《机械设计》课程教学资源（PPT课件）第14章 联轴器和离合器

第十四章联轴器和离合器概述$ 14-0s 14-1联轴器s 14-2离合器S 14-3制动器

第十四章 联轴器和离合器 §14-0 概 述 §14-1 联轴器 §14-2 离合器 §14-3 制动器

S14-0概述联轴器和离合器是机械装置中常用的部件，它们主要用于轴与轴的联接以传递运动和转矩，也可用作安全装置。大致有以下类型：■联轴器用于将两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车时才可使两轴分离：■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：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。RO

§14-0概述 §14-0 概 述 联轴器和离合器是机械装置中常用的部件，它们主要用于轴与轴的联接， 以传递运动和转矩，也可用作安全装置。大致有以下类型： 联轴器 用于将两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有在机 器停车时才可使两轴分离； 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； 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

s14-1 联轴器联轴器所联两轴的相对位移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，往往不能保证严格的对中，而存在着某种程度的相对位移x丰轴向位移x径向位移yV综合位移x、y、α角位移α注：设计联轴器时，从结构上采取措施，使之能够适应一定范围的相对位移。0

§14-1 联轴器 §14-1联轴器1 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，往往不能保证严格的对中，而存在着某种程度的相对位移。 x y   x y 轴向位移x 径向位移y 角位移 综合位移x、y、 一、联轴器所联两轴的相对位移 注：设计联轴器时，从结构上采取措施，使之能够适应一定范围的相对位移

联轴器二、联轴器的分类被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，故对两轴刚性联轴器对中性的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加载荷。这类联轴器的结构比较简单。性联轴器对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力，分为：无弹性元件挠性联轴器：靠元件之间构成的可动联接补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。有弹性元件挠性联轴器：靠联轴器中的弹性元件，补偿两轴间的相对位移，同时具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量越多，则联轴器的减振能力越强。这类联轴器的品种多，应用广泛。联轴器的具体分类如下所示长（见表14－1）O

被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，故对两轴 对中性的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加载荷。这类 联轴器的结构比较简单。 联轴器2 二、联轴器的分类 刚性联轴器 挠性联轴器 无弹性元件挠性联轴器：靠元件之间构成的可动联接补偿两轴的相对 位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。 有弹性元件挠性联轴器：靠联轴器中的弹性元件，补偿两轴间的相对 位移，同时具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量越多，则联轴 器的减振能力越强。这类联轴器的品种多，应用广泛。 对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力，分为： 联轴器 联轴器的具体分类如下所示（见表14－1）

联轴器凸缘联轴器刚性联轴器套筒联轴器齿式联轴器夹壳联轴器滚子链联轴器无弹性元件挠性联轴器滑块联轴器万向联轴器蛇形弹簧联轴器挠性联轴器金属弹性元件径向簧片联轴器弹性套柱销联轴器弹性联轴器：弹性柱销联轴器（有弹性元件挠性联轴器）弹性柱销齿式联轴器非金属弹性元件芯形弹性联轴器轮胎联轴器梅花形弹性联轴器等0

联 轴器3 凸缘联轴器 套筒联轴器 夹壳联轴器 刚性联轴器 挠性联轴器 无弹性元件挠性联轴器： 弹性联轴器： 齿式联轴器 滚子链联轴器 滑块联轴器 万向联轴器 金属弹性元件 非金属弹性元件 （有弹性元件挠性联轴器） 蛇形弹簧联轴器 径向簧片联轴器 弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器 弹性柱销齿式联轴器 芯形弹性联轴器 轮胎联轴器 梅花形弹性联轴器等 联轴器

有弹性元件挠性联轴器o径向簧片联轴器蛇形弹簧联轴器弹性柱销联轴器弹性套柱销联轴器O

有弹性元件挠性联轴器 有弹性件挠性联轴器1 蛇形弹簧联轴器 径向簧片联轴器 弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器

有弹性元件烧性联轴器轮胎联轴器芯形弹性联轴器梅花形弹性联轴器膜片联轴器星形弹性联轴器O

有弹性件挠性联轴器2 有弹性元件挠性联轴器 梅花形弹性联轴器 轮胎联轴器 膜片联轴器 星形弹性联轴器 芯形弹性联轴器

联轴器三、联轴器的选择大多数联轴器已经标准化或规格化，一般机械设计者的任务是选用联轴器，选用的基本步骤为：选择联轴器的类型计算联轴器的计算转矩确定联轴器的型号校核最大转矩协调轴孔直径规定部件相应的安装精度进行必要的承载能力校核Q

联 轴器4 大多数联轴器已经标准化或规格化，一般机械设计者的任务是选用联 轴器，选用的基本步骤为： 选择联轴器的类型 计算联轴器的计算转矩 进行必要的承载能力校核 规定部件相应的安装精度 协调轴孔直径 校核最大转矩 确定联轴器的型号 三、联轴器的选择 联轴器

联轴器1：选择联轴器的类型应全面了解工作载荷的大小和性质、转速高低、工作环境等，结合常用联轴器的性能、应用范围及使用场合选择联轴器的类型。低速、刚性大的短轴可选用刚性联轴器：低速、刚性小的长轴可选用无弹元件挠性联轴器；传递转矩较大的重型机械选用齿式联轴器：对于高速、有振动和冲击的机械，选用弹性元件性联轴器：轴线位置有较大变动的两轴，应选用万向联轴器；有安全保护要求的轴，选用安全联轴器。2：计算联轴器的计算转矩T。=K^T式中：T一联轴器所传递的名义转矩。KA一工作情况系数，见表14一2。OO

联轴器5 １．选择联轴器的类型 应全面了解工作载荷的大小和性质、转速高低、工作环境等，结合 常用联轴器的性能、应用范围及使用场合选择联轴器的类型。 低速、刚性大的短轴可选用刚性联轴器； 低速、刚性小的长轴可选用无弹元件挠性联轴器； 传递转矩较大的重型机械选用齿式联轴器； 对于高速、有振动和冲击的机械，选用弹性元件挠性联轴器； 轴线位置有较大变动的两轴，应选用万向联轴器； 有安全保护要求的轴，选用安全联轴器。 ２．计算联轴器的计算转矩 Tc = KA T KA－工作情况系数，见表14－2。 式中：T－联轴器所传递的名义转矩。 联轴器

联轴器3：确定联轴器的型号按Tca≤[Tl，由联轴器标准确定联轴器型号，「TI为联轴器的许用转矩。4：校核最天转速被联接轴的转速n，不应超过联轴器许用的最高转速nmax，即：n<nmax5：协调轴孔直径被联接两轴的直径和形状（圆柱或圆锥）均可以不同，但必须使直径在所选联轴器型号规定的范围内，形状也应满足相应要求。6·规定部件相应的安装精度联轴器充允许轴的相对位移偏差是有一定范围的，因此，必须保证轴及相应部件的安装精度。7．进行必要的校核联轴器除了要满足转矩和转速的要求外，必要时还应对联轴器中的零件进行承载能力校核，如对非金属元件的许用温度校核等。OO

联轴器6 ６．规定部件相应的安装精度 ７．进行必要的校核 ３．确定联轴器的型号 按Tca ≤[T]，由联轴器标准确定联轴器型号，[T]为联轴器的许用转矩。 ４．校核最大转速 被联接轴的转速n，不应超过联轴器许用的最高转速nmax，即： n≤nmax ５．协调轴孔直径 被联接两轴的直径和形状（圆柱或圆锥）均可以不同，但必须使直径在 所选联轴器型号规定的范围内，形状也应满足相应要求。 联轴器允许轴的相对位移偏差是有一定范围的，因此，必须保证轴及相 应部件的安装精度。 联轴器除了要满足转矩和转速的要求外，必要时还应对联轴器中的零件 进行承载能力校核，如对非金属元件的许用温度校核等。 联轴器