第九章联轴器离合器(简化)
联轴器的结构ppt课件
2.弹性柱销联轴器
*尼龙柱销，端部设有挡圈
*靠弹性补偿径向位移、角位移， 预留C补偿轴向位移
*结构简单,制造方便,成本低。适 用于转矩小、转速高、正反向变 化多、起动频繁的高速轴。
3.轮胎式联轴器
由于橡胶轮胎易于变形,因 此,允许的相对位移较大, 角位移可达5º~12º, 轴向位移可达0.02D, 径向位移可达0.01D, 其中D为联轴器的外径。
允许角位移 115'
*传递转矩大,外形尺寸紧凑,工作可 靠,但结构复杂,成本高,常用于低速的 重型机械中。
*需要润滑和密封
*齿顶做成球面，齿侧做成鼓形。
3.万向联轴器
当一轴固定时,另一轴可以在任意方向偏斜 角,角位移最大可
达45º。
当主动轴以等角速度 1 回转时,从动轴的角速度 2 将在一定范围
圆锥式摩擦离合器
正压力变大 N FQ sin
传递转矩的能力变大
二、自动离合器
自动离合器是一种能根据机器运动或动力参数的变化而自动 完成结合和分离的离合器。 作用是当转矩超过允许数值时能自动分离
1.安全离合器
摩擦式安全离合器
2.离心离合器
当主动轴的转速达到某一定值时能自行结合或分离
瓦 块 式 离 心 离 合 器
开式离合器主要用于起动装置 闭式离合器主要用作安全装置,当机器转速过高时起安 全保护作用。
3.定向离合器
是只能按一个转向传递转矩,反向 时自动分离。
这种离合器工作时没有噪声,宜于 高速转动,但制造精度要求高。
1、星轮，2、外圈， 3、滚柱，4、顶杆
13.4 制动器
利用摩擦力来减低运动物体的速度或迫使其停止运动的装置。 按着制动零件的结构特征分,有带式、块式、盘式制动器。
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。
联轴器知识整理
联轴器、离合器和制动器章节知识整理一． 概述1. 联轴器和离合器都是用来联接两轴，使两轴一起转动并传递转矩的装置；在工作过程中，使两轴始终处于联接状态的称联轴器，可使两轴随时分离或接合的称离合器。
制动器是实现对轴的制动，迫使机器停止运转或降低转速装置。
以上部件大多已标准化、规范化。
二．联轴器1.功用：联轴器通常用来联接两轴并在其间传递运动和转矩；具有吸收振动和缓和冲击的能力；可以作为一种安全装置用来防止被联接件承受过大的载荷，起到过载保护的作用；用联轴器联接轴时只有在机器停止运转，经过拆卸后才能使两轴分离。
2. 分类：3.分类要求：固定联轴器：要求被联接的两轴中心线严格对中；可移式联轴器：允许两轴有一定的安装误差。
弹性联轴器：其中的弹性元件材料不同,能在一定范围内补偿两轴线间的位移，还有缓冲减震的作用。
4.位移补偿联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形、轴承磨损、回转零件不平衡以及温度变化的影响，两轴的轴线往往存在着某种程度的相对位移与偏斜；联轴器要从结构上采取各种不同的措施，使联轴器具有补偿各种偏移量的性能，否则就会在轴、联轴器、轴承设计中引起附加载荷，导致工作情况恶化。
两轴间的位移种类有：轴向位移、径向位移、偏角位移和综合位移。
三、固定式刚性联轴器1.结构特点：A.结构简单,维护方便，能传递较大的扭矩；B.但对被联接的两轴间的相对位移缺乏补偿能力；C.对两轴的对中性要求很高,若两轴线发生相对位移,就会在轴、联轴器和轴承上引起附加载荷和严重磨损，严重影响轴与轴承的正常工作；此外，在传递载荷时不能缓和冲击和吸联轴器的分类分类：凸缘联轴器万向联轴器 刚性联轴器 安全联轴器联轴器弹性套柱销联轴器 弹性柱销连轴器套筒联轴器滑块联轴器齿轮联轴器 挠性联轴器挠性安全联轴器刚性安全联轴器 (结构特点）收振动。
2.应用场合：低速、大转矩、载荷平稳、短而刚性好的轴的连接3.种类：凸缘联轴器和套筒联轴器两种。
联轴器、离合器及制动器
联轴器、离合器及制动器
12.3 离 合 器
根据工作原理不同，离合器可分为牙嵌式和摩擦式两 类，它们分别用牙（齿）的啮合和工作表面的摩擦力来传 递转矩。离合器还可按控制离合的方法不同，分为操纵式 和自动式两类。下面介绍几种典型的离合器。
联轴器、离合器及制动器
1.牙嵌式离合器
图12-12 弹性套柱销联轴器
联轴器、离合器及制动器
3）弹性柱销联轴器
弹性柱销联轴器的结构如右图 所示，它采用尼龙柱销 1 将两半 联轴器连接起来，为防止柱销滑 出，两侧装有挡板 2 。其特点及 应用情况与弹性套柱销联轴器相 似，而且结构更为简单，维修安 装方便，传递转矩的能力很大， 但外形尺寸和转动惯量较大。
电磁外抱块式制动器已有标准，可按标准规定的方 法选用。
联轴器、离合器及制动器
（2）内涨蹄式制动器 图 12 -18 所示为内涨蹄式制 动器工作简图。两个制动蹄分别通过两个销轴与机架铰
接，制动蹄表面装有摩擦片，制 动轮与需制动的轴固联。当压力 油进入双向作用的泵后，推动左 右两个活塞，克服弹簧的作用使 制动蹄压紧制动轮，从而使制动 轮（或轴）制动。油路卸压后， 弹簧的拉力使两制动蹄与制动轮 分离而松闸。这种制动器结构紧 凑，广泛应用于各种车辆以及结 构尺寸受限制的机械中。
联轴器、离合器及制动器
结构图
实物图 图12-8 齿轮联轴器
3）万向联轴器
如右图所示，万向联轴 器由两个轴叉分别与中间 的十字轴以铰链相联。单 个万向联轴器工作时，会 引起冲击和扭转振动。为 避免这种情况，保证从动 轴和主动轴均以同一角速 度等速回转，应采用双万 向联轴器，如右下图所 示，并满足中间轴与主、 从动轴间夹角相等，及中 间轴两端轴叉应位于同一 平面内。
第九章 连接与传动
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9.2 活动连接及其应用 9.2.1 杆与固定支点的连接
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活球连接实例
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9.2.2 滑动连接
滑动连接是两个零件之间可以相互滑动的连接方式。 s =l sin φ
φ
产 品 设 计 机 械 基 础 l
→∞
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产 品 设 计 机 械 基 础
优点：与滑动轴承相比，减小摩擦，提高效率。
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（1）向心球轴承
主要承受径向载荷，结构相对简单，摩擦力小，适于高 速，有一定承受轴向载荷能力的场合。 不适合重载。
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（2）滚子轴承
此类轴承承载耐力大，耐冲击，刚度大不易产生畸形。 要求安装精度高。
拆装方便 用于盲孔
螺母锁紧抗 冲击
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9.1.3 销连接
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销连接类型
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四、弹性卡联接
弹性嵌卡联接或称弹性卡联接 零件的某部分具有适当的弹性，可在 变形中嵌入另一零件的相应部位，依靠回弹的力量在该处卡住，实现两个 零件的固定联接。 弹性卡联接结构简单、易装易拆，快速简便，如今由于塑料注塑成型 容易，具有足够的弹性，所以在各种产品中应用愈益广泛。 例9-1 用板片弹簧联接杆形零件
高
8’~16’
能同时承受较大的径向、 轴向联合载荷。因线性 接触，承载能力大，内 外圈可分离，装拆方便， 称对使用。
第11讲联轴器
§3-2 轴、连轴器和离合器
§3-2 轴、连轴器和离合器 （二）离合器
1、离合器的功能
机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的装置。 它的主要功能是用来操纵机器传动系统的断续，以 便进行变速及换向等。 牙嵌式离合器
2、离合器类型
摩擦式离合器
§3-2 轴、连轴器和离合器
1）牙嵌式离合器
由端面带齿的两个半离合器1，2组成， 通过啮合的齿来传递转矩。其中半离 合器1固装在主动轴上，而半离合器2 利用导向平键安装在从动轴上，它可 沿轴线滑动。工作时利用操纵杆带动 滑环3，使半离合器2作轴向移动，实 现离合器的接合或分离
§3-2 轴、连轴器和离合器
2.刚性可移联轴器 2.刚性可移联轴器
1）舌形联轴器 特点：结构简单，工作表面磨损快，易引起 回差，只应用于载荷不大场合。
§3-2 轴、连轴器和离合器
2）盘销联轴器 特点：结构简单，主要用于两轴线不精确重合 的场合。
§3-2 轴、连轴器和离合器
3)十字滑块联轴器 3)十字滑块联轴器 特点：中间滑盘的凸键在半联轴器的凹槽内滑动， 可以补偿两轴的相对位移。对凹槽和凸键的工作面 的硬度要求较高，并需加润滑剂。转速高时，易磨 损，且附加载荷大，故宜用于低速的场合。
2）弹性拨销(盘形）联轴器
特点：可以吸收有害的冲击和振动，允许被 联轴有微小的不同轴。
§3-2 轴、连轴器和离合器
3）膜片联轴器
特点：适用于两轴线不重合而有不大的角 位移场合。
§3-2 轴、连轴器和离合器 4）弹簧联轴器
特点：结构简单，用于小径轴间的联接。
§3-2 轴、连轴器和离合器
5）波纹管联轴器 结构：由波纹管和 轴套组成。 结构简单，旋 转方向大，工作可 靠，但传递动力小。
第9章 传动系之概述和离合器精品文档65页
前轮既是转向轮又是驱动轮，结构和运动关系复杂。
28.12.2019
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发动机前置，前轮驱动（FF）
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应用范围：跑车、方程式赛车，一些大中型客车将卧式发动 机装在地板下面。
优点：可以采用较大功率的发动机。
方便布置；
便于维护和保养；
缺1.点发：动机前置，后 轮驱需动要（较F长R）的传动轴，增加整车重量； Fron使t用-e多ng个i万ne向节，降低了传动系统的效率； Rear影-响dr地iv板e的布置。
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发动机前置，后轮驱动（FR）
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传动轴
传动轴： 传递动力； 连接变速箱与主减速器。
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主减速器： 减速增扭； 原因：发动机的转速高，扭矩小。 原理：P=n×T 变速器的传动比一般用i0 表示；与变速 箱的传动比ig共同构成整车传动比I。 I=i0×ig
主减速器
需要掌握的要点: 汽车传动系统由哪些部件组成？ 汽车传动系统的主要功能有哪些，是如何实现的
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变速器
变速器：
实现车辆的变速，保证发动机工作在高 效区；
设置多个档位，依次为1、2、3、4、5档， 传动比依次减小，最小为1，并称之为直 接档，此外还有空档、倒档；或者传动 比在一定的范围内连续可调，此时称之 为无级变速。
变速器的传动比一般用ig 表示；
联轴器和离合器(新版)
动画
齿式联轴器
齿式联轴器由两个带有内齿及凸缘的外套筒3和两个带有外齿的内套筒1所组 成。两个内套筒1分别用键与两轴联接，两个外套简3用螺栓5联成一体，依靠内 外齿相啮合以传递转矩。由于外齿的齿顶制成椭球面，且保证与内齿啮合后具有 适当的顶隙和侧隙，故在传动时，套筒1可有轴向和径向位移以及角位移。又为 了减少磨损，可由油孔4注入润滑油,并在套筒1和3之间装有密封圈6,以防止润滑 油泄漏。 这类联轴器能传递很大的转矩，并允许有较大的偏移量，安装精度要求不高； 但质量较大，成本较高，在重型机械中广泛应用。
齿式联轴器
承载能力大，重载高速。
单圆盘式摩擦离合器
传递转矩较大的重型机械选用齿式联轴器
由两个半离合器1、2组 成，通过其接触面间的摩擦 力来传递转矩。1固装在主动 轴上，2利用导向平键(或花 键)安装在从动轴上，通过操 纵杆和滑环3可以在从动轴上 滑移。
传递不大的转据。轻型机械
特点
• 若两轴线不重合，即使主动轴等速转动，而从动轴仍将为周期性的变速转动。 双万向联轴器可避免这一缺点，对于联接相交或平行二轴的双万向联轴器， 欲使主、从动轴的角速度相等，必须满足两个条件：1）主动轴与中间轴的夹 角和从动轴与中间轴的夹角必须相等；2）中间件两端的叉形接头必须位于同 一平面内。其主、从动轴的角速度才相等(图10-5c、图10-5d)，否则从动轴 仍作周期性的变速转动(图10-5e)。能可靠的传递转矩和运动，结构紧凑，效 率高，可用于相交轴间的联接，或有较大角位移的场合。
四、联合器和离合器的选用
• 1、类型选择
–先根据机器的工作要求选择合适的类型，再按被联 接两轴的直径，计算转矩和转速选择具体型号。
• 2、选择型号
–计算名义转矩
《机械设计基础》模块九
《机械设计基础》模块九在机械设计中，联轴器与离合器是必不可少的组成部分。
它们在机械系统中起着连接和传递动力的作用，对于保证机械设备的正常运行具有重要意义。
在本文中，我们将探讨《机械设计基础》模块九中涉及的联轴器与离合器的类型、特点及应用。
一、联轴器联轴器是用来连接两轴或轴与回转件，并传递运动和转矩的装置。
根据不同的结构和性能，联轴器有许多种类，以下介绍几种常见的联轴器类型：1、刚性联轴器：刚性联轴器是一种最简单的联轴器，它由两个互相平行的刚性圆盘组成，中间有通孔，通过螺栓将两个圆盘连接起来。
这种联轴器结构简单，制造方便，但传递的转矩较小，适用于低速、轻载的机械设备。
2、弹性联轴器：弹性联轴器主要由两个互相平行的弹性元件组成，弹性元件之间有柱销或孔销连接。
这种联轴器具有较好的缓冲减震性能，适用于中速、中载的机械设备。
3、液力联轴器：液力联轴器是一种利用液体动量矩变换传递转矩的装置。
它主要由泵轮和涡轮组成，通过液体在泵轮和涡轮之间的循环流动来传递转矩。
液力联轴器具有较好的缓冲减震性能，适用于中速、重载的机械设备。
二、离合器离合器是用来分离和接合传动系统中的动力传递的装置。
它可以在运行过程中将传动系统中的动力的接合和断开，以满足机械设备的不同工作需求。
以下介绍几种常见的离合器类型：1、牙嵌式离合器：牙嵌式离合器主要由两个互相平行的牙嵌组成，牙嵌之间有齿槽。
当牙嵌啮合时，动力便传递；当牙嵌脱开时，动力便断开。
这种离合器结构简单，工作可靠，适用于低速、低载的机械设备。
2、摩擦式离合器：摩擦式离合器主要由摩擦片和压盘组成，通过摩擦片的摩擦力来传递转矩。
当摩擦片之间的压力增大时，传递的转矩也增大；当摩擦片之间的压力减小时，传递的转矩也减小。
这种离合器具有较好的缓冲减震性能，适用于中速、中载的机械设备。
3、电磁离合器：电磁离合器主要由电磁线圈和衔铁组成，通过电磁力的作用来传递转矩。
当电磁线圈通电时，衔铁被磁力吸引，传递的转矩增大；当电磁线圈断电时，衔铁失去磁力，传递的转矩减小。