第10章-聯(lián)軸器和離合器課件

第10章聯(lián)軸器和離合器10.1

聯(lián)軸器10.2聯(lián)軸器的選擇與計算10.3離合器的主要結(jié)構(gòu)型式12/6/20231作用：主要用于將兩根軸連接在一起，使它們一起旋轉(zhuǎn)，并傳遞扭矩，也可用作安全裝置。聯(lián)軸器——用于將兩軸連接在一起，機器運轉(zhuǎn)時兩軸不能分離，只有在機器停車時才可將兩軸分離；10.1聯(lián)軸器聯(lián)軸器所連兩軸的相對位移兩軸線的相對位移:

軸向、徑向、角度、綜合。由于制造、安裝或工作時零件的變形等原因，被連接的兩軸不一定度能精確對中，因此會出現(xiàn)兩軸之間的軸向位移、徑向位移和角位移，或其組合。制造誤差安裝誤差受力變形被連接的兩軸不能精確對中軸向角向徑向綜合xyαxyα12/6/20232無彈性元件聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器夾殼聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器有彈性元件聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器滾子鏈聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器梅花形彈性聯(lián)軸器輪胎聯(lián)軸器膜片聯(lián)軸器星形彈性聯(lián)軸器被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移無補償能力，故對兩軸對中性的要求高。當兩軸有相對位移時，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)引起附加載荷。這類聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比較簡單。對被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移有補償能力無彈性元件撓性聯(lián)軸器：聯(lián)軸器具有撓性，可補償兩軸的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。有彈性元件撓性聯(lián)軸器：因聯(lián)軸器中裝有彈性元件，不僅可以補償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲蓄的能量越多，則聯(lián)軸器的減振能力越強。這類聯(lián)軸器的品種多，應用廣泛。12/6/202331.凸緣剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器通過鍵與軸相連，用螺栓將兩個半聯(lián)軸器的凸緣連接在一起。型式有對中榫的凸緣聯(lián)軸器普通凸緣聯(lián)軸器——靠鉸制孔螺栓對中?！块绢^對中。后者對中的精度較高，但在裝拆時，需將軸作軸向移動。前者沒有這個缺點，工作時靠螺栓受剪切及與鉸制孔的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩，因而裝拆方便，在相同的尺寸下，所傳遞的轉(zhuǎn)矩要比第二種大，但對中較困難。10.1.1剛性聯(lián)軸器采用鉸制孔螺栓聯(lián)接采用普通螺栓聯(lián)接12/6/20234制造與安裝要求：半聯(lián)軸器的凸緣端面應與軸線垂直，安裝時應使兩軸精確對中。90?材料：一般用鑄鐵、當重載或V≥30m/s時，用鑄鋼或鍛鋼。特點：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能緩沖減振,對所聯(lián)兩軸的相對位移缺乏補償能力。由于凸緣聯(lián)軸器是使兩軸剛性地聯(lián)接在一起，所以在傳遞載荷時不能緩和沖擊和吸收振動。應用：適用于聯(lián)接低速、大轉(zhuǎn)矩、載荷較平穩(wěn)振動不大、剛性大的短軸。12/6/20235結(jié)構(gòu)：用一個套筒通過鍵將兩軸連接在一起。用緊定螺釘來實現(xiàn)軸向固定。套筒聯(lián)軸器型式半圓鍵普通平鍵特點：制造容易，結(jié)構(gòu)緊湊，徑向外形尺寸最小，使用方便、傳遞扭矩較大，但不能緩沖減振，裝拆時需沿軸向移動較大的距離。應用：兩軸能嚴格對中、載荷不大且較為平穩(wěn)、并要求聯(lián)軸器徑向尺寸小的場合。套筒聯(lián)軸器此種聯(lián)軸器目前尚無標準，需要自行設(shè)計。12/6/20236平鍵聯(lián)接圓錐銷聯(lián)接緊定螺釘聯(lián)接12/6/20237應用：用于低速傳動軸，常用于垂直傳動軸的連接。3.夾殼聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：將套筒做成剖分夾殼結(jié)構(gòu)，通過擰緊螺栓產(chǎn)生的預緊力使兩夾殼與軸連接，并依靠鍵以及夾殼與軸表面之間的摩擦力來傳遞扭矩。有一個剖分式對中環(huán)。特點：無需沿軸向移動即可方便裝拆，但不能連接直徑不同的兩軸，外形復雜且不易平衡，高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生離心力。潘存云教授研制12/6/2023810.1.2撓性聯(lián)軸器1）十字滑塊聯(lián)軸器1.無彈性元件的撓性聯(lián)軸器5）滾子鏈聯(lián)軸器4）齒式聯(lián)軸器3）十字軸式萬向聯(lián)軸器2）滑塊聯(lián)軸器12/6/202391.十字滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：兩個端面開有徑向凹槽的半聯(lián)軸器，兩端各具有凸榫的中間滑塊，且兩端榫頭互相垂直，嵌入凹槽中，構(gòu)成移動副。工作原理：當兩軸存在不對中和偏斜時，滑塊將在凹槽內(nèi)滑動。適用范圍：α≤30?

,y≤0.04d，v≤300r/min,適用于工作轉(zhuǎn)速不高，大扭矩，徑向偏移較大的無沖擊場合。α

y為了減少摩擦及磨損，使用時應從中間盤的油孔中注油進行潤滑。優(yōu)缺點：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易?；瑝K因偏心產(chǎn)生離心力和磨損，并給軸和軸承帶來附加動載荷。凸榫凸榫凹槽中間盤12/6/202310當被連接兩軸有徑向位移時，中間圓盤的凸榫在兩半聯(lián)軸器端的凹槽中滑動，同時中間圓盤做偏心回轉(zhuǎn)。主動軸作等速回轉(zhuǎn)時，從動軸也作等速回轉(zhuǎn)。但中間圓盤的圓心在以偏心距e為直徑的圓周上作圓周運動，而且主動軸轉(zhuǎn)一周，中間圓盤的圓心在直徑為e的圓上轉(zhuǎn)動兩周。e12/6/2023112）滑塊聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器與十字滑塊聯(lián)軸器的區(qū)別：中間滑塊不同（1）外形不同（2）材料不同：滑塊聯(lián)軸器中間滑塊常用夾布膠木或尼龍6，十字滑塊聯(lián)軸器中間滑塊常用45鋼。（3）極限轉(zhuǎn)速不同：滑塊聯(lián)軸器中間滑塊具有更高的極限轉(zhuǎn)速（4）彈性不同：滑塊聯(lián)軸器中間滑塊具有更大的彈性（5）潤滑方式不同：加入石墨或二流化鉬的尼龍6滑塊聯(lián)軸器中間滑塊具有自潤滑能力應用：適用于小功率，高轉(zhuǎn)速而無劇烈沖擊的場合。12/6/2023123）萬向聯(lián)軸器作用：用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，而且在傳動過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。共軸、有夾角應用：廣泛應用于汽車、機床等機械傳動系統(tǒng)中。因此，當一軸的位置固定時，另一軸可向任意方向偏轉(zhuǎn)角，夾角最大可達35°～45°，而且在機器運轉(zhuǎn)中，夾角發(fā)生改變時仍可正常轉(zhuǎn)動。但當過大時，傳動效率會顯著下降。結(jié)構(gòu)特點：兩傳動軸末端各有一個叉形支架，用鉸鏈與中間的“十字形”構(gòu)件相聯(lián)，“十字形”構(gòu)件的中心位于兩軸交點處，12/6/202313雙萬向鉸鏈機構(gòu)為了消除從動軸變速轉(zhuǎn)動的缺點，常將兩個單萬向鉸鏈機構(gòu)串聯(lián)使用，構(gòu)成雙萬向鉸鏈機構(gòu)。安裝要求：①主動、從動、中間三軸共面；②主動軸、從動軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾角應相等；③中間軸兩端的叉面應在同一平面內(nèi)。ααC2αα121C12/6/202314小型雙萬向聯(lián)軸器AAA—

AAAααAAαα結(jié)構(gòu)如圖所示，通常采用合金鋼制造。12/6/2023154）齒式聯(lián)軸器12/6/2023164）齒式聯(lián)軸器組成：123456兩個帶外齒的內(nèi)套筒1；軸端擋圈2；兩個帶內(nèi)齒及凸緣的外套筒3；油孔及油孔螺釘4；密封圈6。螺栓5；12/6/202317功用：能補償軸不對中和偏斜,徑向、軸向位移和角偏斜。工作范圍：正常齒：α≤30’腰鼓齒：α≤3?

α

結(jié)構(gòu)：兩個有內(nèi)齒的外殼，兩個有外齒的套筒，兩者齒數(shù)相同，外齒做成球形齒頂?shù)难凝X。套筒與軸用鍵連接，兩外殼用螺栓連接。兩端密封，空腔內(nèi)儲存潤滑油。12/6/202318為了補償兩軸間的相對偏移，相嚙合的齒間留有較大的齒側(cè)間隙；承載能力大，并允許有較大的偏移量，安裝精度要求不高；但結(jié)構(gòu)復雜，需潤滑，成本較高，在重型機械中廣泛應用。工作范圍：正常齒：α≤30’腰鼓齒：α≤3?

12/6/2023195）滾子鏈聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：利用一條公用的雙排鏈條同時與兩個齒數(shù)相同的并列鏈輪嚙合來實現(xiàn)兩半鏈軸器的連接。為了改善潤滑條件并防止污染，常將聯(lián)軸器密封在罩殼內(nèi)。特點：結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、質(zhì)量小、裝拆方便、維修容易、成本低廉。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊、質(zhì)量小、裝拆方便、維修容易、成本低廉，有一定的補償性能和緩沖性能。缺點：因鏈條的套筒與鏈輪之間存在間隙，不適于逆向傳動和啟動頻繁或立式軸傳動。同時受離心力的影響不適于高速傳動。不宜在高溫、潮濕環(huán)境中使用。12/6/2023202.有彈性元件的撓性聯(lián)軸器特點：可以補償兩軸間的相對位移，具有緩沖吸振的能力分類：非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器梅花形彈性聯(lián)軸器輪胎彈性聯(lián)軸器金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器彈性阻尼簧片聯(lián)軸器膜片聯(lián)軸器非金屬彈性元件材料：橡膠、塑料等金屬彈性元件材料：主要為各種彈簧按彈性元件材質(zhì)分12/6/202321定剛度彈性元件：聯(lián)軸器在受工作扭矩T作用后，被聯(lián)接兩軸因彈性元件的變形而產(chǎn)生相應的扭轉(zhuǎn)角φ,φ與T成正比關(guān)系的彈性元件為定剛度的。▲非金屬材料的彈性元件都是變剛度的。▲金屬材料的彈性元件則因結(jié)構(gòu)的不同有變剛度和定剛度兩種。▲變剛度的彈性元件緩沖性好。按剛度類型分定剛度彈性元件變剛度彈性元件12/6/2023221）彈性套柱銷聯(lián)軸器有彈性元件聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點：外觀與凸緣聯(lián)軸器相似，用帶橡膠彈性套的柱銷連接兩個半聯(lián)軸器。彈性套材料常用耐油橡膠。通過彈性套傳遞轉(zhuǎn)矩，靠彈性套的彈性變形緩沖減振，補償被聯(lián)兩軸的軸向偏移。制造容易，裝拆方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命較短。它適用于聯(lián)接載荷平穩(wěn)、需正反轉(zhuǎn)或起動頻繁的傳遞中、小轉(zhuǎn)矩的軸?！镉芯C合位移補償能力。12/6/202323預留安裝空間以便與更換橡膠套A預留間隙以補償軸向位移。c圓柱孔圓錐孔12/6/2023242）彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：用尼龍制成的柱銷置于兩個半聯(lián)軸器凸緣的孔中。工作時轉(zhuǎn)矩通過兩半聯(lián)軸器及中間的尼龍柱銷傳給從動軸。為了防止柱銷脫落，在半聯(lián)軸器的外側(cè)，用螺釘固定了擋板。結(jié)構(gòu)簡單、更換柱銷方便。特點：上述兩種聯(lián)軸器的動力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、吸收振動。應用：適用于正反向變化多，啟動頻繁的高速軸。適用范圍：-20℃≤t≤70℃，

v≤8000r/min能補償較大的軸向位移，并允許微量的徑向位移和角位移。尼龍銷擋板cc銷與擋板之間留有間隙但由于尼龍柱銷對溫度較敏感，故工作溫度應限制在－20℃~70℃。12/6/202325

傳遞轉(zhuǎn)矩的能力大，結(jié)構(gòu)簡單，耐久性好，有一定的緩沖和吸振能力，補償較大的軸向位移、少量的徑向位移和角位移。

適用于軸向竄動較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和起動頻繁的場合。

由于尼龍柱銷對溫度較敏感，故使用溫度限制在-20～+70℃的范圍內(nèi)。

12/6/2023263）梅花形彈性聯(lián)軸器工作溫度：-35℃

~+80℃,傳遞扭矩：T=16~25000N·M結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器與軸的配合可以做成圓柱形或圓錐形，中間的彈性元件形狀似梅花，故得名。該聯(lián)軸器是將梅花形彈性元件裝卡在兩半聯(lián)軸器端面凸齒交錯觸形成的齒側(cè)空間中。選用不同硬度的聚胺酯橡膠，鑄形尼龍等材料制造。A—

AAA12/6/202327工作溫度：－30~80°傳遞扭矩：16~25000N.m有綜合位移補償能力半聯(lián)軸器材料的選擇參考所允許的外緣圓周速度而定?！锂斖饩壴试S的圓周速度在30~50m／s，選鑄鐵材料；★圓周速度在

60m／s，選鑄鋼；★圓周速度在

100m／s~120m／s，選鍛鋼。12/6/202328潘存云教授研制輪胎環(huán)D4）輪胎式彈性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：中間為橡膠制成的輪胎環(huán)，用止退墊板與半聯(lián)軸器聯(lián)接。特點：結(jié)構(gòu)簡單、易于變形。允許較大的綜合位移。應用：適用于啟動頻繁、正反向運轉(zhuǎn)、有沖擊振動、有較大軸向位移、潮濕多塵的場合。適用范圍：5?≤α≤12?，x≤0.02Dy≤0.01D，n≤5000r/min止退墊板12/6/202329優(yōu)點：富有彈性，具有良好的消振能力，能有效地降低動載荷和補償較大的軸向位移，絕緣性能好，運轉(zhuǎn)無噪音。缺點：徑向尺寸較大；當轉(zhuǎn)矩大時，會因過大扭轉(zhuǎn)變形而產(chǎn)生附加軸向載荷?！镉芯C合位移補償能力

適用場所：潮濕、多塵、啟動頻繁、正反轉(zhuǎn)多變、沖擊載荷和有較大位移和角偏斜的場所。12/6/2023305）膜片聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：彈性元件為多個環(huán)形金屬薄片疊合而成的膜片組，膜片圓周上有若干個螺栓孔。用鉸制孔用螺栓交錯間隔與半聯(lián)軸器相聯(lián)接。通過金屬膜片組的彈性變形來補償兩軸間的相對偏移。特點：結(jié)構(gòu)簡單、彈性元件的聯(lián)接之間沒有間隙，不需要潤滑，維護方便、質(zhì)量小、對環(huán)境的適應性強。但扭轉(zhuǎn)減振性能差。應用：主要用于載荷平穩(wěn)的高速傳動。如直升機尾翼軸。12/6/20233110.2聯(lián)軸器的選擇與計算10.2.1

聯(lián)軸器的類型選擇1.所需轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)及對緩沖減振功能的要求▲大功率重載荷傳動可選齒式聯(lián)軸器；▲有較大沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動時，優(yōu)先選用具有彈性元件的撓性聯(lián)軸器。2.所連接兩軸軸線位置精度要求▲當被連接兩軸的軸線位置精度要求較高時，可選用剛性聯(lián)軸器；▲如果存在著不易消除的由于安裝、制造、零件變形、磨損等原因引起的軸線位置偏差，應選用具有軸線位移和角偏斜補償能力的撓性聯(lián)軸器。▲當徑向位移大時，應選用滑塊聯(lián)軸器;▲當角位移大時或相交兩軸聯(lián)接時應選用萬向聯(lián)軸器。3.連軸器工作轉(zhuǎn)速高低影響對高速傳動軸，應選用平衡精度高的聯(lián)軸器，如模塊聯(lián)軸器等，而不宜選用存有偏心的滑塊聯(lián)軸器。必要時需做動平衡計算。12/6/2023324.聯(lián)軸器的工作條件▲

當工作環(huán)境中存在灰塵、氣體、酸、堿等腐蝕性介質(zhì)、工作溫度較高或過低等影響，不宜采用具有橡膠彈性元件的撓性聯(lián)軸器；▲需要潤滑的聯(lián)軸器，還要考慮潤滑劑對環(huán)境的污染問題；▲對噪聲控制要求較高的場所，避免使用彈性柱銷聯(lián)軸器或齒式聯(lián)軸器。5.聯(lián)軸器的制造成本▲在滿足使用功能要求的前提下，應選用結(jié)構(gòu)簡單、裝拆和維護方便、制造成本低的聯(lián)軸器?！诰唧w選用時，不能盲目選擇性能好、精度要求高、價格高的聯(lián)軸器，應綜合各方面的條件合理選用?！鴦傂月?lián)軸器的制造、安裝、維護方便簡單，且成本低廉。計算聯(lián)軸器的計算扭矩確定聯(lián)軸器的型號按照的條件由聯(lián)軸器標準中選擇聯(lián)軸器型號12/6/2023331）根據(jù)標準初選聯(lián)軸器（1）采用普通螺栓，應校核其拉伸強度。10.2.2聯(lián)軸器的計算1．凸緣聯(lián)軸器的計算計算步驟2）連接螺栓的強度校核所受的預緊拉力F′為拉伸強度校核條件為D0

—螺栓的分布圓直徑，單位：mm；Z—螺栓的個數(shù)；f—兩半聯(lián)軸器接合面摩擦系數(shù)；K—工作情況系數(shù)；T—聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位：N·mm。12/6/202334（2）采用鉸制孔螺栓的強度校核螺栓所受的橫向剪力為故螺栓桿的擠壓強度為螺栓桿的剪切強度為Lmin―螺栓桿與孔壁擠壓面的最小高度，mm，設(shè)計時應使：D0—螺栓的分布圓直徑，單位：mm；Z

—螺栓的個數(shù)；f—兩半聯(lián)軸器接合面摩擦系數(shù)；K—工作情況系數(shù)；d0—螺栓剪切面的直徑T

—聯(lián)軸器所傳遞的轉(zhuǎn)矩，單位：N·mm。12/6/2023352.十字滑塊聯(lián)軸器的計算根據(jù)轉(zhuǎn)矩平衡條件，得出十字滑塊聯(lián)軸器工作面間的最大壓力及其強度條件為:其中：P0—工作面間的最大壓力，單位：MPa；d1—為中間盤內(nèi)徑，單位：mm；D—為中間盤外徑，單位：mm；h—為凸榫的工作高度，單位：mm；［P］—許用壓力，單位：MPa;K—工作情況系數(shù)。12/6/2023363．彈性套柱銷聯(lián)軸器在選用彈性柱銷聯(lián)軸器時，應對作用在彈性套單位面積上的壓力和柱銷的彎曲強度進行計算，假設(shè)載荷均勻分布在80%彈性套上，其計算公式為其中：Z—柱銷數(shù)目；D0—柱銷中心所在圓的直徑；d—柱銷直徑；—柱銷懸臂端長度；—彈性套總長度；［p］—許用壓力，單位：MPa；［σb］—許用彎曲應力，［σb］=0.4σS，單位：MPa。12/6/2023374．梅花形彈性聯(lián)軸器梅花形彈性元件受到擠壓作用，聯(lián)軸器端面凸齒受剪切和彎曲。所能傳遞轉(zhuǎn)矩的大小由彈性元件的擠壓強度決定。D0—梅花瓣中心圓直徑，單位：mm；d0—梅花瓣直徑，單位：mm；—梅花瓣長度，單位：mm；Z—梅花瓣數(shù)（按1／2計算）；［σP］—許用擠壓應力（見表10.3），單位：MPa。12/6/2023385．輪胎式聯(lián)軸器當承受轉(zhuǎn)矩時，半聯(lián)軸器凸緣和擋板夾持輪胎的部位是整個輪胎最薄弱的環(huán)節(jié)，因此，應驗算靠近內(nèi)擋板連接處的切應力輪胎擋板式中：D1—擋板的外徑，單位：mm；δ—輪胎厚度，單位：mm；［τ］—許用切應力，單位：Mpa，?。郐樱?0.45MPa。D112/6/202339例10.1圖示為用于輕型起重機的蝸桿減速器。已知減速器的傳動效率η=0.8，傳動比i=25；減速器輸入軸端直徑d1=35mm，通過聯(lián)軸器與Y160L-6型電動機相連；輸出軸端直徑d2=95mm，通過聯(lián)軸器與直徑d3=95mm的卷筒軸相連。試選擇輸入軸和輸出軸端的聯(lián)軸器。（已知Y160L-6型電動機的功率P=11KW，轉(zhuǎn)速n=970r/min，軸徑d=42mm，軸外伸端長度L=110mm）圖10.15 解：1.選擇聯(lián)軸器的類型蝸桿軸轉(zhuǎn)速低，轉(zhuǎn)矩大，與卷筒軸的安裝不易對中，輸出端擬采用滾子鏈聯(lián)軸器?？紤]到起重機啟動頻繁，且在負載下啟動，蝸桿軸工作時受熱伸長量較大，輸入端擬采用彈性套柱銷聯(lián)軸器；12/6/2023402.選用連軸器型號蝸輪軸轉(zhuǎn)速蝸輪軸名義轉(zhuǎn)矩（1）計算名義轉(zhuǎn)矩蝸桿軸名義轉(zhuǎn)矩（2）確定計算轉(zhuǎn)矩起重機載荷經(jīng)常變化，按中等沖擊載荷考慮，取工作情況系數(shù)K=1.9則蝸桿軸計算轉(zhuǎn)矩：12/6/202341蝸輪軸計算轉(zhuǎn)矩（3）選擇連軸器型號其公稱轉(zhuǎn)矩為：許用轉(zhuǎn)速：由于＜查有關(guān)手冊，蝸桿軸輸入端選TL6型彈性套柱銷聯(lián)軸器，其標記為：TL6聯(lián)軸器

＜故蝸桿軸輸入端所選聯(lián)軸器合適。12/6/202342查有關(guān)手冊，蝸輪軸輸出端選GL12型滾子鏈聯(lián)軸器，其標記為：其公稱轉(zhuǎn)矩為：許用轉(zhuǎn)速：由于故蝸輪軸輸出端所選聯(lián)軸器合適。GL12聯(lián)軸器＜＜12/6/20234310.3離合器的主要結(jié)構(gòu)型式離合器主要功能為：將原動機的運動和動力傳遞給工作機，并在運轉(zhuǎn)中隨時實現(xiàn)原動機與傳動系統(tǒng)的分離與接合。對離合器的基本要求是：①接合平穩(wěn)，分離迅速而徹底，動作準確可靠。②結(jié)構(gòu)簡單，外廓尺寸小，質(zhì)量小，調(diào)節(jié)和維護方便。③操作簡便省力使用壽命長。按照操縱方式分類按照傳力方式分類操縱式離合器（人為操作）自動離合器摩擦式離合器嚙合式離合器分類離合器能實現(xiàn)機械的起停、換向和變速，以及對機械的保護作用。12/6/202344231)單片式摩擦離合器結(jié)構(gòu)：由固定圓盤1、活動圓盤2、滑環(huán)組成。工作原理：移動滑環(huán)，可實現(xiàn)兩圓盤的結(jié)合與分離，靠摩擦力帶動從動軸轉(zhuǎn)動。（2）過載時打滑，起保護作用；（3）結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。優(yōu)點：（1）在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進行結(jié)合；Fa3213Fa1Rf缺點：結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱。1.摩擦離合器按是否放置于油中工作分干式摩擦聯(lián)軸器油式摩擦聯(lián)軸器按摩擦盤數(shù)量分單盤式多盤式12/6/202345★通過操縱環(huán)5可使摩擦盤4在從動軸2上沿軸向移動?！镄枰Y(jié)合時，在軸向壓力FQ作用下，摩擦盤4與摩擦盤3壓緊。34521FQ/2FQ/2★主動軸上的轉(zhuǎn)矩由兩盤接合面間產(chǎn)生的摩擦力矩傳遞到從動軸上?？蓚鬟f的最大轉(zhuǎn)矩Tmax為R假設(shè)軸向壓緊力沿摩擦面均勻分布，則最大軸向壓緊力FQ為：

[P]—許用壓力，單位：Mpa，由表10.4查??；Ka、Kb、Kc

—修正因子，由表10.5查取；D2、D1

—摩擦圓盤的外徑和內(nèi)徑。[P0]—基本許用壓力，單位：Mpa，由表10.4查?。?2/6/2023462)多片式圓盤摩擦離合器多個摩擦片疊加在一起；移動滑環(huán)，通過杠桿作用，壓緊或放松磨擦片，來實現(xiàn)兩軸的結(jié)合與分離，傳遞扭矩大。主動軸從動軸摩擦片杠桿滑環(huán)12/6/202347主動摩擦片杠桿滑環(huán)調(diào)整螺母被動摩擦片工作原理：移動滑環(huán)，通過杠桿作用，壓緊或放松磨擦片，來實現(xiàn)兩軸的結(jié)合與分離。摩擦離合器適用于經(jīng)常起動、制動或經(jīng)常改變轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向的場合。

12/6/202348摩擦片材料：淬火鋼片、壓制石棉片。摩擦片數(shù)量↑→傳遞扭矩T↑但z過大將使各層間壓力不均勻，一般取:z=12~15摩擦扭矩Tmax=zFafRfzFaf(D1

+D2)=4≥

KA

T4Fap=π(D1

+D2)表面壓強≤[p]D1D2結(jié)合面數(shù)：Z=m+n－1，m

—主動摩擦盤數(shù)；n—從動摩擦盤數(shù)。Z不宜過多，否則將影響離合器的靈活性12/6/202349有潤滑劑無潤滑劑[p]/MPa常用摩擦片材料的f和[p]

摩擦片材料f圓盤摩擦離合器鑄鐵—鑄鐵或鋼0.05~0.060.15~0.20.25~0.30淬火鋼—淬火鋼0.05~0.060.180.6~0.8青銅—鋼或鑄鐵0.080.17~0.180.4~0.5壓制石棉—鋼或鑄鐵0.120.3~0.50.20~0.30對于頻繁啟動的離合器，可將表中[p]降低15~30%。類型→反應敏捷，但摩擦片易磨損。油式磨擦離合器干式磨擦離合器→磨損輕微、壽命長、并能在繁重的條件下運轉(zhuǎn)。12/6/202350牙嵌離合器由兩個端面上的半聯(lián)軸器組成。通過兩半聯(lián)軸器端面上的齒牙嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩。2.牙嵌離合器主動半聯(lián)軸器主動軸對中環(huán)從動半聯(lián)軸器滑環(huán)對中環(huán)從動軸12/6/2023512.牙嵌式離合器結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的固定套筒、活動套筒、對中環(huán)組成。工作原理：

利用操縱桿移動滑環(huán)，實現(xiàn)兩套筒的結(jié)合與分離?；h(huán)固定套筒活動套筒對中環(huán)12/6/202352牙型30?~40?2?~8?2?~8?60?三角形梯形鋸齒形----傳遞中小轉(zhuǎn)矩、牙數(shù)為16~60----傳遞較大轉(zhuǎn)矩、牙數(shù)為3~15梯形牙可以補償磨損后的牙側(cè)間隙。鋸齒形只能單向工作。反轉(zhuǎn)時具有較大的軸向分力，會迫使離合器自行分離。制造要求：各牙應精確等分，以使載荷均勻分布。牙嵌離合器可以借助電磁圈的吸引力來操縱，稱為電磁牙嵌離合器。電磁牙嵌離合器通常采用三角形細牙。12/6/202353潘存云教授研制特點：結(jié)構(gòu)簡單、外廓尺寸小、能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。材料：低碳合金鋼：20Cr、20MnB。滲碳淬火后牙面硬度：56~62HRC;中碳合金鋼：40Cr、45MnB。表面淬火后牙面硬度：48~58HRC;承載能力：取決于齒根的彎曲強度:hKATzWD0σb=≤[σb]2KATzD0ahp=≤[p]W為齒根彎曲截面系數(shù)；D0為牙平均直徑；a為牙的寬度。D0ah式中h為牙齒高度；z為牙齒數(shù)；12/6/2023543.安全離合器安全離合器通常有三種型式：剪斷式、牙嵌式、摩擦式。

當工作轉(zhuǎn)矩超過機器所允許的極限轉(zhuǎn)矩時，將出現(xiàn)連接件折斷、連接件分離、連接件打滑等，從而使離合器自動停止工作以保護機器中的零部件,用于經(jīng)常過載處1)剪切銷安全聯(lián)軸器雙剪式單剪式分單剪和雙剪兩種類型。

結(jié)構(gòu)：類似于凸緣聯(lián)軸器，但不用螺釘，而用鋼制銷釘連接。銷釘裝入經(jīng)過淬火的兩個套管中，過載時被剪斷。12/6/202355銷釘直徑可按如下公式計算Dm其中T——公稱扭矩；Dm——銷釘分布圓直徑；z——銷釘數(shù)目；[τ]——許用剪切應力；K——為過載限制系數(shù)。過載限制系數(shù)K載荷發(fā)電機、小型通風機、離心機械等1.1倍靜載荷接近靜載荷1.1輕型傳動裝置、車床、銑床、輸送機1.5倍靜載荷有微小變化1.6刨床、插床、有飛輪的壓縮機等2倍靜載荷有較大變化2.1工程機械、破碎機、螺旋壓力機3倍靜載荷沖擊載荷3.2啟動工作機器名稱K12/6/202356銷釘材料：

45鋼淬火，或高碳鋼。在剪端處應預先切槽。特點：

▲由于材料機械性能不穩(wěn)定，以及制造尺寸誤差等原因，使得銷釘剪斷載荷不精確▲銷釘被剪斷后，不能自動恢復工作能力，需要停車換▲結(jié)構(gòu)簡單，常用于很少過載的機器中12/6/202357★過載時產(chǎn)生足夠大的軸向推力，壓縮左側(cè)彈簧，使離合器分離。2）牙嵌式安全離合器彈簧★左側(cè)的螺母可用來調(diào)節(jié)彈簧推力的大小?！镙S向推力的大小與牙的傾斜角有關(guān)，并可由限制傳遞的最大轉(zhuǎn)矩決定。調(diào)節(jié)螺母★當載荷降低到最大轉(zhuǎn)矩以下時，離合器自動恢復連接。軸承帶牙半離合器套筒Fa齒輪12/6/202358彈簧主動齒輪從動盤外套筒調(diào)節(jié)螺母3)滾珠安全離合器轉(zhuǎn)動方向工作原理：扭矩主動齒輪滾珠從動盤