联轴器的选择原则
套筒联轴器
α=0~45˚
两轴平均传动比为1，但瞬时传动比是动态变化的。
在图示位置I, 以轴1为参考系，对A点有 ：
vA1 r1
以轴2为参考系，对A点有 ：
vA2 r2 r cos2
ω1
显然有 ： vA1 vA2
r’ A
α Bα
A
2
代入得： ω1 =cosαω’2
在图示位置II, 以轴2为参考系，
电动机 多缸 双缸 单缸 汽轮机 内燃机 内燃机 内燃机
发电机、小型通风机、小型离心机
1.3
1.5
1.8
2.2
透平压缩机、木工机械、输送机
1.5
1.7
2.0
2.4
搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机
1.7
1.9
2.2
2.6
织布机、水泥搅拌机、拖拉机
1.9
2.1 2.4
2.8
挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械 2.3
预留间隙以补偿 轴向位移。
c
A
预留安装空间以便与更换橡胶套
2、弹性柱销联轴器
结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。
特点：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。
应用：适用于正反向变化多，启动频繁 的高速轴。
尼龙销 挡板
适用范围：-12˚≤t≤60˚， v≤8000 r/min
2、十字滑块联轴器
结构：两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具有 凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽中， 构成移动副。 工作原理：当两轴存在不对中和偏斜时，
滑块将在凹槽内滑动。
y
优缺点：结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心 力和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷。
联轴器规格命名规则
联轴器规格命名规则联轴器是一种用于连接两个轴的装置，具有传递功率和扭矩的功能。
在工业领域中，联轴器被广泛应用于各种机械设备中，如发电机、泵、风机等。
为了方便标识和辨别不同类型的联轴器，人们制定了一套规格命名规则。
一、联轴器规格命名的基本原则联轴器规格命名的基本原则是根据其结构和性能特点进行命名，以便快速准确地了解联轴器的类型和特性。
在命名过程中，需要考虑以下几个方面：1. 结构特点：联轴器的结构特点包括连接方式、传动方式、轴向间隙、扭矩传递方式等。
根据不同的结构特点，可以将联轴器分为弹性联轴器、齿轮联轴器、万向节联轴器等。
2. 尺寸参数：联轴器的尺寸参数包括轴孔直径、轴孔长度、外径、长度等。
这些参数直接影响联轴器的安装和使用，因此必须在规格命名中明确表示出来。
3. 扭矩传递能力：联轴器的扭矩传递能力是衡量其性能的重要指标之一。
不同类型的联轴器具有不同的扭矩传递能力，因此需要在规格命名中注明。
二、联轴器规格命名的具体方法根据以上原则，联轴器的规格命名可以采用以下几种方式：1. 结构命名法：根据联轴器的结构特点进行命名。
比如，弹性联轴器可以根据其结构形式命名为齿轮弹性联轴器、膜片弹性联轴器等；齿轮联轴器可以根据齿轮的类型命名为直齿齿轮联轴器、斜齿齿轮联轴器等。
2. 尺寸命名法：根据联轴器的尺寸参数进行命名。
比如，轴孔直径为30mm，长度为50mm的联轴器可以命名为30×50联轴器。
3. 综合命名法：综合考虑联轴器的结构特点、尺寸参数和扭矩传递能力进行命名。
比如，一种具有齿轮传动方式、轴孔直径为50mm、长度为100mm，扭矩传递能力为1000Nm的联轴器可以命名为50×100齿轮联轴器。
除了以上命名方法，还可以根据联轴器的用途进行命名。
比如，用于高速传动的联轴器可以命名为高速联轴器；用于重载传动的联轴器可以命名为重载联轴器等。
三、联轴器规格命名的应用范围联轴器规格命名主要应用于联轴器的设计、制造和选择过程中。
联轴器的选择
联轴器的选择常用联轴器大多已标准化或规格化，一般情况下只需正确选择联轴器的类型、确定联轴器的型号及尺寸。
必要时，可对其易损的薄弱环节进行负荷能力的校核计算，转速高时，还应验算其外缘的离心应力和弹性元件的变形，进行平衡检验等。
1、联轴器类型的选择选择联轴器类型时，应考虑：(1)所需传递转矩的大小和性质，对缓冲、减振功能的要求以及是否可能发生共振等。
(2)由制造和装配误差、轴受载和热膨胀变形以及部件之间的相对运动等引起两轴轴线的相对位移程度。
(3)许用的外形尺寸和安装方法，为了便于装配、调整和维修所必需的操作空间。
对于大型的联轴器，应能在轴不需作轴向移动的条件下实现装拆。
此外，还应考虑工作环境、使用寿命以及润滑和密封和经济性等条件，再参考各类联轴器特性，选择一种合用的联轴器类型。
2、联轴器型号、尺寸的确定对于已标准化和系列化的联轴器，选定合适类型后，可按转矩、轴直径和转速等确定联轴器的型号和结构尺寸。
联轴器的计算转矩：T ca=K A T式中：T为联轴器的名义转矩(N.m)；T ca为联轴器的计算转矩(N.m)；K A为工作情况系数，其值见表10-2(此系数也适用于离合器的选择)。
根据计算转矩、轴直径和转速等，由下面条件，可从有关手册中选取联轴器的型号和结构尺寸。
[T]Tcan式中：[T]为所选联轴器的许用转矩(N.m)；n为被联接轴的转速(r/min)；为所选联轴器允许的最高转速(r/min)。
多数情况下，每一型号的联轴器适用的轴径均有一个范围。
标准中已给出轴径的最大与最小值，或者给出适用直径的尺寸系列，被联接的两轴应在此范围之内。
一般情况下，被联接的两轴的直径是不同的，两个轴端的形状也可能不同。
表10-2 工作情况系数K A四、联轴器的选择算例例10-1 如图10-10所示，在电机与增压油泵用联轴器相联。
已知电机功率P ＝7.5kW ，转速n ＝960r/min,电机伸出轴端的直径d 1＝38mm ，油泵轴的直径d 2=42mm ，选择联轴器型号。
《机械设计》课件-第二十三章-联轴器(机)
潘存云教授研制
2. 凸缘联轴器（刚性联轴器）
特点：结构简单，使用方便，传递扭矩较大，但不能缓冲减振 ， 半联轴器的凸缘端面应与轴线垂直。
绞制孔螺栓
普通螺栓
对中榫
潘存云教授研制
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3. 十字滑块联轴器（无弹性元件挠性联轴器）
特点：结构简单、制造容易。但滑块因偏心产生离心力和磨损， 并给轴和轴承带来附加动载荷。
制造要求：各牙应精确等分，以使载荷均匀分布。
30˚~40˚
60˚
2˚~8˚ 2˚~8˚
单片式圆盘摩擦离合器
特点:可在任何转速下实现两轴的接合或分离；接合过 程平稳，冲击振动较小；可有过载保护作用。
33
Fa
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1 22
多片式圆盘摩擦离合器 主动摩擦片
被动摩擦片 调整螺母 杠杆 滑环
潘存云教授研制
C
2α
α1
C
2α
6. 弹性套柱销联轴器（有弹性元件挠性联轴器）
特点：动力通过弹性元件传递，具有缓冲、吸振能力。
圆柱孔J
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圆锥孔Z
预留间隙以补偿 轴向位移。
c
A
预留安装空间以便更换橡胶套
Z16 30 标记示例：TL3联轴器 JB18 30 GB4323－84
三、联轴器的选用原则 转矩、转速、轴径、相对位移、工作环境、成本等
无弹性元件 有弹性元件
3. 联轴器所连两轴的相对位移
制造误差 安装误差 受力变形
被连接的两轴不能精确对中
两轴线的相对位移:
x
轴向、径向、角度、综合。
y
轴向 角度
径向
x
yα综合α源自二、几种常用的联轴器1. 套筒联轴器（刚性联轴器）
联轴器找正标准
联轴器找正标准联轴器是一种用于连接两个轴的机械元件，它能够传递动力和转矩，并且能够在轴之间传递角偏差。
在工业生产中，联轴器被广泛应用于各种机械设备中，如风力发电机、泵、风扇、输送带等。
因此，找到合适的联轴器尺寸和标准对于设备的正常运行至关重要。
首先，选择联轴器时需要考虑的因素是扭矩传递和转速。
扭矩是联轴器能够传递的力矩大小，而转速则是联轴器能够承受的转动速度范围。
根据设备的实际工作情况和要求，选择合适的联轴器扭矩和转速范围，是确保设备正常运行的关键。
其次，联轴器的尺寸和型号也是选择时需要考虑的重要因素。
根据轴的直径和长度，以及联轴器的安装空间和位置，选择合适的尺寸和型号是非常重要的。
如果尺寸选择不当，可能会导致装配困难或者无法安装到位，从而影响设备的正常运行。
除此之外，联轴器的材质和制造工艺也是需要重点考虑的问题。
联轴器通常由金属材料制成，如钢铁、铝合金等。
选择合适的材质可以确保联轴器具有足够的强度和刚性，能够承受设备工作时的载荷和冲击。
同时，制造工艺的质量也直接影响联轴器的使用寿命和可靠性。
最后，对于联轴器的安装和维护也需要进行充分的考虑。
正确的安装可以确保联轴器能够准确传递动力和转矩，同时减小设备运行时的振动和噪音。
定期的维护保养也能够延长联轴器的使用寿命，降低设备的维修成本。
总之，选择合适的联轴器尺寸和标准对于设备的正常运行至关重要。
在选择时需要考虑扭矩传递和转速、尺寸和型号、材质和制造工艺，以及安装和维护等因素。
只有全面考虑这些因素，才能够确保联轴器能够正常运行，从而保障设备的安全和可靠性。
万向联轴器材质技术要求
万向联轴器材质技术要求作为连接传动装置的重要部件之一，万向联轴器扮演着不可或缺的角色。
其材质的选择对其使用寿命、运行效率、耐用性等方面的影响至关重要。
因此，下面就介绍一下万向联轴器材质技术要求。
一、选材原则。
（1）可靠性：选材时要考虑联轴器一旦出现故障将会对生产带来的负面影响，因此需要选用高可靠性材料。
（2）机械性能：联轴器要有足够的强度和硬度，同时还需要具备一定的韧性，这样才能在高压、高速、高温等恶劣环境下保持稳定运行。
（3）耐磨性：联轴器工作时要承受较大的摩擦力，因此耐磨性是一个关键因素之一。
（4）耐腐蚀性：特别是在潮湿、酸碱等腐蚀性环境下，需要选用耐腐蚀性能好的材料。
（5）加工工艺：联轴器通常需要进行加工、锻造或铸造等工艺，因此选材时需要考虑其加工性能。
二、常用材质。
（1）铸钢材料：铸钢材料具有优良的机械性能，并且耐磨、耐腐蚀性好。
常用的有ZG25、ZG35、ZG45等。
（2）铸铁材料：铸铁材料具有良好的耐磨性和振动吸收性能，常用的有QT400、QT500、QT600等。
（3）不锈钢材料：不锈钢材料耐腐蚀性好，并且具备较高的强度和硬度，常用的有304、316、317等。
（4）铝合金材料：铝合金材料重量轻、强度高，但不耐磨，常用的有LY12、LF21等。
三、应注意的问题。
（1）选择材料时需根据具体使用环境和需求进行合理的匹配，以确保联轴器的可靠性和稳定性。
（2）不同材质在生产加工和使用时有不同的特点和应用范围，需要选择合适的材料。
（3）不同材质之间的性能也有区别，在选择时需了解其特点和优劣。
总的来说，万向联轴器材质的选择需要经过科学的分析和合理的匹配，以确保其性能满足需求。
同时，在使用过程中还需要注意保养和维护，延长其使用寿命和保障生产效率。
机械设计第十版习题答案
机械设计第十版习题答案机械设计是一门重要的工程学科，它涉及到机械元件的设计、分析和制造等方面。
在学习机械设计的过程中，习题是非常重要的一部分。
本文将为大家提供《机械设计第十版》习题的答案，帮助读者更好地掌握机械设计的知识。
第一章：机械设计基础1. 机械设计是一门研究机械元件的设计、分析和制造的学科。
2. 机械设计的基本原则包括：功能性、可靠性、经济性、安全性和可维护性。
3. 机械设计的流程包括：需求分析、概念设计、详细设计、制造和测试等环节。
第二章：材料选择与设计1. 材料的选择应考虑机械元件的工作条件、负载要求、制造成本等因素。
2. 常用的材料包括金属材料、塑料材料和复合材料等。
3. 材料的选择应满足强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等要求。
第三章：轴和轴承设计1. 轴的设计应满足强度、刚度、耐磨性、耐腐蚀性等要求。
2. 轴承的选择应考虑负载、转速、工作环境等因素。
3. 常用的轴承类型包括滚动轴承、滑动轴承和磁浮轴承等。
第四章：齿轮和齿轮传动设计1. 齿轮的设计应满足传动比、传动效率、噪音、寿命等要求。
2. 齿轮传动的计算包括齿轮参数的选择、齿轮传动的强度计算等。
3. 常用的齿轮传动类型包括直齿轮传动、斜齿轮传动和蜗杆传动等。
第五章：联接和联轴器设计1. 联接的设计应满足传递力矩、传递转速、连接紧固件的强度等要求。
2. 常用的联接方式包括键连接、花键连接和螺纹连接等。
3. 联轴器的选择应考虑传递扭矩、轴向位移、轴向负载等因素。
第六章：弹簧设计1. 弹簧的设计应满足弹性变形、刚度、疲劳寿命等要求。
2. 常用的弹簧类型包括拉簧、压簧和扭簧等。
3. 弹簧的设计计算包括弹簧刚度的计算、弹簧的安全系数计算等。
第七章：轴封和密封设计1. 轴封的设计应满足密封性能、耐磨性、耐腐蚀性等要求。
2. 常用的轴封类型包括机械密封和填料密封等。
3. 密封设计应考虑工作条件、介质性质、工作温度等因素。
第八章：轴系设计1. 轴系的设计应满足传递动力、保持平衡、减小振动等要求。
联轴器的标准
联轴器的标准联轴器作为机械传动装置中的重要部件，其标准化对于保障设备的正常运行和安全性具有重要意义。
本文将从联轴器的标准化内容、标准的制定原则和标准的应用等方面进行介绍。
一、联轴器的标准化内容。
联轴器的标准化内容主要包括以下几个方面：1. 尺寸标准，联轴器的外形尺寸、轴孔尺寸、键槽尺寸等应符合相关标准规定，以保证联轴器能够与其他机械部件进行有效连接。
2. 技术要求，联轴器的扭矩传递、扭矩传递误差、轴向位移、径向位移、角偏差等技术指标应符合标准规定，以确保联轴器在工作过程中具有良好的传动性能。
3. 材料标准，联轴器的材料应符合相关的材料标准，以保证其具有良好的机械性能和耐久性。
4. 检验方法，联轴器的检验方法应符合相关标准规定，以保证联轴器在生产过程中能够进行有效的质量检验。
二、标准的制定原则。
联轴器的标准制定应遵循以下原则：1. 国际化，联轴器的标准制定应与国际标准接轨，以便于联轴器在国际市场上的应用和交流。
2. 统一性，联轴器的标准应尽量统一，避免出现多个标准的情况，以便于生产和使用的统一。
3. 先进性，联轴器的标准应具有一定的先进性和前瞻性，以适应新材料、新工艺和新技术的发展。
4. 实用性，联轴器的标准应具有一定的实用性，能够为生产和使用提供有效的指导。
5. 安全性，联轴器的标准应注重安全性，保障联轴器在使用过程中不会出现安全隐患。
三、标准的应用。
联轴器的标准在生产和使用过程中具有重要的应用价值：1. 生产，联轴器的生产应符合相关的标准要求，以保证产品的质量和性能。
2. 选型，在选型过程中，应根据标准规定的技术要求和尺寸标准进行合理选择，以保证联轴器与其他机械部件的匹配性。
3. 安装，在安装过程中，应按照标准规定的安装方法进行操作，以确保联轴器的安装质量和安全性。
4. 维护，在维护过程中，应按照标准规定的维护周期和方法进行操作，以延长联轴器的使用寿命。
综上所述，联轴器的标准化对于保障设备的正常运行和安全性具有重要意义，标准的制定应遵循国际化、统一性、先进性、实用性和安全性的原则，标准在生产和使用过程中具有重要的应用价值。
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联轴器的选择原则
1) 转矩T:T↑,选刚性联轴器、无弹性元件或有金属弹性元件的挠性联轴器; T有冲击振动,选有弹性元件的挠性联轴器;
2) 转速n:n↑,非金属弹性元件的挠性联轴器;
3) 对中性:对中性好选刚性联轴器,需补偿时选挠性联轴器;
4) 装拆:考虑装拆方便,选可直接径向移动的联轴器;
5) 环境:若在高温下工作,不可选有非金属元件的联轴器;
6) 成本:同等条件下,尽量选择价格低,维护简单的联轴器;
型号选择
1)联轴器计算扭矩
T
c =KT=9550K
n
P
w
式中:TC--计算扭矩,N﹒m;
T--理论(名义)扭矩,N﹒m;
K--工作情况系数,见表18-1;
Pw--理论(名义)工作功率,kW;
n--工作转速,r/mm;
2)确定联轴器型号Τc≤[Τ]
[T]--联轴器的公称扭矩、许用扭矩,N﹒m;见机械设计手册。
3) 校核最大转速n≤[n]
[T]--联轴器的最大转速,r/min;见机械设计手册。
4) 协调轴孔结构及直径
机械设计手册中查出的联轴器一般有一轴径范围,必须满足。
轴头结构一般有锥孔、圆柱孔与短圆柱孔三种,可根据工作要求选择
应用实例
由于1在高速轴上,转速较高,且电机与减速箱不在同一基础上,其两轴必有
相对偏差,因而选用有非金属弹性元件的挠性联轴器,如弹性柱销联轴器或弹性套柱销联轴器。
而2在低速轴上,转速较低,但载荷较大,同样其两轴必有相对偏差,因而选用无弹性元件的挠性联轴器,如齿轮联轴器或链式联轴器
下图为起重机卷筒与减速器的连接,其中选用一特种齿轮联轴器,以补偿两轴间的误差。
制动装置的种类及其特点
制动装置只要用来阻止悬吊物品下落,阻止臂架或转台在风力作用下转动,实现停车以及在某些特殊情况下,按工作需要实现减低或调节机构运动速度。
制动装置由制动器与打开装置组成。
棘轮棘爪停止器就是最简单的制动装置,她能阻止物品下落又不妨碍起升机构正转时物品向上运动。
它可以单独使用,也可与制动器联合使用。
目前广泛应用的就是电器打开装置的制动器,她能支持物品不下落,同时又可起到调节速度的作用。
这种制动器靠弹簧制动,靠电磁铁或液压推杆打开。
多数机构如起升、变幅与运行机构,采用常闭式制动器;旋转机构或某些要求缓慢停车的起重机运行机构,也可采用常用脚踏式的制动器。
电磁铁制动器的特点:构造简单,工作安全可靠;但工作响声大、冲击大、电磁铁线圈寿命短。
液压推杆制动器的推动器部分,构造稍为复杂,但工作平稳,使用寿命长,用于运行与旋转机构上较为合适。
液压电磁制动器具有前两种制动器的优点,由于电磁铁浸于油中,线圈寿命长;能自动补偿制动瓦的磨损,制动器动作时间可调整,能广泛满足各机构的使用要求,
宜用于高温环境以及使用频繁的起重机上。
她的缺点就是:构造复杂,采用交流电源时需增加硅整流器,成本也较高。
车轮组种类及其特点
车轮组就是运行机构的一个重要部件,由车轮、轴与轴承箱等组成。
车轮的轮缘有双轮缘、单轮缘及无轮缘三种,故车轮组相应的也应有三种。
目前起重机大车主要采用双轮缘车轮。
对一些在繁重条件下使用的起重机,除采用双轮缘车轮外,在车轮旁,往往还加装水平轮,这样可避免起重机歪斜运行时轮缘与轨道侧面的接触,歪斜力由水平轮来忍受,使车轮轮缘的磨损减轻。
小车车轮广泛采用单轮缘车轮(轮缘在起重机轨道外侧)。
车轮踏面形状主要有圆柱形、圆锥形以及鼓形三种。
从动轮采用圆柱形,驱动轮可以采用圆柱形也可以采用圆锥形;采用圆锥形踏面车轮时须配用头部带曲率的钢轨。
在工字梁翼缘上运行的电动葫芦的车轮,主要采用鼓形踏面。