有弹性元件扰性联轴器
机械设计-联轴器概述
外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶 弹性套的柱销联接两个半联轴器。 预留间隙以补偿轴向位移。
联轴器概述
2 联轴器的分类
2、挠性联轴器：有弹性元件
弹性柱销联轴器
用尼龙制成的柱销置于两个半联轴 器凸缘的孔中。能补偿较大的轴向位 移，并允许微量的径向位移和角位移。
上述两种联轴器的动力通过弹性元 件传递，缓和冲击、吸收振动。
联轴器概述
1 联轴器的功用 2 联轴器的分类 3 小结
CONTENTS
目 录
联轴器概述
1 联轴器的功用
联轴器又称联轴节。用来将不同机构中的主动轴和从动轴牢固地联接起来一 同旋转，并传递运动和扭矩的机械部件。有时也用以联接轴与其他零件（如齿 轮、带轮等）。
2 联轴器的分类
刚性联轴器
联轴器 挠性联轴器
联轴器概述
3 小结
联轴器的功用：传递运动和扭矩的机械部件
刚性联轴器
套筒联轴器 凸缘联轴器
联轴器的分类 挠性联轴器
无弹性元件 有弹性元件
滑块联轴器 万向联轴器 齿轮联轴器
弹性圈柱销联轴器 弹性柱销联轴器 轮胎联轴器
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无弹性元件 有弹性元件
联轴器概述
2 联轴器的分类
1、刚性联轴器 对两轴间的各种相对位移无补偿能力，对两轴对中性要求高。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。
套筒联轴器
凸缘联轴器
联轴器概述
2 联轴器的分类
1、刚性联轴器
套筒联轴器
用套筒通过键或销将两轴连接在一 起，用紧定螺钉来实现轴向固定。如 果销轴尺寸设计得当，过载时会被剪 断，可以防止损坏机械的其他零件。 这种起到安全保护作用的联轴器称为 安全联轴器。
联轴器试题及答案
一：填空题1、常用联轴器可分为（刚性联轴器）和（挠性联轴器）两大类。
2、挠性联轴器有可分为（有弹性元件挠性联轴器）和（无弹性元件挠性联轴器）3、无论哪种形式的联轴节，装配的主要技术要求是应保证(两轴的同轴度)，否则被连接的两轴在传动时将产生(附加阻力)和增加机械的振动。
4、联轴器是连接两轴或轴和回转件，在传递运动和动力的过程中一同回转而不脱开的一种装置。
5、联轴器具有补偿两轴相对位移、缓冲及安全防护等功能6、套筒联轴器是利用一公用套筒以销、键或过盈配合等连接方式与两轴相联。
7、凸缘联轴器是利用凹凸榫相互配合对中的来连接两轴的联轴器。
8、滑块联轴器、齿式联轴器、链条联轴器都是属于可移式联轴器9、万向联轴器是一类容许两轴间具有较大角位移的联轴器。
10、万向联轴器一般轴间角最大可达35-45°，而且在运转过程中可以随时改变两轴的轴间角11 当受载较大，两轴较难对中时，应选用可移式刚性联轴器来联接；当原动机的转速高且发出动力的较不稳定时，其输出轴与传动轴之间应选用弹性联轴器来联接。
12 传递两相交轴间运动而又要求轴间夹角经常变化时，可以采用万向联轴器。
13 在确定联轴器类型的基础上，可根据传递转矩；转速；轴的结构型式；轴的直径来确定联轴器的型号和结构。
14 联轴器和离合器是用来连接两种轴，并传递运动和扭矩的轴系部件；15 用联轴器连接的两轴只有在运动停止后经过拆卸才能彼此分开：而用离合器连接的两轴在机器工作时可随时接合或分离。
16 挠性联轴器按其组成中是否具有弹性元件，可分为无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性（弹性）联轴器两大类。
17 两轴线易对中、无相对位移的轴宜选刚性联轴器：两轴线不易对中、有相对位移的长轴宜选挠性联轴器；起动频繁、正反转多变、使用寿命要求长的大功率重型机械宜选齿轮联轴器；起动频繁、经常正反转、受较大冲击载荷的高速轴宜选有弹性元件的挠性（弹性）联轴器。
二、单项选择题1 对低速、刚性大的短轴，常选用的联轴器为。
挠性联轴器工作原理
挠性联轴器工作原理
挠性联轴器是一种常用的机械传动装置，它通过柔性补偿元件来实现两个轴的连接和传递力矩。
其工作原理如下：
1. 柔性补偿元件：挠性联轴器一般采用金属弹簧、橡胶等材料制成的柔性补偿元件，这种材料具有一定的柔性和弹性，可以在一定范围内变形和回复形状。
2. 轴的连接：挠性联轴器的两端分别与传动轴连接。
它通常包括外套和内衬两部分，外套通过螺栓或销钉固定在轴上，内衬则通过特殊的结构固定在另一根轴上。
3. 工作原理：当两根轴旋转时，传递的扭矩会使得挠性联轴器的柔性补偿元件发生变形。
金属弹簧可以弯曲，橡胶可以压缩和伸展，这种变形会吸收传动过程中产生的震动、冲击和轴的偏心等不利因素，从而保护传动装置的正常工作。
4. 能量传递：挠性联轴器通过柔性补偿元件将扭矩从一根轴传递到另一根轴。
当一根轴转动时，它与挠性联轴器的外套发生相对运动，通过内衬的连接，扭矩逐渐传递到另一根轴上。
5. 适应性：挠性联轴器具有一定的柔性和变形能力，可以适应轴的偏心、轴的倾斜等情况，确保传动装置在一定范围内保持稳定的工作。
总之，挠性联轴器通过柔性补偿元件实现了两根轴的连接和扭
矩传递，并且具有良好的吸震、减震和缓冲功能，保证了传动装置的正常工作。
联轴器的类型及特点
（二）有弹性元件联轴器6、星形弹性联轴器结构：两个半联轴器上均制有凸牙，用橡胶等材料制成星形弹性元件，放置在两半联轴器的凸牙之间。工作时，星形弹性元件受压冰传递扭矩。应用范围：允许两轴的相对径向位移约为：0.2 mm，偏角位移约为：1˚- 30’
四、挠性联轴器
（二）有弹性元件联轴器7、其它金属弹性元件的挠性联轴器
（一）无弹性元件联轴器4、滚子联轴器结构：利用一条公用的双排链条同时与两个齿数相同的并列链轮啮合来实现两半链轴器的联接。特点：结构简单、尺寸紧凑、质量小、装拆方便、维修容易、成本低廉。优点：结构简单、尺寸紧凑、质量小、装拆方便、维修容易、成本低廉，有一定的补偿性能和缓冲性能。缺点：因链条的套筒与链轮之间存在间隙，不适于逆向传动和启动频繁或立式轴传动。同时受离心力的影响不适于高速传动。
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四、挠性联轴器
（一）无弹性元件联轴器3、滑块联轴器结构：与十字滑块联轴器结构相似，只是沟槽很宽，中间为不带凸牙的方形滑块，其材料为夹布胶木。工作特点：由于中间滑块质量小，且有弹性，故允许较高的极限转速。优点：结构简单、尺寸紧凑。应用：适用于小功率，高转速而无剧烈冲击的场合。
四、挠性联轴器
1、套筒联轴器
三、刚性联轴器
结构：用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定螺钉来实现轴向固定。
套筒联轴器
型式：
半圆键
普通平键
特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能缓冲减振 。
应用：用于载荷较平稳的两轴联接 。
2、凸缘刚性联轴器
结构：半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联轴器的凸缘联接在一起。
型式：
有对中榫的凸缘联轴器
普通凸缘联轴器
---靠铰制孔螺栓对中。
挠性联轴器
挠性联轴器挠性联轴器允许在有轴向、径向或角度偏差时传递力矩，举例如下：弹性套柱销联轴器（Bushed pin type coupling）：由二个轴套组成，一个轴套附有柱销及弹性材质的套管，另一个则有对应的销孔，利用有弹性套的销来传递力矩，在轴向有挠性，有良好的动态特性[4]，不过可能会有各柱销受力不一的问题[5]。
万向接头：是连接两根刚杆的接头，接头由一对相对方位为90°的普通铰链组成，两刚杆在任何角度下均可运作，不过当传动轴等速旋转时，从动轴会有运动的变化。
十字滑块联轴器（Oldham coupling）：专门用在传动轴及从动轴平行不共线的场合，由三个圆盘组成，中间的滑块圆盘两侧均有榫，两者夹角90度，而接到主动轴及传动轴的圆盘则有对应的榫槽，在旋转时，滑块圆盘会有径向的运动。
波纹管联轴器（Bellows coupling）：由波纹管及轴套组成，结构简单，背隙较小，但传动力矩也较小[6]爪形联轴器（jaw coupling）：在联轴器两轴之间加入十字形的弹性体，增加挠性并减少振动。
汤普森联轴器（Thompson coupling）：一种改良型的双万向接头，可以在等速情形下传递转矩。
圆盘式联轴器（Disc coupling）：在联轴器两轴之间加入一片不锈钢的碟型弹簧（或是有二个碟型弹簧，中间夹一个刚性中间块），常用在伺服系统，不过因为相当精密，安装或使用不当很容易造成损害。
膜片联轴器（Diaphragm coupling）：使用膜片作为联轴器中的弹性材质，金属膜片可以加大旋转刚度，塑胶或橡胶的膜片则可吸收振动[6]。
齿轮联轴器：用齿轮作为动力传动的方式，其传动转矩较大，不过有背隙及需要保养为其最大的问题。
直线齿形鼠牙盘离合器（Hirth coupling）。
联轴器的分类选型及参数尺寸联轴器标准尺寸表
联轴器用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。
在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。
联轴器由两半部分组成，分别与主动轴和从动轴联接。
一般动力机大都借助于联轴器与工作机相联接。
一、联轴器的分类•刚性联轴器(无补偿能力)•挠性联轴器（有补偿能力）：o无弹性元件o有弹性元件1.无弹性元件的挠性联轴器这类联轴器因具有挠性，故可补偿两轴的相对位移。
但因无弹性元件，故不能缓冲减振。
常用的有以下几种:凸缘联轴器(1)这是普通凸缘联轴器,采用铰制孔用螺拴联接 ,并靠铰制孔(对应铰制孔螺栓) 螺拴来对中,依靠螺拴的抗剪切能力传递扭矩。
1 / 27凸缘联轴器(2)这是采用普通螺拴联接的凸缘联轴器,依靠两半联轴器结合面上摩擦力传递扭矩。
凸缘联轴器(3)这也是采用铰制孔用螺栓联接的凸缘联轴器,但半联轴器外缘有防护边, 这种结构主要保证联轴器运行时的安全性。
2 / 27十字滑块联轴器十字滑块联轴器属于挠性联轴器；由两个端面上开有凹型槽的半联轴器和两面带有凸牙的中间盘组成。
凸牙可在凹槽中滑动,可以补偿安装及运转时两轴间的相对位移。
一般运用于转速n小于25０r／min,轴的刚度较大,无剧烈冲击处。
ﻫ滑块联轴器滑块联轴器是由两个带凹槽的半联轴器和一个方形滑块组成，滑块材料通常为夹布铰木制成。
由于中间滑块的质量较小,具有弹性，可应用于较高的转速。
结构简单、紧凑、适用于小功率、高转速而无剧烈冲击处。
ﻫ万向联轴器十字轴式万向联轴器，由两个叉形接头、一个中间联接件和轴组成。
属于一个可动的联接,且允许两轴间有较大的夹角(夹角α可达３５°-45°)。
结构紧凑、维护方便，广泛应用于汽车、多头钻床等机器的传动系统。
3 / 27ﻫ齿式联轴器齿形联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套和两个带有外齿的内套筒组成。
依靠内外齿相啮合传递扭矩。
齿轮的齿廓曲线为渐开线，啮合角为20°。
联轴器的类型和种类
联轴器的类型和种类一、联轴器的类型联轴器是用来联接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。
在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。
联轴器由两半部分组成,分别与主动轴和从动轴联接。
联轴器所联两轴由于制造误差、安装误差、轴受载而产生的变形、基座变形、轴承磨损、温度变化（热胀、冷缩）、部件之间的相对运动等多种因素而产生相对位移。
一般情况下，两轴相对位移是难以避免的，但不同工况条件下的轴系传动所产生的位移方向，即轴向（X）、径向（y）、角向（α）以及位移量的大小有所不同。
只有挠性联轴器才具有补偿两轴相对位移的性能，因此在实际应用中大量选择挠性联轴器。
刚性联轴器不具备补偿性能，应用范围受到限制，因此用量很少。
（一）、刚性联轴器刚性联轴器只能传递运动和转矩，不具备其他功能，其特点是不能补偿两被联接轴间的相立移，也不能缓冲与减振；结构简单、重量轻。
主要用于两轴线能精确对中，转速不高及载荷急的场合。
（二）、挠性联轴器(1)无弹性元件挠性联轴器由于这类联轴器自身有相对可动元件，因而随无弹性元件，但有挠性，对两轴相对位移有一定的补偿性能。
(2)金属弹性元件挠性联轴器通常称为弹性联轴器，这类联轴器的弹性元件用金属材料成，利用金属弹性元件的弹性，补偿联接两轴的相对位移，缓和冲击，改变轴系的自振频率，免发生危险性的振动。
金属弹性元件具有疲劳强度高、承载能力大、弹性模量大而稳定、性能易控制及寿命长等点。
(3)非金属弹性元件挠性联轴器通常也称为弹性联轴器。
非金属弹性元件的材质有两，一类是由橡胶材料制成弹性元件的联轴器，具有多向弹性、弹性模量小、变形量大、较高的尼减振性及电绝缘性能。
主要适用于往复式发动机与工作机械间、电动机与具有变动载荷件机械间、电动机与带有冲击载荷工作机械间两轴的联接，并适用于中小转矩传递场合。
另一类是由工程塑料制成弹性元件的联轴器。
二、常用联轴器种类(-)凸缘联轴器属于刚性联轴器，是把两个带有凸缘的半联轴器用普通平键分别与两轴连接，然后用螺栓把两个半联轴器连成一体，以传递运动和转矩。
联轴器的选用注意事项
联轴器的选用注意事项联轴器是指联接两轴或轴与回转件，在传递运动和动力过程中一同回转，在正常情况下不脱开的一种装置。
有时也作为一种安全装置用来防止被联接机件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。
联轴器的选用注意事项(一)动力机的机械特性动力机到工作时之间，通过一个或数个不同品种或不同型式、规格的联轴器将主、从动端联接起来，形成轴系传动系统。
在机械传动中，动力机不外乎电动机、内燃机和汽轮机。
由于动力机工作原理和结构不同，其机械特性差别很大，有的运转平稳，有的运转时有冲击，对传动系统形成不等的影响。
动力机的机械特性对整个传动系统有一定的影响，不同类型的动力机，由于其机械特性不同，应选取相应的动力机系数KW，选择适合于该系统的最佳联轴器。
动力机的类别是选择联轴器品种的基本因素;动力机的功率是确定联轴器的规格大小的主要依据之一，与联轴器转矩成正比。
固定的机械产品传动系统中的动力机大都是电动机，运行的机械产品传动系统(例如般舶、各种车辆等)中的动力机多为内燃机，当动力机为缸数不同的内燃机时，必须考虑扭振对传动系统的影响，这种影响因素与内燃机的缸数、各缸是否正常工作有关。
此时一般应选用弹性联轴器，以调整轴系固有频率，降低扭振振幅，从而减振、缓冲、保护传动装置部件，改善对中性能，提高输出功率的稳定性。
(二)载荷类别由于结构和材料不同，用于各个机械产品传动系统的联轴器，其承载能力差异很大。
载荷类别主要是针对工作机的工作载荷的冲击、振动、正反转、制动、频繁启动等原因而形成不同类别的载荷。
为便于选用计算，将传动系统的载荷分为四类。
传统系统的载荷类别是选择联轴器品种的基本依据。
冲击、振动和转知变化较大的工作载荷，应选择具有弹性元件的挠性联轴器即弹性联轴器，以缓冲、减振、补偿轴线偏移，改善传动系统工作性能。
起动频繁、正反转、制动时的转矩是正常平稳工作时转矩的数倍，是超载工作，必然缩短联轴器弹性元件使用寿命，联轴器只允许短时超载，一般短时超载不得超过公称转矩的2~3倍，即[Tmax]≥2~3Tn。
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15-1 联轴器
一、刚性联轴器： 套筒联轴器
15-1 联轴器
凸缘联轴器
15-1 联轴器
夹壳联轴器
15-1 联轴器
二、无弹性元件联轴器： 十字滑块联轴器
第十五章 联轴器、离合器和制动器
§15-1 联轴器 §15-2 离合器 §15-3 制动器
§15-4 弹簧
15-1 联轴器
联轴器的分类
联轴器
联轴器的种类和特性2
刚性联轴器
弹性联轴器
安全联轴器
1.刚性联轴器： 凸缘联轴器 、 夹壳式联轴器 2.弹性联轴器： ●无弹性元件扰性联轴器： ●有弹性元件扰性联轴器： ①弹性套柱销联轴器 ①十字滑块联轴器 ②弹性柱销联轴器 ②滑块联轴器 ③齿轮联轴器 ④链条联轴器 ⑤万向联轴器 3.安全联轴器
特殊功用离合器
15-2 离合器
1、牙嵌式离合器
由两个端面带牙的半离合器1、3组成。从动半离合器3用导向平键或 花键与轴联接，另一半离合器1用平键与轴联接，对中环2用来使两轴 对中，滑环4可操纵离合器的分离或接合。
15-2 离合器
15-2 离合器
一、离合器的作用： 离合器用来联接两根轴，使之一起转动并传递转矩，在工作中主、从动部分 可分离可接合。 二、离合器的分类 气动式离合器 外力操纵 液压式离合器 电磁式离合器 超越离合器 自动操纵 离心离合器 安全离合器 机械离合器： 1、嵌合式离合器； 2、摩擦式离合器 机械式离合器
15-1 联轴器
齿式联轴器
15-1 联轴器
万向联轴器
15-1 联轴器
三、 弹性联轴器：
轮胎联轴器
弹柱销联轴器
弹性套柱销联轴器
15-1 联轴器
四、联轴器的选择 1、选联轴器类型 2、定计算扭矩 3、定型号 4、校核转速 5、协调轴孔直径 6、规定部件安装精度
15-2 离合器
3、特殊功用离合器
牙嵌式安全离合器
滚柱式超越离合器
15-3 制动器
一、外抱块式制动器
二、内张蹄式制动器
三、带式制动器 四、盘式制动器
15-4 弹簧
概述
一、弹簧的功用和类型 1.弹簧的功用 ●控制机构的位置和运动； ●缓冲及吸振； ●储存能量； ●测量力和力矩。 2.弹簧的类型 按载荷分：压缩弹簧、拉伸弹簧、扭转弹簧、弯曲弹簧。 按外形分：螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、盘弹簧、板弹簧。 二、弹簧材料 ●材料要求：高的弹性极限和疲劳极限，足够的韧性和塑性，良好的 热处理性能。 ●常用材料：碳素弹簧钢（如60、75、65Mn等） 硅锰弹簧钢（如60Si2MnA） 铬钒弹簧钢（如50CrVA）等。
15-1 联轴器
联轴器的性能要求
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。
摩擦离合器利用主、从动半离合器摩擦片接触面间的摩擦力传递 扭矩。 为提高传递转矩的能力，多采用多片摩擦片。他能在不停车或两 轴有较大转速差时进行平稳结合，且可在过载时因摩擦片间打滑而起 到过在保护作用。 单片离合器动作过程
2、摩擦离合器
多片离合器动作过程
多片离合器结构组成
15-4 弹 簧
一、 圆柱形螺旋弹簧的顶部结构 二、 圆柱形螺旋弹簧的几何参数