套筒1与由螺栓5联成一体的套筒2通过齿环相啮 内外齿环的齿数、模数都相等,齿数一般为30~80个齿 齿廓齿形压力角为20°的渐开线。齿式联轴器允许被联接的 两轴有较大的综合位移。为能补偿两轴间的相对位移

图8.5 十字滑块联轴器 2) 齿式联轴器 如图8.6(a)所示，齿式联轴器是由两个带外齿环的套筒 1和两个带内齿环的套筒2所 组成。套筒1分别装在被联接 的两轴端，套筒1与由螺栓5联成一体的套筒2通过齿环相啮 合。内外齿环的齿数、模数都相等，齿数一般为30～80个齿， 齿廓齿形压力角为20°的渐开线。齿式联轴器允许被联接的 两轴有较大的综合位移。为能补偿两轴间的相对位移