聯(lián)軸器知識整理

1、聯(lián)軸器、離合器和制動器章節(jié)知識整理一 概述1. 聯(lián)軸器和離合器都是用來聯(lián)接兩軸，使兩軸一起轉動并傳遞轉矩的裝置；在工作過程中，使兩軸始終處于聯(lián)接狀態(tài)的稱聯(lián)軸器，可使兩軸隨時分離或接合的稱離合器。制動器是實現(xiàn)對軸的制動，迫使機器停止運轉或降低轉速裝置。以上部件大多已標準化、規(guī)范化。 二聯(lián)軸器1.功用：聯(lián)軸器通常用來聯(lián)接兩軸并在其間傳遞運動和轉矩；具有吸收振動和緩和沖擊的能力；可以作為一種安全裝置用來防止被聯(lián)接件承受過大的載荷，起到過載保護的作用；用聯(lián)軸器聯(lián)接軸時只有在機器停止運轉，經(jīng)過拆卸后才能使兩軸分離。2. 分類：聯(lián)軸器的分類分類：凸緣聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器安全聯(lián)軸器聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸

2、器彈性柱銷連軸器套筒聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器撓性安全聯(lián)軸器剛性安全聯(lián)軸器(結構特點） 3.分類要求：固定聯(lián)軸器：要求被聯(lián)接的兩軸中心線嚴格對中；可移式聯(lián)軸器：允許兩軸有一定的安裝誤差。彈性聯(lián)軸器：其中的彈性元件材料不同,能在一定范圍內補償兩軸線間的位移，還有緩沖減震的作用。4.位移補償聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形、軸承磨損、回轉零件不平衡以及溫度變化的影響，兩軸的軸線往往存在著某種程度的相對位移與偏斜；聯(lián)軸器要從結構上采取各種不同的措施，使聯(lián)軸器具有補償各種偏移量的性能，否則就會在軸、聯(lián)軸器、軸承設計中引起附加載荷，導致工作情況惡化。兩軸間的位移種類有：軸向

3、位移、徑向位移、偏角位移和綜合位移。三、固定式剛性聯(lián)軸器1.結構特點：a.結構簡單,維護方便，能傳遞較大的扭矩；b.但對被聯(lián)接的兩軸間的相對位移缺乏補償能力；c.對兩軸的對中性要求很高,若兩軸線發(fā)生相對位移,就會在軸、聯(lián)軸器和軸承上引起附加載荷和嚴重磨損，嚴重影響軸與軸承的正常工作；此外，在傳遞載荷時不能緩和沖擊和吸收振動。2.應用場合：低速、大轉矩、載荷平穩(wěn)、短而剛性好的軸的連接3.種類：凸緣聯(lián)軸器和套筒聯(lián)軸器兩種。4.凸緣聯(lián)軸器結構特點：a.組成：兩個帶凸緣的半聯(lián)軸器和一組螺栓；b.工作原理：兩個帶凸緣的半聯(lián)軸器用鍵分別于兩軸連接，然后用螺栓把兩個半聯(lián)軸器連接成一體，以傳遞運動和轉矩。c.

4、對中方式：1、通過分別具有凸肩和凹槽的兩個半聯(lián)軸器的相互嵌合來對中，半聯(lián)軸器采用普通螺栓聯(lián)接；(靠預緊普通螺栓在凸緣邊接觸表面產(chǎn)生的摩擦力傳遞力矩；用鉸制孔螺栓對中，靠螺桿承受擠壓與剪切傳遞力矩。)2、兩個半聯(lián)軸器都制出凸肩，共同與一個剖分環(huán)配合而實現(xiàn)對中。d.適用：低速、大轉矩、載荷平穩(wěn)、短而剛性好的軸的連接。e.結構簡單，傳遞扭矩大；傳力可靠、對中性好；拆裝簡便、應用廣泛；但不具有位移補償功能；按標準選用。5.套筒聯(lián)軸器結構特點：a.組成：通過公用套筒與兩軸采用鍵連接或銷連接。b. 優(yōu)點：結構簡單，制造方便，成本低，徑向尺寸小。c. 缺點：裝拆時需軸向移動。d. 應用場合：兩軸直徑較小、兩

5、軸對中性精度高、工作平穩(wěn)的場合，用于傳遞轉矩較小的場合。四撓性聯(lián)軸器（一）剛性可移式聯(lián)軸器（無彈性元件聯(lián)軸器）的種類：十字滑塊聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器和鼓形齒聯(lián)軸器。1.齒式聯(lián)軸器：a.組成：兩個帶有內齒及凸緣的外套筒、 兩個帶外齒的內套筒；b.工作原理：兩內套筒分別用鍵與兩軸連接，兩外套筒用螺栓連接，通過內外齒的嚙合傳遞轉矩和運動。c.特點：為能補償兩軸的相對位移，將外齒環(huán)的輪齒做成鼓形齒，齒頂做成中心線在軸線上的球面，齒頂和齒側留有較大的間隙。通過嚙合齒間的頂隙、側隙，具備有允許兩軸間有徑向、軸向、角綜合位移補償?shù)墓δ?；轉速高（可達3500r/min），能傳遞很大的轉矩（可達106n·

6、m），并能補償較大的綜合位移，工作很高、對安裝精度要求不高，要潤滑；d.缺點：質量大，制造較困難，成本高。e.應用：廣泛用于汽車等大重型機械設備中。2.十字滑塊聯(lián)軸器a.結構特點：由半連軸器1、3（左、右套筒）和浮動盤2（十字滑塊）聯(lián)接在一起,兩軸一起轉動；浮動盤的凸榫可在半連軸器的凹槽中滑動；摩擦較大，要加以潤滑。b.優(yōu)點：徑向尺寸小,結構簡單c.缺點：但耐沖擊性差，滑塊與凹槽間易摩損，需潤滑；十字滑塊因徑向位移會產(chǎn)生較大離心慣性力，而給軸和軸承帶來附加載荷。d.應用場合：常用于剛性大、轉速低.沖擊小的場合。3.萬向聯(lián)軸器a.結構：由一個十字軸、兩個萬向節(jié)叉、四個滾針軸承組成；所有轉動副的回

7、轉中心（軸線）交于一點o，兩軸間的夾角為；是一種用以傳遞變夾角的相交兩軸之間的運動的裝置（聯(lián)軸器）。b.工作原理：當軸旋轉一周時，軸也將隨之轉一周，即兩軸的平均傳動比為1；但是，兩軸的瞬時傳動比卻不恒為1，而是作周期性變化的；萬向節(jié)的這種特性稱作瞬時傳動比的不均勻性；就單個萬向節(jié)而言，在輸入軸與輸出軸之間有夾角時，兩軸的角速度不相等，即萬向節(jié)有不等速性；兩軸間的夾角越大，從動軸速度波動越明顯；故應在350450之間。為了防止主、從動軸角速度不相等；為了完全消除上述萬向節(jié)中從動軸變速傳動的缺點，常成對使用。c.優(yōu)點：具有較大的角向補償能力，結構緊湊，傳動效率高；d.缺點：在傳動中將產(chǎn)生附加動載荷

8、，轉速不宜過高； e.應用場合：主要用于兩軸相交的傳動，重載、中載、輕載等中低速的場合，如機床、汽車。f.雙萬向節(jié)應滿足條件：為了使該機構能獲得恒定的傳動比，機構要滿足如下三個條件：（1）主動軸、從動軸、中間軸的三根軸線應位于同一平面內。（2）主動軸、從動軸與中間軸的軸間夾角應相等 ：（3）中間軸兩端的叉面應位于同一平面內。（二）常用彈性聯(lián)軸器有彈性套柱銷聯(lián)軸器和彈性柱銷聯(lián)軸器兩種。1.彈性套柱銷聯(lián)軸器（標準號gb4323-2002) a.結構：在結構上與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有橡膠彈性套的注銷代替了聯(lián)接螺栓；b.原理：利用彈性套的彈性變形來補償兩軸的相對位移 ；c.特點：彈性套柱銷連軸器制

9、造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命較短。d.適用于：載荷平穩(wěn)，正反轉或啟動頻繁、轉速高的傳遞中小轉矩的兩軸聯(lián)接。 2.彈性柱銷聯(lián)軸器a.結構：將若干非金屬材料制成的柱銷，置于兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，而實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器的連接；柱銷材料常用尼龍，其它具有彈性的非金屬材料也可。b.原理：利用彈性柱銷的彈性變形來補償兩軸軸向位移 ；c.特點：彈性柱銷連軸器可允許較大的軸向竄動，但徑向位移和偏角位移的補償量不大。其結構簡單，制造容易和維護方便。d.適用于：輕載的場合五離合器 離合器是主、從動部分在同軸線上傳遞動力和運動時，具有接合或分離功能的裝置。（一）離合器的功用和分類a.功用: 離合器同聯(lián)軸

10、器一樣，主要用于軸和軸之間的聯(lián)接，使它們一起回轉并傳遞力矩；b.區(qū)別:在機器的運轉或停車過程中可隨時接合或分離，而且迅速可靠，達到操縱傳動系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進行變速及換向等 ；離合器也可用于過載保護等。 而聯(lián)軸器須在機器停止運轉后，經(jīng)拆卸才能分離聯(lián)接的兩軸。c.應用:機械傳動系統(tǒng)的啟動、停止、換向及變速等操作。d.特點：工作可靠，結合和分離迅速平穩(wěn)，動作準確，調節(jié)和維修方便，操縱方便而且省力，結構簡單等.（二）離合器的分類1.離合器按控制方法不同可分為操縱離合器（必須通過操縱元件才具有接合或分離功能的離合器）和自控離合器（在主動部分或從動部分某些性能參數(shù)變化時，接合元件具有自行接合和分

11、離功能的離合器。）2.按操縱方式不同操縱離合器可分為機械離合器、電磁離合器、液壓離合器和氣壓離合器等四種。3.自控離合器分為超越離合器、離心離合器和安全離合器等三種。4.機械離合器（在機械機構的直接作用下具有離合功能的離合器）可分為牙嵌式（離合式）和摩擦式離合器兩種。(三) 牙嵌式離合器（用爪牙狀零件組成的嵌合副的離合器）1.組成：由兩個端面帶牙的半離合器所組成；2.工作原理：兩個半離合器固聯(lián)在主動軸上，半離合器用導鍵（或花鍵）與從動軸聯(lián)接；通過操縱機構使離合器沿導鍵作軸向運動，兩軸靠兩個半離合器端面的牙嵌合來聯(lián)接。3.特點：優(yōu)點：牙嵌離合器結構簡單，外廓尺寸小，接合后所聯(lián)接的兩軸不會發(fā)生相對

12、轉動；操作方便，能傳遞較大的轉矩。缺點：結合時有沖擊。4.應用：宜用于低速、停車時接合。(四)齒形離合器（用內齒和外齒組成嵌合副的離合器）應用：機床變速箱中(五)摩擦式離合器1.工作原理：摩擦離合器是靠工作面上的摩擦力矩來傳遞力矩的；2.特點：在接合過程中由于接合面的壓力是逐漸增加的，故能在主、從動軸有較大的轉速差的情況下平穩(wěn)地進行接合；過載時，摩擦面間將發(fā)生打滑，從而避免其它零件的損壞。 3.種類：按操縱方式分有、機械操縱的摩擦式離合器、電磁操縱的摩擦式離合器、液壓操縱的摩擦式離合器和氣壓操縱的摩擦式離合器等四種。機械操縱的摩擦式離合器還分為單片式離合器和多片離合器兩種。4.單片摩擦離合器1

13、）工作原理：圓盤2固定在主動軸上，圓盤3用導向平鍵（或花鍵）與從動軸連接，并可以在軸上作軸向移動。利用彈簧5可將兩圓盤壓緊。工作時，依靠兩盤間的摩擦力傳遞轉矩和運動。杠桿4用來控制離合器的接合與分離。2）特點：片式離合器需要較大的軸向力，傳遞的轉矩較小，但在任何轉速條件下，兩軸均可以分離或接合，且接合平穩(wěn)，沖擊和振動小，過載時兩摩擦面之間打滑，起保護作用。為了提高離合器傳遞轉矩的能力，通常采用多片離合器。 5.多片摩擦離合器 1）原理：外殼通過花鍵與一組外摩擦片，聯(lián)接在一起；套筒也通過花鍵與另一組內摩擦片聯(lián)接在一起；2） 特點：工作時，向左移動滑環(huán)，通過杠桿、壓板使兩組摩擦片壓緊，離合器處于接

14、合狀態(tài)。若向右移動滑環(huán)時，摩擦片被松開，離合器實現(xiàn)分離。3） 外摩擦片特點：外緣上有3個凸齒，與外套筒內孔的3條軸向凹槽相配，其內孔則不與任何零件接觸。4） 內摩擦片特點：內孔壁上有3個凹糟（或凸齒），與內套筒外緣上3 個軸線凸齒（或凹槽）相配，而起外緣孔則不與任何零件接觸。內摩擦片有時也支承碟形，其目的是：在承壓時被壓平而與外摩擦片貼合，松開時由碟形摩擦片彈性變形的作用，可迅速與外摩擦片分離。5） 應用：可傳遞大的扭矩，但結構復雜；適用于中、重型汽車等機械。(五)超越離合器1.工作原理：星輪用平鍵與軸連接，當空套的外圈順時針方向慢速回轉時，摩擦力使?jié)L柱鍥緊在外圈與星輪之間，外圈通過滾柱帶動星

15、輪，使軸以同樣的轉速順時針方向回轉。此時，內圈隨著一起回轉。當內圈在可逆電動機驅動下快速回轉。無論內圈在朝哪個方向快速回轉，都能通過星輪使軸快速回轉，從而滿足了正、反兩方面均能超越的要求。此時滾柱從鍥縫中退出，外圈仍維持原來的轉速回轉。2.種類：棘輪單向超越離合器和滾珠式定向（雙向）離合器3.特點：優(yōu)點：工作時沒有噪聲,宜于高速轉動,但制造精度要求高。六制動器1.制動器是利用摩擦力矩降低機器運動部件的轉速或使其停止回轉的裝置。2.制動器必須滿足的條件：（1）能產(chǎn)生足夠胡制動力矩。（2）結構簡單，外形緊湊。（3）制動迅速、平穩(wěn)、可靠。（4）制動器零件有足夠的強度和剛度，制動帶、鼓應具有較高的耐磨

16、性和耐熱性。（5）調整、維修方便。3.制動器一般設置在機構中轉速較高的軸上（轉矩?。?，以減少制動器的尺寸。4.分類：錐形制動器、閘帶式制動器、內漲式制動器和外抱塊式制動器（蹄鼓制動器）。（一）錐形制動器1.原理：外錐體固定在箱體壁上，內錐體用導向平鍵與傳動軸連接。通過操縱手柄將內錐體推向外錐體，使兩內、外錐面貼緊，依靠兩錐鍵的摩擦力矩對傳動軸實現(xiàn)制動。2.特點：接觸面大，制動效果好。3.應用：轉矩較小的機構的制動。（二）帶狀制動器1.組成：制動輪、制動帶和杠桿.2.工作原理：制動輪用平鍵與軸連接，在其外緣圓周上包一條內襯橡膠（或石棉、皮革、帆布）材料的制動鋼帶。當杠桿受外力作用時，收緊制動帶，通過制動帶與制動輪之間的摩擦力實現(xiàn)對軸的制動。3.特點：結構簡單，制動效果好，容易調節(jié)，單磨損不均勻，散熱不良。（三）內漲式制動器1.組成：兩個制動蹄分別通過兩個銷軸與機架鉸接，制動蹄表面裝有摩擦片，制動輪與需制動的軸固連。2.工作原理：制