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。
联轴器课件
分类与特点
分类
根据不同的结构形式和特点，联轴器可分为刚性联轴器、挠性联轴器和安全联 轴器等。
特点
刚性联轴器传递扭矩大，结构简单，但无补偿性能；挠性联轴器具有较好的缓 冲和减振性能，常用于高速、大功率传动系统中；安全联轴器则具有过载保护 功能。
应用领域
工业领域
联轴器广泛应用于各种工业设 备中，如电动机、内燃机、压
如果联轴器受到腐蚀，可以采取防腐蚀措 施，如使用耐腐蚀材料或增加防护层。
如果联轴器的安装出现问题，可以采取调 整安装位置或更换合适的安装方式。
04
联轴器制造工艺与质量控制
制造工艺流程介绍
粗加工
对毛坯件进行铣、钻、车等粗 加工，去除多余材料。
精加工
对热处理后的工件进行精加工 ，如精铣、精车等，达到所需 的尺寸和精度要求。
缩机、水泵等。
交通运输领域
在汽车、火车、船舶等交通运 输工具中，联轴器用于连接发 动机与变速器、车轮与车架等 部件。
航空航天领域
在飞机和火箭等航空航天设备 中，联轴器用于连接发动机与 进气道、螺旋桨与发动机等部 件。
其他领域
除了上述领域外，联轴器还广 泛应用于家用电器、医疗器械
、机器人等领域。
02
置的管理。
精加工误差
由于机床精度不足或操作不当等 原因导致，应定期维护机床并加
强操作人员的技能培训。
05
联轴器安装调试与维护保养
安装调试步骤与方法
准备工作
检查联轴器各部件是否完好，准备安装工具和材 料。
安装步骤
按照联轴器安装说明，将联轴器与电机、减速机 等设备连接，确保连接牢固、稳定。
调试步骤
在安装完成后，进行设备调试，检查联轴器是否 正常工作，调整设备参数，确保设备正常运行。
联轴器的标准
联轴器的标准联轴器是一种用于连接两根轴的机械装置，它能够传递旋转力并允许轴在一定角度范围内偏离。
在工业生产中，联轴器被广泛应用于各种机械设备中，因此其标准化显得尤为重要。
本文将就联轴器的标准进行详细介绍，以便读者对其有更深入的了解。
首先，联轴器的标准主要包括其结构标准、材料标准、尺寸标准和性能标准。
在结构标准方面，联轴器应具有一定的刚度和强度，以确保其能够承受一定的负载并具有一定的耐磨性。
同时，联轴器的结构应设计合理，能够方便安装和维护，并且具有一定的防护性能，以确保操作人员的安全。
其次，在材料标准方面，联轴器的制造材料应具有一定的机械性能和耐磨性能，能够满足其在工作过程中的使用要求。
常见的联轴器材料包括铸铁、钢、铝合金等，这些材料都应符合相应的材料标准，以确保联轴器的质量和可靠性。
另外，在尺寸标准方面，联轴器的尺寸应符合相应的标准要求，以确保其能够与相应的轴配合良好，并且能够满足其在工作过程中的使用要求。
此外，联轴器的尺寸标准还应包括其连接方式、轴孔尺寸、外形尺寸等方面的要求，以确保其能够与其他机械设备良好地配合。
最后，在性能标准方面，联轴器的性能应符合相应的标准要求，包括其传递扭矩、扭转刚度、轴向位移、轴向力等方面的性能要求。
这些性能标准的制定，能够确保联轴器在工作过程中能够稳定可靠地传递旋转力，并且能够满足其在工作过程中的使用要求。
总的来说，联轴器的标准化对于保障机械设备的正常运行和安全生产具有非常重要的意义。
通过对联轴器的结构、材料、尺寸和性能等方面进行标准化，能够确保其质量和可靠性，提高机械设备的使用效率和安全性。
因此，制定和执行联轴器的标准化工作，对于推动工业生产的发展和提高机械设备的质量具有重要意义。
总之，联轴器的标准化工作是一个复杂而又重要的工作，需要各方面的专业知识和经验。
通过对联轴器的结构、材料、尺寸和性能等方面进行标准化，能够确保其质量和可靠性，提高机械设备的使用效率和安全性。
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。
α
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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。
联轴器
主要内容1、联轴器的功用与分类；几种常用联轴器的结构、工作原理、特点以及选择和计算方法。
2、离合器的功用与分类；几种常用离合器的结构、工作原理、特点以及选择和设计方法。
基本要求1、掌握联轴器联接的两轴间位置补偿原理，联轴器与离合器在功能上的异同点。
2、掌握常用联轴器、离合器的主要类型、结构特点、工作原理、性能和选择及计算方法。
重点难点联轴器、离合器的种类、工作原理、结构、特点及选用。
§10-1 联轴器一、联轴器的功能与类型1、联轴器功能用来把两轴联接在一起，机器运转时两轴不能分离，只有机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。
2、联轴器的类型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，会引起两轴相对位置的变化，往往不能保证严格的对中。
如图10-1所示。
(a)轴向位移x(b)径向位移y(c)角位移α(d)综合位移x、y、α图10-1 轴线的相对位移根据联轴器有无弹性元件、对各种相对位移有无补偿能力，即能否在发生相对位移条件下保持联接功能以及联轴器的用途等，联轴器可分为刚性联轴器，挠性联轴器和安全联轴器。
联轴器的主要类型、特点及其在作用，详见表10-1。
表10-1 联轴器类型1、刚性联轴器类型：套筒式、夹壳式和凸缘式等。
本章只介绍较为常用的凸缘联轴器。
凸缘联轴器结构型式有两种：(1)普通凸缘联轴器(图10-2a)：用铰制孔螺栓来联接两个半联轴器，靠螺栓杆承受挤压与剪切来传递转矩。
(2)对中榫凸缘联轴器(图10-2b)：用普通孔螺栓来联接两个半联轴器，靠接合面的摩擦力来传递转矩。
一个半联轴器的凸肩与另一个半联轴器上的凹槽相配合而对中。
为了运行安全，凸缘联轴器可作成带防护边的(图10-2c)。
图10-2d描述了凸缘联轴器的装配过程。
材料：灰铸铁或碳钢，重载时或圆周速度大于30m/s时应用铸钢或锻钢。
特点：构造简单、成本低、可传递较大转矩，但不能补偿两轴间的相对位移，对两轴对中性的要求很高。
联轴器
什么是联轴器及联轴器分类一、概念联轴器属于机械通用零部件范畴，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，是机械产品轴系传动最常用的联接部件。
20世纪后期国内外联轴器产品发展很快，在产品设计时如何从品种甚多、性能各异的各种联轴器中选用能满足机器要求的联轴器，对多数设计人员来讲，始终是一个困扰的问题。
常用联轴器有膜片联轴器鼓形齿式联轴器，万向联轴器，安全联轴器，弹性联轴器及蛇形弹簧联轴器。
下图简要说明驱动机与从动机间的传动系统图，并明确所要求的联轴器品种。
二、联轴器分类：刚性联轴器：刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能；但结构简单，价格便宜。
只有在载荷平稳，转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用刚性联轴器。
挠性联轴器：具有一定的补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，最大量随型号不同而异。
无弹性元件的挠性联轴器：承载能力大，但也不具有缓冲减震性能，在高速或转速不稳定或经常正、反转时，有冲击噪声。
适用于低速、重载、转速平稳的场合。
非金属弹性元件的挠性联轴器在转速不平稳时有很好的缓冲减震性能；但由于非金属（橡胶、尼龙等）弹性元件强度低、寿命短、承载能力小、不耐高温和低温，故适用于高速、轻载和常温的场合金属弹性元件的挠性联轴器：除了具有较好的缓冲减震性能外，承载能力较大，适用于速度和载荷变化较大及高温或低温场合。
安全联轴器：在结构上的特点是，存在一个保险环节（如销钉可动联接等），其只能承受限定载荷。
当实际载荷超过事前限定的载荷时，保险环节就发生变化，截断运动和动力的传递，从而保护机器的其余部分不致损坏，即起安全保护作用。
起动安全联轴器：除了具有过载保护作用外，还有将机器电动机的带载起动转变为近似空载起动的作用。
联轴器的作用
联轴器的作用
联轴器是一种用于连接两个轴的机械装置，主要用于传递旋转力矩和转速。
它在机械传动系统中扮演着非常重要的角色，具有以下几个主要作用：
第一，联轴器能够将两个轴连在一起，使它们能够同时旋转。
在许多机械设备中，常常需要将一个主动轴和一个从动轴进行连接，通过联轴器可以使两者实现同步旋转，确保机械设备正常运转。
第二，联轴器可以传递旋转力矩。
当一个轴产生旋转力矩时，通过联轴器传递到另一个轴上，使得另一个轴也能产生相应的力矩。
这在许多机械传动系统中非常重要，能够实现不同轴之间的力矩传递和转矩平衡。
第三，联轴器可以调整两个轴的转速比例。
在一些需要调整转速的机械系统中，通过选择不同类型的联轴器，可以实现不同转速比例的调节。
例如，蜗轮蜗杆传动系统中，通过联轴器的选择，可以调整蜗杆和蜗轮的转速比，从而实现不同的变速效果。
第四，联轴器可以传递扭矩的同时允许一定的轴间角度偏差和轴向位移。
在实际运行中，轴线之间很难完全精确地保持一致，联轴器可以在一定程度上允许轴间的角度偏差和轴向位移，从而减少因轴线不一致带来的不稳定和损坏。
第五，联轴器可以起到保护机械设备的作用。
当发生突然的负
载或者转矩超载时，联轴器可以起到断裂或滑动的作用，从而保护更关键的部件不受损坏。
这对于降低机械设备的维修成本和提高安全性非常重要。
总之，联轴器在机械传动系统中具有非常重要的作用，它能够连接两个轴、传递旋转力矩、调节转速比例、允许一定的轴向位移和角度偏差，并且还能够保护机械设备免受损坏。
它的运用广泛，不仅在各种机械设备上都有应用，也在航空、航天、汽车、石油、化工等各行各业中发挥着重要的作用。
联轴器
模块十三联轴器、离合器和制动器在生产、生活中，有许多机器设备需要利用联轴器、离合器或制动器才能保证正常工作．如卷扬机、汽车、运输机械、重型机械等项目一联轴器的结构、特点及应用项目目的：了解联轴器的功用、结构特点及应用项目内容：联轴器是机械传动中的常用部件，其功用是连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。
例如卷扬机传动系统中，联轴器将电动机轴与减速器连接起来并传递转矩及运动。
用联轴器连接的两传动轴在机器工作时不能分离，只有在机器停止运转后，用拆卸的方法才能将它们分开。
联轴器按结构特点的不同，可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。
挠性联轴器可分为无弹性元件联轴器和有弹性元件联轴器两类。
常用联轴器的类型、结构特点及应用见表13—1。
表13-1 常用联轴器的类型、结构特点及应用凸缘联轴器个上凹而对中。
简单，方便，较大的转矩。
适对中性好、速、及的场合套筒联轴器单，小，的时移动。
于较小的场合，被直径一般60弹联万向联轴器轴的角位移，递转矩较大，但产载荷，不平稳。
成对使用，泛用于汽车、拖属中滑块联轴器齿轮联轴器具补偿性，有综合位移。
可在高速、载工作，正频率高、频繁的场合弹联结联轴器相似，只橡的了连接螺栓。
制造容易、装方便、较低，寿命短。
于载荷平稳，启动频繁，速中、场合弹联轴器简单，制造容易，护方便。
于量较大、转的载的场合项目二离合器项目目的：了解联轴器的功用、结构特点及应用项目内容：在机器运转过程中，用联轴器连接的两轴不能分开，所以在一些应用中会受到制约。
例如汽车从启动到正常行驶过程中，需要根据具体情况换挡变速，为保持换挡时的平稳，减少冲击和振动，需要暂时断开发动机与变速箱的连接，待换挡变速后再逐渐接合。
显然，联轴器不能满足这种要求。
若采用离合器即可解决这个问题，离合器类似开关，能方便地接合或断开动力的传递。
与联轴器相同，离合器主要用来连接两轴，使其一起转动并传递转矩。
但用离合器连接的两轴，在机器运转过程中可以随时进行接合或分离。
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3、挠性联轴器（elastic coupling） 结构简单，制造方便， 十字滑块联轴器（cross sliding coupling） 能补偿一定的轴向偏移 组成： （径向偏移≤0.04d，角 特点： 偏移≤30），滑块的滑 适用于转速 由两个端面上带 动存在摩擦和磨损 使用场合： n≤250rpm、轴的 有凹槽的半联轴 刚性较大、无剧 器和一个两端面 滑块联轴器 烈冲击的场合 带有相互垂直凸 （slider coupling） 牙的圆盘组成。 适用于小功率、 特点： 结构简单 高转速而无剧烈 尺寸紧凑 使用场合： 冲击的场合
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选择步骤
根据工作需要选定合适类型； 计算扭矩Tca T K T
ca A
按轴径d、扭矩Tca和转速n查取具体型号； 进行必要的强度校核。
二、联轴器
轴向位移
径向位移
偏角位移 综合位移
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1、分类
对各种相对位移 ① 刚性联轴器 没有补偿能力， 套筒式联轴器 对中性要求高 夹壳式联轴器 有挠性元件， 凸缘式联轴器 可补偿一定的 偏移 ② 挠性联轴器 十字滑块联轴器 滑块联轴器
Hale Waihona Puke 江西农大工学院组成：轮胎联轴器 两个半联轴器 弹性变形大 轮胎 特点： 寿命长 起动频繁、 压板 不需润滑 使用场合： 双向运转、 联接螺钉 径向尺寸大 潮湿多水处 三、离合器（clutch） 组成： 1、对离合器的基本要求
啮合、分离迅速而平稳 调节、维修方便 外廓尺寸小，质量小
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耐磨性、散热性好 操纵方便省力
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万向联轴器（universal coupling） 组成：
特点：
齿式联轴器（gear coupling） 两个叉形接头 结构紧凑，维护方便，两轴 能传递很大的扭矩， 一个中间联接件 组成： 的夹角α可达35°～45°，主 两个带内齿及凸 容许有较大的综合 轴销 动轴等角速ω1 回转时，从动 缘的外套筒 位移（径向偏移 特点： 轴的角速度在ω1cos α ≤ω≤ω1 两个带外齿的内 ≤6.3mm，角偏移 ／cos α 之间变化，并会产生 套筒组成 ≤3°），安装精 附加动载荷 度要求不高，但质 量大，成本高
第十四章 联轴器与离合器
一、概述
只有在机器停车 用来联接轴与轴、以传递动 时用拆卸的方法 在机器运转过程 机器工作时，如果扭矩 力和运动的联接零件 才能把两根轴联 中可以根据需要 超过规定值，联轴器或 随时将两轴联接 1、分类 接或分离的联接 离合器能自动断开或打 或分离的联接 联轴器 滑，以保证机器中的主 根据特殊功能的要 要部件防止过载而损坏 离合器 求，使被联接的两 根轴联接或分离 安全联轴器和安全离合器 特殊功用的联轴器和离合器
2、牙嵌离合器（jaw clutch） 不便于结合和 组成： 两个端面上 分离，磨损后 传递较大转矩 有牙的套筒 无法补偿 牙型： 三角形 自动补偿磨损 应用广 矩形 传递小转矩的 梯形 低速离合器 锯齿形
强度高，只 能单向传递
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3、圆盘摩擦离合器（disk friction clutch） 特点：
四、安全联轴器和安全离合器 ( overload coupling ，overload clutch)
在销钉的强度 1、剪切销安全联轴器 内，通过销钉 组成： 单剪 的挤压和剪切 带凸缘的两 个半联轴器 双剪 传递外载荷， 套筒 和钢制销钉 当外载荷超过 销钉 工作原理： 销钉的剪切强 强度条件： 度时，销钉被 8 KT d 剪断，其安全] D m z [ 保护作用。
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2、选择 低速、刚性大的短轴，可选用刚性联轴器； 低速刚性小的长轴，可选用无弹性元件的挠 性联轴器； 难以保持两轴严格对中，或工作过程中两轴 将产生较大的附加相对位移时，可选用挠性 联轴器； 传递扭距较大时，选齿轮联轴器； 轴线交叉时，选用万向联轴器； 高速有振动和经常正反转时选用有弹性元件 的挠性联轴器。
十字轴式万向联轴器
齿式联轴器
滚子链联轴器
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② 挠性联轴器（续） 弹性套柱销联轴器
弹性柱销联轴器
梅花形弹性联轴器 轮胎联轴器 膜片联轴器 圆柱弹簧联轴器 蛇形弹簧联轴器 径向弹簧片联轴器
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2、刚性联轴器（rigid coupling） 靠半联轴器配合 凸缘式联轴器（flanged coupling） 面间的摩擦力 对中方式： ——用普通螺栓 联接 特点： 用半联轴器上的凸 传递扭矩方式： 肩与凹槽对中，对 结构简单，成本低、 中性好；或用剖分 传递扭矩较大，但 靠配合螺栓的 环对中，对中困难， 对轴的刚性、对中 挤压和剪切 装拆方便 性要求较高，装拆 ——用铰制孔 时需作轴向移动。 用螺栓联接
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2、滚珠安全离合器（ball clutch） 主动齿轮 从动盘 工作原理： 外套筒 五、特殊功用的联轴器和离合器 弹簧 调节螺母 1、定向离合器 滚珠 (directional clutch) 组成：
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2、离心离合器 (centrifugal clutch) 3、电磁粉末离合器 (electromagnetic clutch)
单盘式 Tmax=FfR 不论在何种速度下 要限制表面温度不 多盘式 都可以接合或分离， 超过300～400℃ D1 D 2 接合过程平稳，冲 K T T max zfF 离合器平均温度不 A 4 击振动小，过载可 超过100～120℃ 打滑保护，但是， 外廓尺寸大，发热 量大，磨损大
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弹性套柱销联轴器 两个半凸缘联 制造容易 轴器，若干个 特点： 装拆方便 适用载荷平 带有弹性圈柱 使用场合： 成本低 稳，需正反 销的联接螺栓 弹性圈易磨损 转或启动频 弹性柱销联轴器（elastic pin coupling） 结构更简单，安装、制造、 寿命短 轴向窜动较大、 繁的中、小 组成： 两个半凸缘联 更换方便，耐久性好，有 正反转变化多、 转矩的轴 一定的吸振缓冲能力，允 特点： 轴器，若干个 启动频繁的场 许有一定的轴向位移、少 弹性柱销，防 使用场合： 合。使用温度限 量的径向位移和角位移 护挡板 制在20～70℃