联轴器和离合器机械设计基础课件
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大学机械设计基础教学课件-联轴器和离合器
第十六章 联轴器 和离合器
第一节 联轴器 第二节 离合器
总目录
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第一节 联轴器
一、联轴器和离合器的作用 作 用：联接两轴，传递运动与转矩，或作安全装置。
联轴器：机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车时 才可将两轴分离；
离合器：机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的 一种装置。用来操纵机器传动的断续，以便进行变速或 换向；
分目录
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齿式联轴器位移补偿
分目录
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联轴器的种类和特性2
5.万向联轴器
组成：两叉形件 十字头铰链联结
特点： 结构紧凑 允许轴有较大角偏移 两轴不同轴时，单万向节 从动轴角速度有波动； 双万向节一定条件下可以实现匀速传动
适用场合：汽车、轧钢机等传动轴
分目录
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万向联轴器
同轴旋转
分目录
不同轴旋转 应用
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联轴器的种类和特性2
6.弹性套柱销联轴器
弹性联轴器
组成：弹性套柱销连接两半联轴器 半联轴器：HT200，35，ZG270-500 柱销：45； 弹性套：耐油橡胶
特点： 结构简单、成本低，弹性套寿命短 弹性套具有缓冲减振作用 允许轴间径向、轴向、角位移 ( x=2~7.5mm,y<0.2~0.6,α<1.5º )
§11-2 联轴器的种类和特性 联轴器的种类和特性2
二、联轴器的分类
二、联轴器的分类
凸 缘 联 轴 器
固 定 式套 筒 联 轴 器
1、刚性联轴器
夹 壳 联 轴 器 滑 块 联轴 器
可
移
式齿万 滚
式 向 子
联 联 联
第一节 联轴器 第二节 离合器
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第一节 联轴器
一、联轴器和离合器的作用 作 用：联接两轴，传递运动与转矩，或作安全装置。
联轴器：机器运转时两轴不能分离，只有在机器停车时 才可将两轴分离；
离合器：机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的 一种装置。用来操纵机器传动的断续，以便进行变速或 换向；
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齿式联轴器位移补偿
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联轴器的种类和特性2
5.万向联轴器
组成：两叉形件 十字头铰链联结
特点： 结构紧凑 允许轴有较大角偏移 两轴不同轴时，单万向节 从动轴角速度有波动； 双万向节一定条件下可以实现匀速传动
适用场合：汽车、轧钢机等传动轴
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万向联轴器
同轴旋转
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不同轴旋转 应用
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联轴器的种类和特性2
6.弹性套柱销联轴器
弹性联轴器
组成：弹性套柱销连接两半联轴器 半联轴器：HT200，35，ZG270-500 柱销：45； 弹性套：耐油橡胶
特点： 结构简单、成本低，弹性套寿命短 弹性套具有缓冲减振作用 允许轴间径向、轴向、角位移 ( x=2~7.5mm,y<0.2~0.6,α<1.5º )
§11-2 联轴器的种类和特性 联轴器的种类和特性2
二、联轴器的分类
二、联轴器的分类
凸 缘 联 轴 器
固 定 式套 筒 联 轴 器
1、刚性联轴器
夹 壳 联 轴 器 滑 块 联轴 器
可
移
式齿万 滚
式 向 子
联 联 联
2023-联轴器和离合器机械设计基础课件
特点：两轴别离时，必须停机。
联轴器和离合器是机械装置中常用的部件，它们主要用于联接轴与轴，以传递运动与转矩，也可用作安稳装置。大致有以下类型：
离合器：在机器运转过程中，可使两轴随时 接合或别离的一种装置。它可用来操纵机器 传动的断续，以便进行变速或换向；
安稳联轴器与离合器: 机器工作时，如果转矩超过规定值，即可自行断开或打滑，以保证机器中的主要零件不因过载而损坏；
[要求] 1、掌握联轴器和离合器的功用和分类； 2、掌握常用联轴器的结构特点、工作原理、使用场合及选用与计算方法； 3、掌握常用离合器的结构、工作原理、性能特点和选择及计算方法； 4、了解计算载荷和载荷系数。
§19-0 联轴器和离合器概述
联轴器：实现两轴的联接，并传递运动及转矩T。
组成： 两个带凸缘的半联轴器，分装在两轴端，靠螺栓联接—传递T
凸肩与凹槽嵌合对中(b)—拆开时要做轴向移动。(普通螺栓联接)
工作原理：铰制孔螺栓联接——靠螺栓受挤压和剪切传递转矩 普通螺栓联接——靠凸缘接合面上的摩擦力传递转矩
半联轴器材料：HT200——用于转矩中等以下，v ≤35m/s； ZG270-500或35钢——用于重载，v 高的场合。
４．校核最大转速
被联接轴的转速n，不应超过联轴器许用的最高转速nmax，即：
n≤nmax
５．协调轴孔直径
被联接两轴的直径和形状〔圆柱或圆锥〕均可以不同，但必须使直径在所选联轴器型号规定的范围内，形状也应满足相应要求。
转矩T：Tca ≤[T]工作转速：n≤[n]轴颈d大小：dmin～dmax范围
〔查手册〕
６．规定部件相应的安装精度
７．进行必要的校核
联轴器允许轴的相对位移偏差是有一定范围的，因此，必须保证轴及相应部件的安装精度。
联轴器和离合器是机械装置中常用的部件，它们主要用于联接轴与轴，以传递运动与转矩，也可用作安稳装置。大致有以下类型：
离合器：在机器运转过程中，可使两轴随时 接合或别离的一种装置。它可用来操纵机器 传动的断续，以便进行变速或换向；
安稳联轴器与离合器: 机器工作时，如果转矩超过规定值，即可自行断开或打滑，以保证机器中的主要零件不因过载而损坏；
[要求] 1、掌握联轴器和离合器的功用和分类； 2、掌握常用联轴器的结构特点、工作原理、使用场合及选用与计算方法； 3、掌握常用离合器的结构、工作原理、性能特点和选择及计算方法； 4、了解计算载荷和载荷系数。
§19-0 联轴器和离合器概述
联轴器：实现两轴的联接，并传递运动及转矩T。
组成： 两个带凸缘的半联轴器，分装在两轴端，靠螺栓联接—传递T
凸肩与凹槽嵌合对中(b)—拆开时要做轴向移动。(普通螺栓联接)
工作原理：铰制孔螺栓联接——靠螺栓受挤压和剪切传递转矩 普通螺栓联接——靠凸缘接合面上的摩擦力传递转矩
半联轴器材料：HT200——用于转矩中等以下，v ≤35m/s； ZG270-500或35钢——用于重载，v 高的场合。
４．校核最大转速
被联接轴的转速n，不应超过联轴器许用的最高转速nmax，即：
n≤nmax
５．协调轴孔直径
被联接两轴的直径和形状〔圆柱或圆锥〕均可以不同，但必须使直径在所选联轴器型号规定的范围内，形状也应满足相应要求。
转矩T：Tca ≤[T]工作转速：n≤[n]轴颈d大小：dmin～dmax范围
〔查手册〕
６．规定部件相应的安装精度
７．进行必要的校核
联轴器允许轴的相对位移偏差是有一定范围的，因此，必须保证轴及相应部件的安装精度。
机械设计第十章联轴器和离合器.pptx
弹性元件无缓冲及减振作用
机械设计 第十一章 联轴器
5
2）有弹性元件：弹性元件通过变形 （弹性联轴器） 定刚度
可补偿偏移及位移 具有缓冲减振功能
变刚度
完整分类见表19.1，部分已标准化
机械设计 第十一章 联轴器
6
四、选用原则
刚性联轴器— 用于载荷平稳，转速稳定，同轴度好， 无相对位移的场合。
转矩
主动
• 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。12:52:4912:52:4912:52Wednesday, November 11, 2020
• 13、志不立，天下无可成之事。20.11.1120.11.1112:52:4912:52:49November 11, 2020
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
机械设计 第十一章 联轴器
20
l l'
整体齿形式
整体鼓形式
D0 d
D
T
C
O
φ
弹性联轴器有金属或非金属弹性元件： 1、变形功能，补偿综合位移； 2、变形功能，储存能量，缓冲能力； 3、弹性滞后，吸振能力；
•
机械设计 第十一章 联轴器
5
2）有弹性元件：弹性元件通过变形 （弹性联轴器） 定刚度
可补偿偏移及位移 具有缓冲减振功能
变刚度
完整分类见表19.1，部分已标准化
机械设计 第十一章 联轴器
6
四、选用原则
刚性联轴器— 用于载荷平稳，转速稳定，同轴度好， 无相对位移的场合。
转矩
主动
• 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。12:52:4912:52:4912:52Wednesday, November 11, 2020
• 13、志不立，天下无可成之事。20.11.1120.11.1112:52:4912:52:49November 11, 2020
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other fam ous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
机械设计 第十一章 联轴器
20
l l'
整体齿形式
整体鼓形式
D0 d
D
T
C
O
φ
弹性联轴器有金属或非金属弹性元件： 1、变形功能，补偿综合位移； 2、变形功能，储存能量，缓冲能力； 3、弹性滞后，吸振能力；
•
机械设计基础讲义联轴器离合器
当外环反向转动时，则带动滚柱克 服弹簧力而滚到楔形空间的宽敞位 置，离合器处于分离状态。
第二十七页，编辑于星期日：十五点 九分。
17-8 定向离合器
二、楔块式定向离合器
结构：由内环、外环、楔块、支撑环、拉簧等零件组成。
工作原理：
内外环工作面都为圆形，整圈拉簧压着楔块始终与内环接触，并力图使楔 块绕自身作逆时钟方向偏摆。当外环顺时钟方向旋转时
，楔块克服弹簧力而作顺时钟方 向摆动，从而在内外环间越楔越 紧，离合器处于结合状态。反向 时斜块松开而成分离状态。
优点：楔块曲率半径大，装入
数量多，相同尺寸时传 递的转矩更大。
缺点：高速运转时有较大磨 损，寿命较短。
第二十八页，编辑于星期日：十五点 九分。
一、基本内容 1. 联轴器与离合器的功能与区别； 2. 联轴器的分类及不同类型联轴器的特点；
对于频繁启动的离合器，可将表中[p]降低15~30%。
干式磨擦离合器 →反应敏捷，但摩擦片易磨损。
类型
油式磨擦离合器 →磨损轻微、寿命长、并能
在繁重的条件下运转。 第二十四页，编辑于星期日：十五点 九分。
17-6 圆盘摩擦离合器
三、操纵方式
离合器的操纵方式
机械力
电磁力 气动力 液压力
第二十五页，编辑于星期日：十五点 九分。
17-7 磁粉离合器
磁粉材料： 铁钴镍、铁钴钒等合金粉，加入少量二硫化钼。
形状为球形或椭球形，颗粒直径为：20~70 μm。
优点： 1）励磁电流 I 与转矩T呈线性关系、转矩调节简单而
且精确，调节范围宽。
2) 可用作恒张力控制，是造纸机、纺织机、印刷机、 绕线机等的理想装置。
3) 若将主动件固定，则可作制动器使用。
第二十七页，编辑于星期日：十五点 九分。
17-8 定向离合器
二、楔块式定向离合器
结构：由内环、外环、楔块、支撑环、拉簧等零件组成。
工作原理：
内外环工作面都为圆形，整圈拉簧压着楔块始终与内环接触，并力图使楔 块绕自身作逆时钟方向偏摆。当外环顺时钟方向旋转时
，楔块克服弹簧力而作顺时钟方 向摆动，从而在内外环间越楔越 紧，离合器处于结合状态。反向 时斜块松开而成分离状态。
优点：楔块曲率半径大，装入
数量多，相同尺寸时传 递的转矩更大。
缺点：高速运转时有较大磨 损，寿命较短。
第二十八页，编辑于星期日：十五点 九分。
一、基本内容 1. 联轴器与离合器的功能与区别； 2. 联轴器的分类及不同类型联轴器的特点；
对于频繁启动的离合器，可将表中[p]降低15~30%。
干式磨擦离合器 →反应敏捷，但摩擦片易磨损。
类型
油式磨擦离合器 →磨损轻微、寿命长、并能
在繁重的条件下运转。 第二十四页，编辑于星期日：十五点 九分。
17-6 圆盘摩擦离合器
三、操纵方式
离合器的操纵方式
机械力
电磁力 气动力 液压力
第二十五页，编辑于星期日：十五点 九分。
17-7 磁粉离合器
磁粉材料： 铁钴镍、铁钴钒等合金粉，加入少量二硫化钼。
形状为球形或椭球形，颗粒直径为：20~70 μm。
优点： 1）励磁电流 I 与转矩T呈线性关系、转矩调节简单而
且精确，调节范围宽。
2) 可用作恒张力控制，是造纸机、纺织机、印刷机、 绕线机等的理想装置。
3) 若将主动件固定，则可作制动器使用。
《机械设计基础》 课件 第13章 联轴器和离合器
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机械设计基础
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机械设计基础
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无弹性元件挠性联轴器
（３）链条联轴器 图所示 为双排滚子链联轴器（TGS 型），半联轴器1、3为两个 齿数相同的链轮，分别用键 与两轴相连。双排滚子链2同 时与两个半联轴器的链轮啮 合，从而实现两轴的连接。
链条联轴器的润滑对其 性能有很大影响。转速较低 时应定期涂润滑脂，转速高 时更应充分润滑，并安装罩 壳。
机械设计基础
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非金属弹性元件挠性联轴器
（２）弹性柱销联轴器（LX型） 如图所示，这种联轴器在结构 上类似于弹性套柱销联轴器， 只是用尼龙柱销代替弹性套柱 销作为中间连接件。为了防止 柱销从半联轴器的孔中滑出， 可在两端安装固定挡圈。
与弹性套柱销联轴器相比， 弹性柱销联轴器能传递较大的 转矩，结构更为简单，安装、 制造方便，耐久性好，但补偿 两轴的相对位移量要小些。
机械设计基础
第十三章 联轴器和离合器
联轴器和离合器是机械传动中的常用部件。它们主 要用于两轴的连接，使其实现一起传动并传递转矩， 有时也可用作为作安全装置。
本讲重点学习内容： 1 2、常用离合器的工作原理及特点
机械设计基础
第十三章 联轴器和离合器
第一节 常用联轴器 第二节 离合器
本讲小结
1、了解联轴器的类型 2、了解联轴器的选择及标记 3、熟练掌握联轴器的结构与使用
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无弹性元件挠性联轴器
机械设计基础
（２）齿式联轴器 图所示为鼓形齿齿式联轴器（CG型），1、4为 两个具有鼓形齿外齿轮的半联轴器，用键分别与两轴相连。2、3为 两个带有内齿轮的外壳，用螺栓5将其连接在一起，依靠内、外齿 轮相啮合来传递转矩。内、外齿轮的齿数、模数分别相等，一般为 30-80个齿，齿廓曲线是压力角为20°的渐开线。外齿轮齿顶制成球 心位于齿轮轴线上的球面，齿侧制成鼓形（图）。内、外齿轮啮合 时，要保证具有适当的顶隙和侧隙，用以补偿两轴间可能出现的各 种位移（图）。为了减小补偿位移时齿面的滑动摩擦和磨损，可通 过注油孔向壳体内注入润滑油。图中的密封圈6是为防止润滑油泄 漏而设置的。
联轴器离合器和制动器机械设计基础老师讲课课件
优点：
发热；
1.在任何转速条件下两轴都
可以进行结合；
2.过载时打滑，起保护作用；
3.结合平稳、冲击和振动小。 Rf
33
Fa
设计：潘存云
1 22 摩擦扭矩: Tmax=Fa f Rf
b、多片式圆盘摩擦离合器
结构特点：
主动摩擦片
多个摩擦片叠加在一起；
被动摩擦片
调整螺母 杠杆 滑环
设计：潘存云
摩擦片数量z↑→传递扭矩T ↑
活动套筒
滑环
设计：潘存云
对中环
牙型
三角形 梯形 锯齿形
----传递中小转矩 ----传递较大转矩
梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。 锯齿形只能单向工作。。
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˚
2、摩擦离合器
a、单片式圆盘摩擦离合器
缺点：结合过程中不可避 免出现打滑，引起磨损和
3、轮胎式弹性联轴器
设计：潘存云
止退垫板 轮胎环
D
特点：
结构简单、易于变形。允 许较大的综合位移。适用 于启动频繁、正反向运转、 有冲击振动、有较大轴向 位移、潮湿多尘的场合。
四、联轴器的选择
1、选联轴器类型；
刚性联轴器— 用于载荷平稳，转速稳定，同轴度好， 无相对位移的场合。
无弹性元件挠性联轴器— 用于有相对位移场合。
第三节 离合器
一、离合器的要求
离合器应该操纵方便省力、离合迅速平稳、动作准确、 结构简单。
二、离合器的分类
离合器
外力操纵 自动操纵
机械式离合器 气动式离合器 液压式离合器 电磁式离合器 超越离合器 离心离合器 安全离合器
机械设计基础第十六章联轴器 离合器 制动器课件
十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大 交角为15゜～20゜。十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉和四个滚 针轴承等组成。两万向节叉上的孔分别套在十字轴的两对轴颈上。这样当主动 轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。在十字 轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承5，滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。
按离合控制方法不同，可分为操纵式和自动式两类； 按操纵方式分有机械操纵式、电磁操纵式、液压操纵式和气压操纵式等； 可自动离合的离合器有超越离合器、离心离合器和安全离合器等，它们能 在特定条件下，自动地接合或分离。
对离合器的基本要求 分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠； 结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高； 接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好； 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。
按照弹簧的形状分：
螺旋弹簧 环形弹簧 碟形弹簧 板簧 盘簧 异型弹簧
按照承受载荷的循环次数N
Ⅰ类弹簧（N>106）:内燃机气门弹簧；电磁制动器弹簧
Ⅱ类弹簧（N=103---105）：调速器弹簧；安全阀弹簧，一般车辆弹 簧
Ⅲ类弹簧（N<103和受静载）：摩擦式安全离合器弹簧 螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成的，由于制造简便，所以应用
并紧不磨平端
YⅠ YⅡ
d/4
并紧磨平端
1
H0
d
(3/4)d
D1 D2 D
2）、拉伸弹簧 如图，圆柱螺旋拉伸弹簧不受外力的自由状态，此时
弹簧各圈应互相并拢。
H0 p
D D2 D1
拉伸弹簧 的端部结构 形式
d
LⅠ LⅡ LⅧ LⅦ
2、基本参数及尺寸 圆柱螺旋弹簧的主要参数有：
按离合控制方法不同，可分为操纵式和自动式两类； 按操纵方式分有机械操纵式、电磁操纵式、液压操纵式和气压操纵式等； 可自动离合的离合器有超越离合器、离心离合器和安全离合器等，它们能 在特定条件下，自动地接合或分离。
对离合器的基本要求 分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠； 结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高； 接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好； 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。
按照弹簧的形状分：
螺旋弹簧 环形弹簧 碟形弹簧 板簧 盘簧 异型弹簧
按照承受载荷的循环次数N
Ⅰ类弹簧（N>106）:内燃机气门弹簧；电磁制动器弹簧
Ⅱ类弹簧（N=103---105）：调速器弹簧；安全阀弹簧，一般车辆弹 簧
Ⅲ类弹簧（N<103和受静载）：摩擦式安全离合器弹簧 螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成的，由于制造简便，所以应用
并紧不磨平端
YⅠ YⅡ
d/4
并紧磨平端
1
H0
d
(3/4)d
D1 D2 D
2）、拉伸弹簧 如图，圆柱螺旋拉伸弹簧不受外力的自由状态，此时
弹簧各圈应互相并拢。
H0 p
D D2 D1
拉伸弹簧 的端部结构 形式
d
LⅠ LⅡ LⅧ LⅦ
2、基本参数及尺寸 圆柱螺旋弹簧的主要参数有：
机械设计基础第17章联轴器ppt课件
上述摩擦离合器优点： 1)在任何不同转速条件下两轴都可接合或断开； 2) 过载时摩擦面间将打滑，可防止损坏其它零件； 3) 接合较平稳，冲击和振动较小。 缺点:两摩擦面间相对滑动要消耗一部分能量，
并引起摩擦片的摩损和发热。
4、磁粉离合器
1—磁轭
2—励磁线圈
离合 器的
3—圆筒
主动
7、8—左右轮辐 部分
特点:通过蛹状的弹性套传递转矩。
优点:①制造容易，装拆方便，成本较低；
②有缓冲和吸振作用；
补偿轴向位移
③弹性套的变形可以补偿两轴线的径向位移和角位移；
缺点：橡胶易坏，寿命较短。
适用：载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中、小转矩的轴。
注意：不宜用于温度较高的场合(温度范围-20～50℃)
2、弹性柱销联轴器
接主动轴(未画)
6—转子
离合器的
从动部分
接从动轴(未画)
4—隔磁环 5—磁粉
断电
磁粉被离心力 甩向圆筒3的 内壁，离合器 分离。
特点：操纵方便、离合平稳、 工作可靠，但重量较大。
通电
励磁线圈产生磁场， 磁粉被磁化，彼此相 互吸引，依靠磁粉的 结合力及磁粉与主、 从动件工作面间的摩 擦力来传递转矩。
5、定向离合器
结构动画
补偿一定的径向位移和少量的角位移。
缺点:当轴的转速较高，两轴间有相对位移的情况下, 中间盘会产生很大的离心力，从而增大动载荷.
适用:工作平稳、有较大位移的低速大转矩且无剧烈 冲击的场合。
3、万向联轴器
结构:叉形接头+中间十字轴
优点:结构简单，维护方便，允许两轴间有较大的夹角α
缺点:当主动轴角速度ω1为常数时:
§17-2 联轴器的类型及选择
并引起摩擦片的摩损和发热。
4、磁粉离合器
1—磁轭
2—励磁线圈
离合 器的
3—圆筒
主动
7、8—左右轮辐 部分
特点:通过蛹状的弹性套传递转矩。
优点:①制造容易，装拆方便，成本较低；
②有缓冲和吸振作用；
补偿轴向位移
③弹性套的变形可以补偿两轴线的径向位移和角位移；
缺点：橡胶易坏，寿命较短。
适用：载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中、小转矩的轴。
注意：不宜用于温度较高的场合(温度范围-20～50℃)
2、弹性柱销联轴器
接主动轴(未画)
6—转子
离合器的
从动部分
接从动轴(未画)
4—隔磁环 5—磁粉
断电
磁粉被离心力 甩向圆筒3的 内壁，离合器 分离。
特点：操纵方便、离合平稳、 工作可靠，但重量较大。
通电
励磁线圈产生磁场， 磁粉被磁化，彼此相 互吸引，依靠磁粉的 结合力及磁粉与主、 从动件工作面间的摩 擦力来传递转矩。
5、定向离合器
结构动画
补偿一定的径向位移和少量的角位移。
缺点:当轴的转速较高，两轴间有相对位移的情况下, 中间盘会产生很大的离心力，从而增大动载荷.
适用:工作平稳、有较大位移的低速大转矩且无剧烈 冲击的场合。
3、万向联轴器
结构:叉形接头+中间十字轴
优点:结构简单，维护方便，允许两轴间有较大的夹角α
缺点:当主动轴角速度ω1为常数时:
§17-2 联轴器的类型及选择
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允许两轴有一定位移,靠运动 副组成得动联接补偿轴的偏 移。
金属弹性元件联轴器 弹性联轴器
簧片联轴器
靠金属弹性元件的
蛇形弹簧联轴器 变形补偿两轴的偏 移
弹性套柱销联轴器 利用非金属弹
非金属弹性元件联轴器 弹性柱销联轴器
E变化范围大,阻尼效应好,重量轻,成本低,但 强度低,承载能力小,寿命较短。
梅花形弹性联轴器 轮胎式联轴器
机械设计基础
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２．计算联轴器的计算转矩
Tca KAT
T为联轴器所传递的公称转矩。 KA为工作情况系数。
３．确定联轴器的型号
按Tca ≤[T]，由联轴器标准确定联轴器型号， [T]为联轴器的许用转矩。
机械设计基础
４．校核最大转速
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被联接轴的转速n，不应超过联轴器许用的最高 转速nmax，即： n≤nmax
联轴器：实现两轴的联接，
并传递运动及转矩T。
特点： 两轴分离时，必须停机。
机械设计基础
4
离合器：在机器运转过程中，可使两轴随时
接合或分离的一种装置。它可用来操纵机器 传动的断续，以便进行变速或换向；
安全联轴器与离合器: 机器工作时，若转矩 超过规定值，即可自行断开或打滑，以保证机器 中的主要零件不因过载而损坏；
[要求]
1、掌握联轴器和离合器的功用和分类； 2、掌握常用联轴器的结构特点、工作原理、使用场
合及选用与计算方法； 3、掌握常用离合器的结构、工作原理、性能特点和
选择及计算方法； 4、了解计算载荷和载荷系数。
机械设计基础
§19-0 联轴器和离合器概述
3
联轴器和离合器是机械装置中常用的部件， 它们主要用于联接轴与轴，以传递运动与转矩， 也可用作安全装置。大致有以下类型：
第十九章 联轴器和离合器
§19-0 联轴器和离合器概述 §19-1 联轴器的种类和特性 §19-2 联轴器的选择 §19-3 §19-4 安全联轴器及安全离合器 §19-5 特殊功用及特殊结构的联轴器及离合器
2
[重点]
1、典型联轴器的工作原理、性能、结构特点和类型选择； 2、离合器的基本概念，典型结构，选用原则。
2）有弹性元件：弹性元件通过变形
机械设计基础
可补偿偏移及位移 具有缓冲减振功能
联轴器分类
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：
套筒联轴器
刚性固定式 凸缘联轴器
刚性联轴器
夹壳式联轴器
要求两轴严格对中 ， 工作时两轴不能移
剪销式安全联轴器 动。
刚性可移式
强度高，承载能力大,E大且稳 定,受T影响小,但成本高。
十字滑块联轴器 齿轮联轴器 万向联轴器
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元件挠性联轴器； 传递转矩较大的重型机械选用齿式联轴器； 对于高速、有振动和冲击的机械，选用弹性元件挠性联轴器； 轴线位置有较大变动的两轴，应选用万向联轴器； 有安全保护要求的轴，选用安全联轴器。
机械设计基础
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例：带式运输机传动装置的联轴器的选择
三、应用 可将整机分为部件，便于制造、装卸、运输。离合器还
可操纵机器的启动、制动、换向和变速。
联轴器和离合器种类很多，有些已经标准化，本章仅介绍常见的 类型
机械设计基础
19-1 联轴器的种类和特性
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一、联轴器所联两轴的相对位移
制造及安装误差、变形、温度变化不能保证严格
的对中
x
y
轴向位移x
径向位移y
此，必须保证轴及相应部件的安装精度。
７．进行必要的校核
联轴器除了要满足转矩和转速的要求外，必要时 还应对联轴器中的零件进行承载能力校核，如对非金 属元件的许用温度校核等。
机械设计基础
22 例题: 选择图中减速器和运输机之间的联轴器,减速器输出端轴径
d1=40mm，运输机输入端轴径d2=42mm，该轴传递功率 P=4.83kW，转速n=300r/min，试选择所需的联轴器。
性元件的变形 补偿轴的偏移 。
机械设计基础
11 机械设计基础
刚性联轴器
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刚性联轴器
套筒联轴器
凸缘联轴器
特点：结构简单，价格低
无法补偿位移和偏斜，对两轴对中性要求高； 缺点：
元件挠性联轴器
无弹性件挠性联轴器
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十字滑块联轴器
滑块联轴器
1、无缓冲及吸振能力 该类联轴器共同特点：
特殊功用的联轴器与离合器 用于某些特殊要求处 如：在一定的回转方向或达到一定转速时，联轴器 或离合器即可自动接合或分离等；
机械设计基础
联轴器的应用
5
球磨机用大型联轴器
机械设计基础
带式运输机传动装置用联轴器。
• 离合器的应用
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机械设计基础
7
二、区别 联轴器——联接的两轴只有停车后经拆卸才能分离 离合器——联接的两轴可在机器工作中方便地实现分离与接合 制动器——制动器功用时迫使近期停止运转。
2、有一定补偿位移能力
齿式联轴器
万向联轴器
滚子链联轴器
机械设计基础
有弹性元件的挠性联轴器
弹性联轴器有金属或非金属弹性元件
有弹性元件：弹性元件通过变形
可补偿偏移及位移 具有缓冲减振功能
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
星形弹性联轴器
19-2 联轴器的选择选1 择
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xy
角位移
综合位移x、y、
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。
机械设计基础
二、联轴器类型
9
1、刚性联轴器：适用于两轴能严格对中，并在工作中
不发生相对位移的地方。
2、挠性联轴器：适用于两轴有偏斜或工作中有相对 位移的地方。
挠性联轴器又可分为：
1）无弹性元件：只起补偿偏移及位移作用，因 无弹性元件无缓冲及减振作用
大多数联轴器已经标准化或规格化，一般机械设
计者的任务是选用联轴器，选用的基本步骤为：
选择联轴器的类型
计算联轴器的计算转矩
确定联轴器的型号 校核最大转速 协调轴孔直径
规定部件相应的安装精度 进行必要的承载能力校核
机械设计基础
１．选择联轴器的类型
选择2
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应全面了解工作载荷的大小和性质、转速高低、工作环境等 ，结合常用联轴器的性能、应用范围及使用场合选择联轴器的类 型。
５．协调轴孔直径
被联接两轴的直径和形状（圆柱或圆锥）均可以
不同，但必须使直径在所选联轴器型号规定的范围内，
形状也应满足相应要求。
转矩T：Tca ≤[T]
选型号
工作转速：n≤[n] （查手册）
机械设计基础
轴颈d大小：dmin～dmax范围
20 机械设计基础
21 选择3
６．规定部件相应的安装精度 联轴器允许轴的相对位移偏差是有一定范围的，因