機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 第14章 聯(lián)軸器與離合器

1、14.114.1 概述概述 聯(lián)軸器和離合器主要是用來聯(lián)軸器和離合器主要是用來連接兩軸連接兩軸，使其一同回轉(zhuǎn)，使其一同回轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩的部件。并傳遞轉(zhuǎn)矩的部件。 聯(lián)軸器連接的兩軸只有在機(jī)器聯(lián)軸器連接的兩軸只有在機(jī)器停車停車后，經(jīng)拆卸才能使后，經(jīng)拆卸才能使其分離。其分離。 離合器連接的兩軸一般可在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中離合器連接的兩軸一般可在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中隨時(shí)隨時(shí)使它們分使它們分離與結(jié)合。離與結(jié)合。 制動(dòng)器是用來降低機(jī)械速度或使機(jī)械停止運(yùn)動(dòng)的裝置，制動(dòng)器是用來降低機(jī)械速度或使機(jī)械停止運(yùn)動(dòng)的裝置，有時(shí)也用做有時(shí)也用做限速裝置限速裝置。第十四章第十四章 聯(lián)軸器與離合器聯(lián)軸器與離合器114.214.2 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 由于

2、制造和安裝誤差，承載后的變形以及溫度變由于制造和安裝誤差，承載后的變形以及溫度變化的影響等化的影響等 ，往往不能保證嚴(yán)格的對中，而是存在，往往不能保證嚴(yán)格的對中，而是存在著某種程度的位移和偏斜。著某種程度的位移和偏斜。 要求設(shè)計(jì)聯(lián)抽器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的要求設(shè)計(jì)聯(lián)抽器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的性能。措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的性能。 剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器 、撓性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器 2 14.2.1 剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器 適用于兩軸能嚴(yán)格對中并在工作中適用于兩軸能嚴(yán)格對中并在工作中不發(fā)生相對位移不發(fā)生相對位移的的場合。場合。 a)用凸肩和凹

3、槽對中用凸肩和凹槽對中 b)用鉸制孔螺栓對中用鉸制孔螺栓對中314.2.2 無彈性元件撓性聯(lián)軸器無彈性元件撓性聯(lián)軸器4 利用聯(lián)軸器工作零件之間構(gòu)成的動(dòng)連接來補(bǔ)償兩軸的偏斜利用聯(lián)軸器工作零件之間構(gòu)成的動(dòng)連接來補(bǔ)償兩軸的偏斜和位移。和位移。允許有相對位移和偏斜允許有相對位移和偏斜。 但因無彈性元件，故不能緩沖減振。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。 1 .十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器 由兩個(gè)在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器由兩個(gè)在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器1、3和一個(gè)兩面和一個(gè)兩面帶有凸牙的中間盤帶有凸牙的中間盤2組成。凸牙可在凹槽中滑動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)組成。凸牙可在凹槽中滑動(dòng)，構(gòu)成動(dòng)連接，故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸

4、間的相對位移。連接，故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸間的相對位移。 2. 鼓形齒式聯(lián)軸器鼓形齒式聯(lián)軸器 由兩個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒由兩個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒3和兩個(gè)帶有外齒的內(nèi)套和兩個(gè)帶有外齒的內(nèi)套筒筒1所組成。所組成。 兩個(gè)內(nèi)套筒兩個(gè)內(nèi)套筒1分別用鍵與兩軸連接，兩個(gè)外套筒分別用鍵與兩軸連接，兩個(gè)外套筒3用螺栓用螺栓5連成一體，依靠內(nèi)外齒相嚙合以傳遞轉(zhuǎn)矩連成一體，依靠內(nèi)外齒相嚙合以傳遞轉(zhuǎn)矩。 5 3. 滾子鍵聯(lián)軸器滾子鍵聯(lián)軸器 利用一條公用的雙排鏈利用一條公用的雙排鏈2同時(shí)與兩個(gè)齒數(shù)相同的并列同時(shí)與兩個(gè)齒數(shù)相同的并列鏈輪相嚙合來實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器鏈輪相嚙合來實(shí)現(xiàn)兩半聯(lián)軸器1與與4的連接。的連接。 結(jié)構(gòu)

5、簡單，裝卸方便，徑向尺寸緊湊，質(zhì)量小，價(jià)結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，徑向尺寸緊湊，質(zhì)量小，價(jià)廉并具有一定的綜合位移補(bǔ)償能力。不宜用于逆向傳動(dòng)、廉并具有一定的綜合位移補(bǔ)償能力。不宜用于逆向傳動(dòng)、起動(dòng)頻繁或立軸傳動(dòng)、高速傳動(dòng)。起動(dòng)頻繁或立軸傳動(dòng)、高速傳動(dòng)。6614.2.3 有彈性元件撓性聯(lián)軸器有彈性元件撓性聯(lián)軸器 因裝有因裝有彈性元件彈性元件，不僅可以補(bǔ)償兩軸間的相對位移，不僅可以補(bǔ)償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖和減振的能力。而且具有緩沖和減振的能力。 常用在變載荷、頻繁起動(dòng)和停車、經(jīng)常正反轉(zhuǎn)和兩常用在變載荷、頻繁起動(dòng)和停車、經(jīng)常正反轉(zhuǎn)和兩軸不能嚴(yán)格對中的場合。軸不能嚴(yán)格對中的場合。 制造彈性元件的材料

6、有非金屬和金屬兩類。制造彈性元件的材料有非金屬和金屬兩類。 非金屬有橡膠、塑料等，其特點(diǎn)是質(zhì)量小，價(jià)格便非金屬有橡膠、塑料等，其特點(diǎn)是質(zhì)量小，價(jià)格便宜。有良好的彈性滯后性能，因此減振能力強(qiáng)。宜。有良好的彈性滯后性能，因此減振能力強(qiáng)。 金屬材料制成的彈性元件金屬材料制成的彈性元件( (主要是各種彈簧主要是各種彈簧) )則強(qiáng)度則強(qiáng)度高、尺寸小、壽命長高、尺寸小、壽命長。 7 1.彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器 與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有彈性套的柱銷代替與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有彈性套的柱銷代替了連接螺拴。制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性了連接螺拴。制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易

7、磨損，壽命較短。套易磨損，壽命較短。 8 2.彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器 這種聯(lián)軸器是用若干個(gè)非金屬柱銷置于兩半聯(lián)軸器凸這種聯(lián)軸器是用若干個(gè)非金屬柱銷置于兩半聯(lián)軸器凸緣孔中以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)聯(lián)軸器的連接。但傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很緣孔中以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)聯(lián)軸器的連接。但傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好。大，結(jié)構(gòu)更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好。 9 14.2.4 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇 1. 聯(lián)軸器類型的選擇聯(lián)軸器類型的選擇 聯(lián)軸器類型主要是根據(jù)機(jī)器的工作特點(diǎn)、性能要求（如聯(lián)軸器類型主要是根據(jù)機(jī)器的工作特點(diǎn)、性能要求（如緩沖減震、補(bǔ)償軸線位移、安全保護(hù)等），結(jié)合聯(lián)軸器緩沖減震、補(bǔ)償軸線

8、位移、安全保護(hù)等），結(jié)合聯(lián)軸器的性能等選擇合適的類型。的性能等選擇合適的類型。 2. 聯(lián)軸器型號尺寸的確定聯(lián)軸器型號尺寸的確定 TC=KTTn 3.主要零件的工作能力校核主要零件的工作能力校核 在某些重要場合，為了防止因聯(lián)軸器的失效而造成嚴(yán)重在某些重要場合，為了防止因聯(lián)軸器的失效而造成嚴(yán)重事故。事故。 1014.3 14.3 離合器離合器 離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可將傳動(dòng)系統(tǒng)隨時(shí)離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中可將傳動(dòng)系統(tǒng)隨時(shí)分離或接合分離或接合。 離合方法離合方法：操縱離合器和自動(dòng)離合器。：操縱離合器和自動(dòng)離合器。 操縱方法操縱方法：機(jī)械操縱離合器、液壓：機(jī)械操縱離合器、液壓( (操縱操縱) )離合器、離合器、

9、氣壓氣壓( (操縱操縱) )離合器和電磁離合器和電磁( (操縱操縱) )離合器。離合器。 接合元件接合元件：嵌合式和摩擦式。：嵌合式和摩擦式。 11 14.3.1 牙嵌離合器牙嵌離合器 兩半離合器端面上有相同的凸牙。其中一個(gè)兩半離合器端面上有相同的凸牙。其中一個(gè)( (圖中左部圖中左部) )半離合器固定在主動(dòng)軸上；另一個(gè)半離合器用導(dǎo)鍵半離合器固定在主動(dòng)軸上；另一個(gè)半離合器用導(dǎo)鍵( (或花鍵或花鍵) )與從動(dòng)軸相接，并由操縱機(jī)構(gòu)使其作軸向移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)離與從動(dòng)軸相接，并由操縱機(jī)構(gòu)使其作軸向移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)離合器的分離與接合。合器的分離與接合。 12 牙嵌離合器常用的牙形牙嵌離合器常用的牙形 13 14.3.2 圓盤摩擦離合器圓盤摩擦離合器 依靠圓盤形摩擦元件之間的摩擦來傳遞轉(zhuǎn)矩的離依靠圓盤形摩擦元件之間的摩擦來傳遞轉(zhuǎn)矩的離合器，主要有單盤式和多盤式兩種典型結(jié)構(gòu)。合器，主要有單盤式和多盤式兩種典型結(jié)構(gòu)。 14 14.3.3 自動(dòng)離合器自動(dòng)離合器 ( (1) )安全離合器：由于這種離合器有防止過載的安全作安全離合器：由于這種離合器有防止過載的安全作用，當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩達(dá)到某一定值時(shí)能自動(dòng)分離的離合器。用，當(dāng)傳遞轉(zhuǎn)矩達(dá)到某一定值時(shí)能自動(dòng)分離的離合器。 ( (2) )離心離合器：由于這種離合器是利用離心力的原理離心離合器：由于這種離合器是利用離心力的原理工作的，當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速