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1、第第17章章 联轴器、离合器联轴器、离合器17-1 联轴器、离合器的类型和应用联轴器、离合器的类型和应用 17-2 固定式刚性联轴器固定式刚性联轴器 17-3 可移动刚性联轴器可移动刚性联轴器 17-4 弹性联轴器弹性联轴器 17-5 牙嵌式离合器牙嵌式离合器 17-6 圆盘摩擦离合器圆盘摩擦离合器 17-7 磁粉离合器磁粉离合器 17-8 定向离合器定向离合器zpofrp 2013-10-2317-1 联轴器、离合器的类型和应用联轴器、离合器的类型和应用zpofrp 2013-10-23工作特点：工作特点：联轴器用于刚性静态联接；而离合器则用联轴器用于刚性静态联接；而离合器则用 于两轴之间的
2、动态联接。于两轴之间的动态联接。 分类：分类：弹性联轴器弹性联轴器刚性联轴器刚性联轴器固定式联轴器固定式联轴器移动式联轴器移动式联轴器作用：作用：主要用于将两根轴联接在一起，使它们一起旋主要用于将两根轴联接在一起，使它们一起旋 转，并传递扭矩。转，并传递扭矩。联轴器联轴器牙嵌式离合器牙嵌式离合器离合器离合器摩擦式离合器摩擦式离合器 电磁离合器电磁离合器 自动离合器自动离合器 应用实例：应用实例：手腕驱动机构、汽车后桥驱动、车辆启停等。手腕驱动机构、汽车后桥驱动、车辆启停等。17-1 联轴器、离合器的类型和应用联轴器、离合器的类型和应用zpofrp 2013-10-23联轴器、离合器联轴器、离合
3、器大都已经标准化了，可直接大都已经标准化了，可直接选用选用。1. 工作条件工作条件选类型选类型转矩转矩 2. 转速转速 轴径轴径确定型号与规格确定型号与规格计算转矩：计算转矩： Tc=KATKA-工作情况系数；工作情况系数；T-名义转矩；名义转矩；表表17-1 工作情况系数工作情况系数KA工工作作机机原动机为电动机时原动机为电动机时发电机、小型通风机、小型离心机发电机、小型通风机、小型离心机1.3 透平压缩机、木工机械、输送机透平压缩机、木工机械、输送机1.5 搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机1.7 织布机、水泥搅拌机、拖拉机织布机、水泥搅拌机、拖拉机1.9 挖掘机
4、、起重机、碎石机、造纸机械挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械2.317-1 联轴器、离合器的类型和应用联轴器、离合器的类型和应用zpofrp 2013-10-2317-2 固定式刚性联轴器固定式刚性联轴器套筒联轴器套筒联轴器zpofrp 2013-10-23凸缘联轴器凸缘联轴器17-2 固定式刚性联轴器固定式刚性联轴器zpofrp 2013-10-23yx两轴线的相对位移两轴线的相对位移: : 轴向、径向、角度、综合。轴向、径向、角度、综合。由于制造、安装或工作时零件的变形等原因，被联接的两轴不一定度能精确对中，因 此会出现两轴之间的轴向位移、径向位移和角位移，或其组合。联接特点联接特点：构成动
5、联接，具有一个或几个方向的活动度构成动联接，具有一个或几个方向的活动度 能补偿两轴的相对位移。能补偿两轴的相对位移。xy轴向轴向如果联轴器没有适应这种相对位移的能力就会在联轴器、轴和轴承中引起附加载荷，甚至引起强烈振动。17-3 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-23一、齿式联轴器一、齿式联轴器17-3 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-23优点优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。：传递扭矩大、能补偿综合位移。缺点缺点：结构笨重、造价高。：结构笨重、造价高。应用应用：用于重型传动。：用于重型传动。17-3 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器z
6、pofrp 2013-10-23二、滑块联轴器二、滑块联轴器 结构：结构：两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具 有凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽有凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽 中，构成移动副。中，构成移动副。 工作原理工作原理：当两轴存在不对中和偏斜时，滑块将在凹：当两轴存在不对中和偏斜时，滑块将在凹 槽内滑动。槽内滑动。优缺点：优缺点：结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心结构简单、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。力和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷。 适用范围：适用范围：30, y
7、0.04d，v300 r/min y y17-3 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-23三、万向联轴器三、万向联轴器17-3 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器作用作用：用于传递两相交轴之间：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以程中，两轴之间的夹角还可以改变。改变。共轴、 有夹角应用应用：广泛应用于汽车、机床：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。等机械传动系统中。zpofrp 2013-10-231. 单万向铰链机构单万向铰链机构 结构特点结构特点：两传动轴末端各有：两传动轴末端各有 一个叉形支架，用铰链
8、与中间一个叉形支架，用铰链与中间 的的“十字形十字形”构件相联，构件相联，“十十 字形字形”构件的中心位于两轴交构件的中心位于两轴交 点处，点处，= 0 45。轴间角为轴间角为 ： 运动分析：运动分析：两轴平均传动比为两轴平均传动比为1， 但瞬时传动比是动态变化的。但瞬时传动比是动态变化的。 A2A1 1BrrvA1 = r1在图示位置在图示位置I, 以轴以轴1为参考为参考 系，对系，对A点有点有 ： 以轴以轴2为参考系，对为参考系，对A点有点有 ： vA2 = r2= r cos 2 显然有显然有 ： vA1 = vA217-3 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-
9、23r”其它位置：其它位置：代入得：代入得：1 1BBA “ “2在图示位置在图示位置II, 以轴以轴2为参考为参考 系，对系，对B点有点有 ： vB2 = r”2以轴以轴1为参考系，对为参考系，对B点有点有 ： vB1 = r”1= 1 r cos 同样有同样有 ： vB1 = vB2r代入得：代入得：2=1 cos2 1=”2 11 cos1cos 21=cos2 17-3 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-232. 双万向铰链机构双万向铰链机构安装要求：安装要求：主动、从动、中间三轴共面；主动、从动、中间三轴共面；主动轴、从动轴与中间件轴线间的夹角必须相等；主
10、动轴、从动轴与中间件轴线间的夹角必须相等； 中间轴两端的叉面应在同一平面内。中间轴两端的叉面应在同一平面内。C2121C17-3 可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-23一、弹性套柱销联轴器一、弹性套柱销联轴器17-4 弹性联轴器弹性联轴器结构特点：结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套 的柱销联接两个半联轴器。的柱销联接两个半联轴器。预留安装空间以便与更换橡胶套预留安装空间以便与更换橡胶套A 预留间隙以补偿预留间隙以补偿 轴向位移。轴向位移。c圆柱孔圆柱孔圆锥孔圆锥孔zpofrp 2013-10-23二、弹性柱销联轴器二、
11、弹性柱销联轴器结构：结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。尼龙销尼龙销挡板挡板cc销与挡板之间销与挡板之间 留有间隙留有间隙结构简单、更换柱销方便。结构简单、更换柱销方便。特点：特点：上述两种联轴器的动力通过弹上述两种联轴器的动力通过弹 性元件传递，缓和冲击、吸性元件传递，缓和冲击、吸 收振动。收振动。应用：应用：适用于正反向变化多，启动适用于正反向变化多，启动 频繁的高速轴。频繁的高速轴。适用范围：适用范围：-12t60， v 8000 r/min 能能补偿补偿较大的轴向位移，并较大的轴向位移，并允许允许 微量的径向位移和角位移。微量的
12、径向位移和角位移。两种柱销两种柱销17-4 弹性联轴器弹性联轴器zpofrp 2013-10-23三、梅花型弹性联轴器三、梅花型弹性联轴器四、弹性活块联轴器四、弹性活块联轴器五、轮胎式联轴器五、轮胎式联轴器17-4 弹性联轴器弹性联轴器特点：特点：两半联轴器间放置梅花型非金属弹性元件。两半联轴器间放置梅花型非金属弹性元件。特点：特点：两半联轴器间放置非金属弹性元件，各元件间不相连。两半联轴器间放置非金属弹性元件，各元件间不相连。 具有较大径向和角向补偿量，公称转矩和许用转速也较大。具有较大径向和角向补偿量，公称转矩和许用转速也较大。1、允许相对位移较大，角位移可达、允许相对位移较大，角位移可达
13、512， 轴向位移可达轴向位移可达0.02D，径向位可达，径向位可达0.01D， D为联轴器外径。为联轴器外径。 2、适用于启动频繁、正反向运转、有冲击振、适用于启动频繁、正反向运转、有冲击振 动、两轴间有较大的相对位移量以及潮湿动、两轴间有较大的相对位移量以及潮湿 多尘之处。多尘之处。 3、径向尺寸庞大，轴向尺寸较窄，利于缩短、径向尺寸庞大，轴向尺寸较窄，利于缩短 串接机组的总长度。串接机组的总长度。zpofrp 2013-10-2317-5 牙嵌离合器牙嵌离合器结构组成：结构组成：端面带牙的固定套筒、活动套筒、对中环端面带牙的固定套筒、活动套筒、对中环固定套筒固定套筒活动套筒活动套筒滑环滑
14、环对中环对中环工作原理：工作原理：利用操纵杆移动滑环，实现两套筒的结合与分离。利用操纵杆移动滑环，实现两套筒的结合与分离。zpofrp 2013-10-23牙型牙型6090282860三角形三角形 梯梯形形锯齿形锯齿形-传递中小转矩、牙数为传递中小转矩、牙数为1560-传递较大转矩、牙数为传递较大转矩、牙数为315梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。 锯齿形只能单向工作。锯齿形只能单向工作。反转时具有较大的轴向分力，会迫使离合器自行分离。 制造要求：制造要求：各牙应精确等分，以使载荷均匀分布。各牙应精确等分，以使载荷均匀分布。17-5 牙嵌离合器牙嵌离合器zpofr
15、p 2013-10-23特点：特点：结构简单、外廓尺寸小、能传递较大的转矩。结构简单、外廓尺寸小、能传递较大的转矩。材料：材料：低碳合金钢：低碳合金钢：20Cr 、 20MnB。 渗碳淬火后牙面硬度：渗碳淬火后牙面硬度：5662 HRC; 中碳合金钢：中碳合金钢：40Cr 、 45MnB。 表面淬火后牙面硬度：表面淬火后牙面硬度：4858 HRC;承载能力：承载能力：取决于齿根的弯曲强度。取决于齿根的弯曲强度。 hkAT zWD0b b= b b 2kAT zD0ahp = p W-齿根弯曲截面系数；齿根弯曲截面系数；D0-牙平均直径；牙平均直径；a-牙的宽度。牙的宽度。D0a h式中：式中：h为牙齿高度；为牙齿高度；z为牙齿数；为牙齿数；17-5 牙嵌离合器牙嵌离合器zpofrp 2013-10-23123一、单片式圆盘摩擦离合器一、单片式圆盘摩擦离合器摩擦扭矩摩擦扭矩:Tmax=Fa f Rf结结构：构：由固定圆盘由固定圆盘1、活动圆盘、活动圆盘2、滑环组成。、滑环组成。 工作原理：工作原理：移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠摩擦力带移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠摩擦力带 动从动轴转动。动从动轴转动。缺缺点：点： 结合过程中不可避免出现
