广东海洋大学：《机械设计》课程教学资源（PPT课件讲稿）第十四章 联轴器和离合器

联轴器和离合器 §14-0联轴器和离合器概述 §14-1联轴器的种类和特性 §14-2联轴器的选择 §14-3离合器 §14-4 安全联轴器及安全离合器 §14-5特殊功用及特殊结构的联轴器及离合器

联轴器和离合器 §14-0 联轴器和离合器概述 §14-1 联轴器的种类和特性 §14-2 联轴器的选择 §14-3 离合器 §14-4 安全联轴器及安全离合器 §14-5 特殊功用及特殊结构的联轴器及离合器

概述 联轴器和离合器是机械装置中常用的部件，它们主要用于联接轴与轴， 以传递运动与转矩，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 器停车时才可将两轴分离； ■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

概述1 概 述 联轴器和离合器是机械装置中常用的部件，它们主要用于联接轴与轴， 以传递运动与转矩，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 器停车时才可将两轴分离； 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

联轴器的种类和特性 一、 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，而是存在着某种程度的相对位 移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有 适应一定范围的相对位移的性能。 轴向位移x 径向位移y 丹可 角位移a 综合位移x、y、C

联轴器的种类和特性1 联轴器的种类和特性 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，而是存在着某种程度的相对位 移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有 适应一定范围的相对位移的性能。 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

联轴器的种类和特性 二、联轴器的分类 刚性联轴器 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。 ■挠性联轴器 对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力，进一步分为： 无弹性元件挠性联轴器：联轴器具有挠性，可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： 因联轴器中装有弹性元件，不仅可以补偿 两轴间的相对位移，而且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

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。 联轴器的种类和特性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：联轴器具有挠性，可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：因联轴器中装有弹性元件，不仅可以补偿 两轴间的相对位移，而且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，进一步分为： 联轴器的种类和特性

w 刚性联轴器 套筒联轴器 凸缘联轴器 夹壳联轴器

刚性联轴器 刚性联轴器 套筒联轴器 凸缘联轴器 夹壳联轴器

无弹性元件挠性联轴器 十字滑块联轴器 滑块联轴器 齿式联轴器 万向联轴器 滚子链联轴器

无弹性件挠性联轴器 无弹性元件挠性联轴器 十字滑块联轴器 滑块联轴器 齿式联轴器 万向联轴器 滚子链联轴器

有弹性元件挠性联轴器 弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器 梅花形弹性联轴器 轮胎联轴器 膜片联轴器 星形弹性联轴器

有弹性件挠性联轴器 有弹性元件挠性联轴器 弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器 梅花形弹性联轴器 轮胎联轴器 膜片联轴器 星形弹性联轴器

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

选择1 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 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

联轴器的选择 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 Toa=KAT T为联轴器所传递的公称转矩。 K为工作情况系数

选择2 联轴器的选择 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 Tca = KA T KA为工作情况系数。 T为联轴器所传递的公称转矩

联轴器的选择 3.确定联轴器的型号 按Tca≤[T们，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。 6.规定部件相应的安装精度 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。 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

选择3 ６．规定部件相应的安装精度 ７．进行必要的校核 联轴器的选择 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