機械設計基礎 第14章 聯(lián)軸器與離合器

1、14.114.1 概述概述 聯(lián)軸器和離合器主要是用來聯(lián)軸器和離合器主要是用來連接兩軸連接兩軸，使其一同回轉，使其一同回轉 并傳遞轉矩的部件。并傳遞轉矩的部件。 聯(lián)軸器連接的兩軸只有在機器聯(lián)軸器連接的兩軸只有在機器停車停車后，經拆卸才能使后，經拆卸才能使 其分離。其分離。 離合器連接的兩軸一般可在機器運轉中離合器連接的兩軸一般可在機器運轉中隨時隨時使它們分使它們分 離與結合。離與結合。 制動器是用來降低機械速度或使機械停止運動的裝置，制動器是用來降低機械速度或使機械停止運動的裝置， 有時也用做有時也用做限速裝置限速裝置。 第十四章第十四章 聯(lián)軸器與離合器聯(lián)軸器與離合器 1 14.214.2 聯(lián)軸

2、器聯(lián)軸器 由于制造和安裝誤差，承載后的變形以及溫度變由于制造和安裝誤差，承載后的變形以及溫度變 化的影響等化的影響等 ，往往不能保證嚴格的對中，而是存在，往往不能保證嚴格的對中，而是存在 著某種程度的位移和偏斜。著某種程度的位移和偏斜。 要求設計聯(lián)抽器時，要從結構上采取各種不同的要求設計聯(lián)抽器時，要從結構上采取各種不同的 措施，使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。措施，使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。 剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器 、撓性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器 2 14.2.1 剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器 適用于兩軸能嚴格對中并在工作中適用于兩軸能嚴格對中并在工作中不發(fā)生相對位移不發(fā)生相對位移的的 場合。

3、場合。 a)用凸肩和凹槽對中用凸肩和凹槽對中 b)用鉸制孔螺栓對中用鉸制孔螺栓對中 3 14.2.2 無彈性元件撓性聯(lián)軸器無彈性元件撓性聯(lián)軸器 4 利用聯(lián)軸器工作零件之間構成的動連接來補償兩軸的偏斜利用聯(lián)軸器工作零件之間構成的動連接來補償兩軸的偏斜 和位移。和位移。允許有相對位移和偏斜允許有相對位移和偏斜。 但因無彈性元件，故不能緩沖減振。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。 1 .十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器 由兩個在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器由兩個在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器1、3和一個兩面和一個兩面 帶有凸牙的中間盤帶有凸牙的中間盤2組成。凸牙可在凹槽中滑動，構成動組成。凸牙可在凹槽中滑動，構成

4、動 連接，故可補償安裝及運轉時兩軸間的相對位移。連接，故可補償安裝及運轉時兩軸間的相對位移。 2. 鼓形齒式聯(lián)軸器鼓形齒式聯(lián)軸器 由兩個帶有內齒及凸緣的外套筒由兩個帶有內齒及凸緣的外套筒3和兩個帶有外齒的內套和兩個帶有外齒的內套 筒筒1所組成。所組成。 兩個內套筒兩個內套筒1分別用鍵與兩軸連接，兩個外套筒分別用鍵與兩軸連接，兩個外套筒3用螺栓用螺栓5 連成一體，依靠內外齒相嚙合以傳遞轉矩連成一體，依靠內外齒相嚙合以傳遞轉矩。 5 3. 滾子鍵聯(lián)軸器滾子鍵聯(lián)軸器 利用一條公用的雙排鏈利用一條公用的雙排鏈2同時與兩個齒數(shù)相同的并列同時與兩個齒數(shù)相同的并列 鏈輪相嚙合來實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器鏈輪相嚙合來實現(xiàn)

5、兩半聯(lián)軸器1與與4的連接。的連接。 結構簡單，裝卸方便，徑向尺寸緊湊，質量小，價結構簡單，裝卸方便，徑向尺寸緊湊，質量小，價 廉并具有一定的綜合位移補償能力。不宜用于逆向傳動、廉并具有一定的綜合位移補償能力。不宜用于逆向傳動、 起動頻繁或立軸傳動、高速傳動。起動頻繁或立軸傳動、高速傳動。 6 6 14.2.3 有彈性元件撓性聯(lián)軸器有彈性元件撓性聯(lián)軸器 因裝有因裝有彈性元件彈性元件，不僅可以補償兩軸間的相對位移，不僅可以補償兩軸間的相對位移， 而且具有緩沖和減振的能力。而且具有緩沖和減振的能力。 常用在變載荷、頻繁起動和停車、經常正反轉和兩常用在變載荷、頻繁起動和停車、經常正反轉和兩 軸不能嚴格

6、對中的場合。軸不能嚴格對中的場合。 制造彈性元件的材料有非金屬和金屬兩類。制造彈性元件的材料有非金屬和金屬兩類。 非金屬有橡膠、塑料等，其特點是質量小，價格便非金屬有橡膠、塑料等，其特點是質量小，價格便 宜。有良好的彈性滯后性能，因此減振能力強。宜。有良好的彈性滯后性能，因此減振能力強。 金屬材料制成的彈性元件金屬材料制成的彈性元件( (主要是各種彈簧主要是各種彈簧) )則強度則強度 高、尺寸小、壽命長高、尺寸小、壽命長。 7 1.彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器 與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有彈性套的柱銷代替與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有彈性套的柱銷代替 了連接螺拴。制造容易，裝拆方便，成本較低

7、，但彈性了連接螺拴。制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性 套易磨損，壽命較短。套易磨損，壽命較短。 8 2.彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器 這種聯(lián)軸器是用若干個非金屬柱銷置于兩半聯(lián)軸器凸這種聯(lián)軸器是用若干個非金屬柱銷置于兩半聯(lián)軸器凸 緣孔中以實現(xiàn)兩個聯(lián)軸器的連接。但傳遞轉矩的能力很緣孔中以實現(xiàn)兩個聯(lián)軸器的連接。但傳遞轉矩的能力很 大，結構更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好。大，結構更為簡單，安裝、制造方便，耐久性好。 9 14.2.4 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇 1. 聯(lián)軸器類型的選擇聯(lián)軸器類型的選擇 聯(lián)軸器類型主要是根據(jù)機器的工作特點、性能要求（如聯(lián)軸器類型主要是根據(jù)機器的工作特點、性能要求（如

8、 緩沖減震、補償軸線位移、安全保護等），結合聯(lián)軸器緩沖減震、補償軸線位移、安全保護等），結合聯(lián)軸器 的性能等選擇合適的類型。的性能等選擇合適的類型。 2. 聯(lián)軸器型號尺寸的確定聯(lián)軸器型號尺寸的確定 TC=KTTn 3.主要零件的工作能力校核主要零件的工作能力校核 在某些重要場合，為了防止因聯(lián)軸器的失效而造成嚴重在某些重要場合，為了防止因聯(lián)軸器的失效而造成嚴重 事故。事故。 10 14.3 14.3 離合器離合器 離合器在機器運轉中可將傳動系統(tǒng)隨時離合器在機器運轉中可將傳動系統(tǒng)隨時分離或接合分離或接合。 離合方法離合方法：操縱離合器和自動離合器。：操縱離合器和自動離合器。 操縱方法操縱方法：機械

9、操縱離合器、液壓：機械操縱離合器、液壓( (操縱操縱) )離合器、離合器、 氣壓氣壓( (操縱操縱) )離合器和電磁離合器和電磁( (操縱操縱) )離合器。離合器。 接合元件接合元件：嵌合式和摩擦式。：嵌合式和摩擦式。 11 14.3.1 牙嵌離合器牙嵌離合器 兩半離合器端面上有相同的凸牙。其中一個兩半離合器端面上有相同的凸牙。其中一個( (圖中左部圖中左部) ) 半離合器固定在主動軸上；另一個半離合器用導鍵半離合器固定在主動軸上；另一個半離合器用導鍵( (或花鍵或花鍵) ) 與從動軸相接，并由操縱機構使其作軸向移動，以實現(xiàn)離與從動軸相接，并由操縱機構使其作軸向移動，以實現(xiàn)離 合器的分離與接合

10、。合器的分離與接合。 12 牙嵌離合器常用的牙形牙嵌離合器常用的牙形 13 14.3.2 圓盤摩擦離合器圓盤摩擦離合器 依靠圓盤形摩擦元件之間的摩擦來傳遞轉矩的離依靠圓盤形摩擦元件之間的摩擦來傳遞轉矩的離 合器，主要有單盤式和多盤式兩種典型結構。合器，主要有單盤式和多盤式兩種典型結構。 14 14.3.3 自動離合器自動離合器 ( (1) )安全離合器：由于這種離合器有防止過載的安全作安全離合器：由于這種離合器有防止過載的安全作 用，當傳遞轉矩達到某一定值時能自動分離的離合器。用，當傳遞轉矩達到某一定值時能自動分離的離合器。 ( (2) )離心離合器：由于這種離合器是利用離心力的原理離心離合器：由于這種離合器是利用離心力的原理 工作的，當軸的轉速達