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第十四章 联轴器和离合器 沈阳农业大学 工程学院 机械设计教研室 张祖立 基本要求 1、掌握联轴器的功用、两轴间位置偏移补偿原理、选择与计算方法 2、掌握常用的刚性固定式联轴器、挠性联轴器的工作原理、性能、结构特点及应用范围 3、了解离合器和制动器的功用、工作原理和特点 重点内容 掌握几种常用联轴器和离合器的功用、工作原理和特点 第一节 概 述 功用： 联接两轴使之旋转并传递转矩； 有时用作安全装置。 联轴器和离合器的主要区别： 联轴器联接的两轴只有停止运转后经拆卸分离； 离合器联接的两轴可随时分离或接合。 联轴器所联两轴的相对位移 联轴器的类型： 离合器的分类： 3．凸缘联轴器 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。 3．十字轴式万向联轴器 三、有弹性元件的挠性联轴器 弹性元件 能补偿两轴偏斜和位移，缓冲减振 弹性元件材料：非金属材料、金属材料 非金属材料弹性元件的特点： 重量轻、价格便宜，有良好的弹性滞后性能，减振能力强 金属材料弹性元件的特点： 强度高、尺寸小，寿命长 定刚度弹性联轴器 j与T成正比关系的联轴器 变刚度弹性联轴器 刚度随载荷增大而增大，缓冲减振效果好，适用于载荷和转速变动较大的机器 3．梅花形弹性联轴器 特点：结构简单、费用便宜、具有良好的补偿位移和减 振能力 工作温度：-35℃～＋80℃，短时可达100℃ 6．蛇形弹簧联轴器 特点：转矩是通过齿和弹簧传递的，有良好的补偿偏 斜和位移能力 7．径向簧片联轴器 定刚度性质 TT1时，弹簧端部受力，弹簧受力长度不变 变刚度性质 TT1时，力作用点内移，弹簧有效长度变短，弹簧刚度增大 四、联轴器的选择 联轴器的常用类型已标准化，一般机械设计者的任务是选用，而不是设计。 选用联轴器的基本步骤： 1、选择联轴器的类型 考虑的主要因素： 转矩的大小和性质、缓冲减振要求； 工作转速； 两轴相对位移的大小和方向； 联轴器的制造、安装、维护和成本。 2、计算联轴器的计算转矩 Tc=KAT 3、确定联轴器的型号 按照 Tc≤[T] 条件选定联轴器型号 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 每一型号联轴器适用的轴径均有一个范围（尺寸系列），被联接两轴的直径应当在此范围内。 6、规定部件的安装精度 根据所选联轴器允许轴的相对位移偏差，规定部件相应的安装精度。 7、进行必要的校核 应对联轴器的主要传动零件进行强度校核。 失效形式：接合面磨损和牙的折断 材料： 低碳钢渗碳淬火处理 中碳钢表面淬火处理 不重要的和静止时离 合的可用铸铁 5. 摩擦片式离合器的特点： 1）两轴能在任何不同角速度下接合 2）改变压力就能调节从动轴的加速时间 3）接合时的冲击和振动较小 4）过载时将发生打滑，保护其它零件 5）外廓尺寸较大 6）发热量较大，磨损较大 二、安全离合器 三、离心离合器 三、定向离合器 四、离合器的选择 1、根据机器的工作特点和使用条件，结合各种离合器的性能特点，确定离合器的类型 2、根据被联接两轴的直径、计算转矩和转速，从有关手册中查出适当的型号 3、必要时，对其薄弱环节进行承载能力校核 结束 联轴器类型的选择： 转矩、转速、轴径、相对位移、工作环境、成本等 1) 考虑传递转矩的大小、性质以及对缓冲减振要求 确定型号与规格 ▲ 对大功率重载传动，宜选用齿轮联轴器； ▲ 严重冲击载荷或消除轴系扭转振动的传动，宜选用轮胎联轴器； 2) 考虑工作转速的高低和引起离心力的大小 ▲对高速传动轴，宜选用平衡精度较高的膜片联轴器，不能选用存在偏心的滑块联轴器； ▲安装调整两轴难以精确对中、或者工作中产生较 大位移时，应选用挠性联轴器： 3) 两轴相对位移的大小和方向 ▲径向位移较大时：= 滑块联轴器； ▲角位移较大，或两轴相交时： = 滑块联轴器 4) 考虑可靠性和工作环境 ▲由金属制成的不需要润滑的联轴器工作比较可靠； ▲需要润滑的联轴器，其性能易受润滑完善程度的影 响，且可能污染环境； ▲含有橡胶等非金属元件的联轴器对温度、腐蚀介质、 强光等比较敏感，而且容易老化