第十一章 聯(lián)軸器課件

1、第十一章 聯(lián)軸器與離合器東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院東北大學(xué)機(jī)械工程與自動(dòng)化學(xué)院 鞏云鵬鞏云鵬11-1 聯(lián)軸器和離合器概述11-2 聯(lián)軸器的種類和特性11-3 聯(lián)軸器的選擇第十一章 聯(lián)軸器概述111-1 概 述一、聯(lián)軸器和離合器的作用一、聯(lián)軸器和離合器的作用作作 用：用：聯(lián)接兩軸，傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩，或作安全裝置。聯(lián)接兩軸，傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩，或作安全裝置。聯(lián)軸器：聯(lián)軸器：機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離，只有在機(jī)器停車時(shí)機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離，只有在機(jī)器停車時(shí)才可將兩軸分離；才可將兩軸分離； 離合器：離合器：機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，可使兩軸隨時(shí)接合或分離的機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，可使兩軸隨時(shí)接合或分離的一種裝置。用來(lái)操縱機(jī)器

2、傳動(dòng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速或一種裝置。用來(lái)操縱機(jī)器傳動(dòng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速或換向；換向；二、聯(lián)軸器的選擇二、聯(lián)軸器的選擇-類型尺寸類型尺寸 傳遞轉(zhuǎn)矩大小、轉(zhuǎn)速高低、扭轉(zhuǎn)剛度變化、體積大傳遞轉(zhuǎn)矩大小、轉(zhuǎn)速高低、扭轉(zhuǎn)剛度變化、體積大小、緩沖吸振能力等因素。小、緩沖吸振能力等因素。聯(lián)軸器的種類和特性111-2 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性 一、聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對(duì)位移一、聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對(duì)位移1 1、軸線相對(duì)位移原因：制造及安裝誤差、軸線相對(duì)位移原因：制造及安裝誤差 承載后的變形承載后的變形 軸承磨損軸承磨損xyxy軸向位移x徑向位移y角位移綜合位移x、y、一、聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對(duì)位移一、聯(lián)軸器所聯(lián)

3、兩軸的相對(duì)位移2 2、軸線相對(duì)位移形式、軸線相對(duì)位移形式聯(lián)軸器的種類和特性2、剛性聯(lián)軸器、剛性聯(lián)軸器1 滾滾子子聯(lián)聯(lián)軸軸器器萬(wàn)萬(wàn)向向聯(lián)聯(lián)軸軸器器齒齒式式聯(lián)聯(lián)軸軸器器滑滑塊塊聯(lián)聯(lián)軸軸器器可可移移式式夾夾殼殼聯(lián)聯(lián)軸軸器器套套筒筒聯(lián)聯(lián)軸軸器器凸凸緣緣聯(lián)聯(lián)軸軸器器固固定定式式二、聯(lián)軸器的分類11-2 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性 二、聯(lián)軸器的分類、彈彈性性聯(lián)聯(lián)軸軸器器2無(wú)緩沖減振能力無(wú)緩沖減振能力無(wú)軸線位移補(bǔ)償能力無(wú)軸線位移補(bǔ)償能力要求軸的對(duì)中性好要求軸的對(duì)中性好無(wú)緩沖減振能力無(wú)緩沖減振能力有軸線位移補(bǔ)償能力有軸線位移補(bǔ)償能力有彈性元件緩沖減振有彈性元件緩沖減振有軸線位移補(bǔ)償能力有軸線位移補(bǔ)償能力 輪

4、輪胎胎式式聯(lián)聯(lián)軸軸器器梅梅花花形形彈彈性性聯(lián)聯(lián)軸軸器器彈彈性性柱柱銷銷聯(lián)聯(lián)軸軸器器彈彈性性套套柱柱銷銷聯(lián)聯(lián)軸軸器器無(wú)緩沖減振能力無(wú)緩沖減振能力緩沖減振緩沖減振位移補(bǔ)償位移補(bǔ)償聯(lián)軸器的種類和特性2三、聯(lián)軸器的特性11-2 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性 三、聯(lián)軸器的特性1 1、剛性固定式聯(lián)軸器、剛性固定式聯(lián)軸器(1)凸緣聯(lián)軸器普通螺栓普通螺栓凸肩對(duì)中凸肩對(duì)中鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓對(duì)中對(duì)中組成：普通螺栓（鉸制孔螺栓）組成：普通螺栓（鉸制孔螺栓）+ + 兩半聯(lián)軸器兩半聯(lián)軸器 半聯(lián)軸器：鑄鐵或碳鋼，重載高速鑄鋼或鍛鋼半聯(lián)軸器：鑄鐵或碳鋼，重載高速鑄鋼或鍛鋼特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、承載大，特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、

5、使用方便、承載大，適用適用： 低轉(zhuǎn)速、載荷平穩(wěn)，軸剛性大、對(duì)中好的聯(lián)接低轉(zhuǎn)速、載荷平穩(wěn)，軸剛性大、對(duì)中好的聯(lián)接聯(lián)軸器的種類和特性211-2 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性 三、聯(lián)軸器的特性(2)(2)套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、徑向尺寸小特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、徑向尺寸小適用：機(jī)床軸等的聯(lián)結(jié)適用：機(jī)床軸等的聯(lián)結(jié)平鍵聯(lián)結(jié)平鍵聯(lián)結(jié)銷聯(lián)結(jié)銷聯(lián)結(jié)半圓鍵聯(lián)結(jié)半圓鍵聯(lián)結(jié)1 1、剛性固定式聯(lián)軸器、剛性固定式聯(lián)軸器組成：套筒組成：套筒+ +鍵或銷鍵或銷 套筒材料：套筒材料：3535、45 45 （d 80 mm ) d 80 mm )HT250 (d80 mm )聯(lián)軸器的種類和特性211-2 11-2 聯(lián)軸器的

6、種類和特性 三、聯(lián)軸器的特性(3)(3)夾殼聯(lián)軸器夾殼聯(lián)軸器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、價(jià)格低廉；特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、裝拆方便、價(jià)格低廉； 質(zhì)量較大、平衡困難；質(zhì)量較大、平衡困難；適用：低速（適用：低速（v5 m/sv5 m/s）、工作平穩(wěn)）、工作平穩(wěn)1 1、剛性固定式聯(lián)軸器、剛性固定式聯(lián)軸器組成：兩半圓聯(lián)軸器組成：兩半圓聯(lián)軸器+ +螺栓夾緊軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)結(jié)，螺栓夾緊軸實(shí)現(xiàn)聯(lián)結(jié)， 靠夾殼與軸摩擦力和鍵傳遞扭矩靠夾殼與軸摩擦力和鍵傳遞扭矩 聯(lián)軸器的種類和特性211-2 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性 三、聯(lián)軸器的特性2 2、剛性可移式聯(lián)軸器、剛性可移式聯(lián)軸器(1)(1)十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器組成：兩半聯(lián)

7、軸器組成：兩半聯(lián)軸器+ +中間滑塊中間滑塊特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉；特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉； 高速離心力大，磨損高速離心力大，磨損 具有徑向、角位移補(bǔ)償能力具有徑向、角位移補(bǔ)償能力適用：兩軸相對(duì)偏移較大、適用：兩軸相對(duì)偏移較大、 轉(zhuǎn)速不高、載荷平穩(wěn)處轉(zhuǎn)速不高、載荷平穩(wěn)處 2 2、剛性可移式聯(lián)軸器、剛性可移式聯(lián)軸器(2)(2)齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器組成：兩半外齒半聯(lián)軸器組成：兩半外齒半聯(lián)軸器（齒頂為球面）（齒頂為球面） + +兩內(nèi)齒外殼，齒為漸開線齒輪兩內(nèi)齒外殼，齒為漸開線齒輪特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大；特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大； 齒側(cè)及徑向間隙大，齒側(cè)及徑向間隙大， 綜合位移補(bǔ)償能力強(qiáng)；綜合位移補(bǔ)償

8、能力強(qiáng)； 多齒嚙合承載大；多齒嚙合承載大； 適用于重型機(jī)械設(shè)備適用于重型機(jī)械設(shè)備如軋鋼機(jī)等如軋鋼機(jī)等11-2 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性聯(lián)軸器的種類和特性 三、聯(lián)軸器的特性齒式聯(lián)軸器位移補(bǔ)償齒式聯(lián)軸器位移補(bǔ)償聯(lián)軸器的種類和特性211-2 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性 三、聯(lián)軸器的特性(3)(3)萬(wàn)向聯(lián)軸器萬(wàn)向聯(lián)軸器2 2、剛性可移式聯(lián)軸器、剛性可移式聯(lián)軸器組成：兩叉形件組成：兩叉形件+十字頭鉸鏈聯(lián)結(jié)十字頭鉸鏈聯(lián)結(jié)特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)緊湊結(jié)構(gòu)緊湊 允許軸有較大角偏移允許軸有較大角偏移 兩軸不同軸時(shí)，單萬(wàn)向節(jié)兩軸不同軸時(shí)，單萬(wàn)向節(jié) 從動(dòng)軸角速度有波動(dòng)；從動(dòng)軸角速度有波動(dòng)； 雙萬(wàn)向節(jié)雙萬(wàn)向節(jié)一定條件

9、下可以實(shí)現(xiàn)勻速傳動(dòng)一定條件下可以實(shí)現(xiàn)勻速傳動(dòng)適用場(chǎng)合：汽車、軋鋼機(jī)等傳動(dòng)軸適用場(chǎng)合：汽車、軋鋼機(jī)等傳動(dòng)軸聯(lián)軸器的種類和特性211-2 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性2 2、剛性可移式聯(lián)軸器、剛性可移式聯(lián)軸器(4)(4)滾子鏈聯(lián)軸滾子鏈聯(lián)軸組成：雙列鏈組成：雙列鏈+ +兩鏈輪兩鏈輪特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)緊湊，承載大結(jié)構(gòu)緊湊，承載大 適應(yīng)環(huán)境廣（高溫、潮濕、灰塵等）適應(yīng)環(huán)境廣（高溫、潮濕、灰塵等） 允許軸有一定角偏移和徑向偏移允許軸有一定角偏移和徑向偏移適用場(chǎng)合：扭矩較大，單向回轉(zhuǎn)場(chǎng)合適用場(chǎng)合：扭矩較大，單向回轉(zhuǎn)場(chǎng)合聯(lián)軸器的種類和特性211-2 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性3 3、彈性聯(lián)軸、彈性聯(lián)軸器器

10、(1)(1)彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器組成：彈性套柱銷連接兩半聯(lián)軸器組成：彈性套柱銷連接兩半聯(lián)軸器半聯(lián)軸器：半聯(lián)軸器：HT200，35，ZG270-500柱銷：柱銷：45； 彈性套：耐油橡膠彈性套：耐油橡膠特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，彈性套壽命短結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，彈性套壽命短 彈性套具有緩沖減振作用彈性套具有緩沖減振作用 允許軸間徑向、軸向、角位移允許軸間徑向、軸向、角位移 ( x=27.5mm,y0.20.6,1.51.5 ) 適用場(chǎng)合：載荷較小、載荷平穩(wěn)，啟動(dòng)頻繁或正反轉(zhuǎn)場(chǎng)合適用場(chǎng)合：載荷較小、載荷平穩(wěn)，啟動(dòng)頻繁或正反轉(zhuǎn)場(chǎng)合聯(lián)軸器的種類和特性2爆炸圖爆炸圖11-2 11-2 聯(lián)軸

11、器的種類和特性3 3、彈性聯(lián)軸、彈性聯(lián)軸器器(2)(2)彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器組成：彈性柱銷組成：彈性柱銷+兩半聯(lián)軸器兩半聯(lián)軸器半聯(lián)軸器：半聯(lián)軸器：HT200，35，ZG270-500柱銷：尼龍柱銷：尼龍6 (耐磨、有彈性耐磨、有彈性 -20+70) )特點(diǎn)：特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，成本低結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，成本低 彈性柱銷具有緩沖減振作用彈性柱銷具有緩沖減振作用 允許軸間徑向、軸向、角位移允許軸間徑向、軸向、角位移 ( x=0.53mm,y0.150.25,0.50.5 ) 適用場(chǎng)合：扭矩較大，啟動(dòng)頻繁或正反轉(zhuǎn)場(chǎng)合適用場(chǎng)合：扭矩較大，啟動(dòng)頻繁或正反轉(zhuǎn)場(chǎng)合聯(lián)軸器的種類和特性211-2

12、 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性3 3、彈性聯(lián)軸、彈性聯(lián)軸器器(3)(3)輪胎式聯(lián)軸器輪胎式聯(lián)軸器組成：特型輪胎組成：特型輪胎+兩半聯(lián)軸器兩半聯(lián)軸器 輪胎：橡膠或輪胎：橡膠或 橡膠織物橡膠織物特點(diǎn)：尺寸大，扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生特點(diǎn)：尺寸大，扭轉(zhuǎn)變形產(chǎn)生附加附加軸向力軸向力 載荷通過(guò)輪胎傳遞，緩沖減振載荷通過(guò)輪胎傳遞，緩沖減振 允許較大軸間徑向、軸向、角位移允許較大軸間徑向、軸向、角位移 ( x=0.02D,y0.01D,22 ) 適用場(chǎng)合：潮濕、多塵、沖擊、適用場(chǎng)合：潮濕、多塵、沖擊、 啟動(dòng)頻繁或正反轉(zhuǎn)場(chǎng)合啟動(dòng)頻繁或正反轉(zhuǎn)場(chǎng)合11-2 11-2 聯(lián)軸器的種類和特性3 3、彈性聯(lián)軸、彈性聯(lián)軸器器(4)(4

13、)梅花聯(lián)軸器梅花聯(lián)軸器組成：梅花形彈性件組成：梅花形彈性件+兩半聯(lián)軸器兩半聯(lián)軸器 彈性件：聚氨酯橡膠、尼龍等彈性件：聚氨酯橡膠、尼龍等特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐磨，承載大特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耐磨，承載大 緩沖減振，壽命長(zhǎng)緩沖減振，壽命長(zhǎng) 允許較大軸間徑向、軸向、角位移允許較大軸間徑向、軸向、角位移 ( (x=1.25mm,y0. 51.8,2 ) ) 適用場(chǎng)合：工作溫度適用場(chǎng)合：工作溫度-35+80，各種機(jī)械設(shè)備，各種機(jī)械設(shè)備 聯(lián)軸器的種類和特性2一、聯(lián)軸器選用基本程序11-3 11-3 聯(lián)軸器的選擇選擇聯(lián)軸器的類型選擇聯(lián)軸器的類型計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩進(jìn)行必要的承載能力校核進(jìn)行必要的承

14、載能力校核規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度協(xié)調(diào)軸孔直徑協(xié)調(diào)軸孔直徑校核最大轉(zhuǎn)矩校核最大轉(zhuǎn)矩確定聯(lián)軸器的型號(hào)確定聯(lián)軸器的型號(hào) 聯(lián)軸器為標(biāo)準(zhǔn)件，設(shè)計(jì)過(guò)程主要是選用適當(dāng)?shù)穆?lián)軸器。選用程序如圖所示選擇2二聯(lián)軸器的選擇則二聯(lián)軸器的選擇則 工作條件：載荷的大小和性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、工作環(huán)境等工作條件：載荷的大小和性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、工作環(huán)境等聯(lián)軸器特性：位移補(bǔ)償能力、應(yīng)用范圍聯(lián)軸器特性：位移補(bǔ)償能力、應(yīng)用范圍w低速、剛性大的短軸低速、剛性大的短軸-可選用剛性聯(lián)軸器；可選用剛性聯(lián)軸器；w低速、剛性小的長(zhǎng)軸低速、剛性小的長(zhǎng)軸-可選用剛性可移式聯(lián)軸器；可選用剛性可移式聯(lián)軸器；w傳遞轉(zhuǎn)矩較大的重型機(jī)械傳遞轉(zhuǎn)矩

15、較大的重型機(jī)械-選用齒式聯(lián)軸器；選用齒式聯(lián)軸器；w對(duì)于高速、有振動(dòng)和沖擊的機(jī)械對(duì)于高速、有振動(dòng)和沖擊的機(jī)械-選用彈性聯(lián)軸器；選用彈性聯(lián)軸器；w軸線位置有較大變動(dòng)的兩軸軸線位置有較大變動(dòng)的兩軸-選用萬(wàn)向聯(lián)軸器；選用萬(wàn)向聯(lián)軸器；w有安全保護(hù)要求的軸有安全保護(hù)要求的軸-選用安全聯(lián)軸器。選用安全聯(lián)軸器。 1 1選擇聯(lián)軸器的類型選擇聯(lián)軸器的類型 聯(lián)軸器特性與工作條件相適應(yīng)聯(lián)軸器特性與工作條件相適應(yīng)11-3 11-3 聯(lián)軸器的選擇選擇2計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩TKTA Acaca K KA-A-為工作情況系數(shù)。為工作情況系數(shù)。T-T-聯(lián)軸器所傳遞的公稱轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器所傳遞的公稱轉(zhuǎn)矩。確定聯(lián)軸

16、器的型號(hào)確定聯(lián)軸器的型號(hào)按按T Tcaca T T ，由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)確定聯(lián)軸器型號(hào)，由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)確定聯(lián)軸器型號(hào)， T T-聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩。校核最大轉(zhuǎn)速校核最大轉(zhuǎn)速n-被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速，被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速，nmax-聯(lián)軸器許用的最高轉(zhuǎn)速聯(lián)軸器許用的最高轉(zhuǎn)速n nn nmaxmax11-3 11-3 聯(lián)軸器的選擇選擇選擇2 2規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度進(jìn)行必要的校核進(jìn)行必要的校核協(xié)調(diào)軸孔直徑協(xié)調(diào)軸孔直徑被聯(lián)接兩軸的直徑和形狀（圓柱或圓錐）均可以不同，被聯(lián)接兩軸的直徑和形狀（圓柱或圓錐）均可以不同，但必須使直徑在所選聯(lián)軸器型號(hào)規(guī)定的范圍內(nèi)，形狀也應(yīng)滿但必須使直徑在所選聯(lián)軸器型號(hào)規(guī)定的范圍內(nèi)，形狀也應(yīng)滿足相應(yīng)要求。足相應(yīng)要求。聯(lián)軸器允許軸的相對(duì)位移偏差是有一定范圍的，因此，聯(lián)軸器允許軸的相對(duì)位移偏差是有一定范圍的，因此，必須保證軸及相應(yīng)部件的安裝精度。必須保證軸及相應(yīng)部件的安裝精度。聯(lián)軸器除了要滿足轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的要求外，必要時(shí)還應(yīng)對(duì)聯(lián)軸器除了要滿足轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的要求外，必要時(shí)還應(yīng)對(duì)聯(lián)軸器中的零件進(jìn)行承載能力校核，如對(duì)非金屬元件的許用聯(lián)軸器中的零