机械基础-第四节联轴器与离合器.ppt
第四节第四节联轴器与离合器联轴器与离合器 一、概述一、概述 联轴器联轴器和和离合器离合器是用来联接两轴（或轴与转是用来联接两轴（或轴与转动件），并传递运动和转矩的部件。动件），并传递运动和转矩的部件。两者的区别是：两者的区别是：用联轴器联接的两轴只有在用联轴器联接的两轴只有在机器停车后，通过拆卸才能彼此分离；而用离合机器停车后，通过拆卸才能彼此分离；而用离合器联接的两轴则可在机器转动过程中随时使两轴器联接的两轴则可在机器转动过程中随时使两轴分离和接合。分离和接合。联轴器通常用来联轴器通常用来联接两轴联接两轴并在其间传递运动和转矩；并在其间传递运动和转矩；具有具有吸收振动和缓和冲击吸收振动和缓和冲击的能力；的能力；可以作为一种可以作为一种安全装置安全装置用来防止被联接件承受过大的用来防止被联接件承受过大的载荷，起到过载保护的作用；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，经过用联轴器联接轴时只有在机器停止运转，经过拆卸后拆卸后才能使两轴分离才能使两轴分离。1 1、联轴器的功用、联轴器的功用二、联轴器二、联轴器2 2、位移补偿、位移补偿 联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载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、回转零件不平衡及温度变化的影后的变形、轴承磨损、回转零件不平衡及温度变化的影响，两轴的轴线常存在着某种程度的响，两轴的轴线常存在着某种程度的相对位移相对位移与偏斜；与偏斜；轴向轴向位移位移径向位移径向位移偏角位移偏角位移综合位移综合位移联轴器要从结构上采取各种不同的措施，使联轴器联轴器要从结构上采取各种不同的措施，使联轴器具有具有补偿补偿各种偏移量的性能，否则就会在轴、联轴各种偏移量的性能，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。器、轴承设计中引起附加载荷，导致工作情况恶化。3 3、联轴器的分类：、联轴器的分类：固定式固定式刚性刚性可移式可移式刚性刚性刚性刚性联联轴器轴器弹性弹性联联轴器轴器联轴器联轴器金属弹性元件弹性联轴器金属弹性元件弹性联轴器套筒联轴器套筒联轴器凸缘凸缘联轴器联轴器十字滑块联轴器十字滑块联轴器齿式齿式联轴器联轴器万向万向联轴器联轴器非金属弹性元件弹性联轴器非金属弹性元件弹性联轴器（一）固定式刚性联轴器（一）固定式刚性联轴器 特点特点:1 1、结构简单，成本低廉；、结构简单，成本低廉；2 2、但对被联接的两轴间的相对位移缺乏补偿能力；、但对被联接的两轴间的相对位移缺乏补偿能力；3 3、对两轴的对中性要求很高、对两轴的对中性要求很高,若两轴线发生相对位移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；就会在轴、联轴器和轴承上引起附加载荷；适用：适用：无冲击、轴的对中性好的场合。无冲击、轴的对中性好的场合。（1 1）、套筒联轴器）、套筒联轴器套筒联轴器套筒联轴器优点：优点：结构简单、径向尺寸小、制作方便。结构简单、径向尺寸小、制作方便。缺点：缺点：装配和拆卸时需作轴向移动。装配和拆卸时需作轴向移动。应用：应用：仅适用于两轴直径较小、同轴度较高、轻载荷、仅适用于两轴直径较小、同轴度较高、轻载荷、低转速、无振动、无冲击、工作平稳的场合。低转速、无振动、无冲击、工作平稳的场合。（2 2）、凸缘联轴器）、凸缘联轴器凸缘联轴器结构特点：凸缘联轴器结构特点：组成：组成：两个带凸缘的半联轴两个带凸缘的半联轴器和一组螺栓；器和一组螺栓；对中方式：对中方式：1 1、通过铰制孔用螺、通过铰制孔用螺栓与孔的紧配合对中，栓与孔的紧配合对中，当尺寸相同时后者传当尺寸相同时后者传递的转矩较大，且装递的转矩较大，且装拆时轴不必作轴向移拆时轴不必作轴向移动。动。凸缘联轴器结构特点：凸缘联轴器结构特点：对中方式：对中方式：2 2、通过分别具有凸、通过分别具有凸槽和凹槽的两个半联槽和凹槽的两个半联轴器的相互嵌合来对轴器的相互嵌合来对中，半联轴器采用普中，半联轴器采用普通螺栓联接；通螺栓联接；凸缘联轴器凸缘联轴器靠预紧靠预紧普通螺栓普通螺栓在凸缘边接触在凸缘边接触表面产生的摩擦力传递力矩表面产生的摩擦力传递力矩用用铰制孔螺栓铰制孔螺栓对中，靠螺杆对中，靠螺杆承受挤压与剪切传递力矩。承受挤压与剪切传递力矩。凸缘联轴器工程实例：凸缘联轴器工程实例：凸缘联轴器特点：凸缘联轴器特点：结构简单，传递扭矩大；结构简单，传递扭矩大；传力可靠、对中性好；传力可靠、对中性好；拆装简便、应用广泛；拆装简便、应用广泛；但不具有位移补偿功能；但不具有位移补偿功能；按标准选用。按标准选用。（二）可移式（二）可移式刚性刚性联轴器联轴器可移式可移式刚性联轴器刚性联轴器滑块联轴器滑块联轴器万向联轴器万向联轴器齿式联轴器齿式联轴器1 1、滑块联轴器、滑块联轴器滑块联轴器结构特点：滑块联轴器结构特点：1 1、由两个半连轴、由两个半连轴器器和和浮动盘联接在一起浮动盘联接在一起,两轴两轴一起转动；一起转动；2 2、浮动盘的凸榫可在半、浮动盘的凸榫可在半连轴器的凹槽中滑动，从连轴器的凹槽中滑动，从而补偿两轴径向位移；而补偿两轴径向位移；3 3、摩擦较大，要加以润滑。、摩擦较大，要加以润滑。4 4、适用于轴线间相对位移较大，无剧烈冲击且转速较、适用于轴线间相对位移较大，无剧烈冲击且转速较低的场合。低的场合。（2 2）齿式联轴器齿式联轴器齿式联轴器特点及应用：齿式联轴器特点及应用：特点：特点：通过啮合齿间的顶隙、侧隙，具有两轴间有径向、通过啮合齿间的顶隙、侧隙，具有两轴间有径向、轴向、角综合位移补偿功能；轴向、角综合位移补偿功能；承载能力大，工作可靠。承载能力大，工作可靠。缺点：缺点：制造成本高，安装精度高，要润滑。制造成本高，安装精度高，要润滑。应用：应用：一般用于起动频繁，经常正、反转，传递运动一般用于起动频繁，经常正、反转，传递运动要求准确的场合，如用于汽车等大型机械设备中。要求准确的场合，如用于汽车等大型机械设备中。（3 3）万向联轴器）万向联轴器 是一种用以传递是一种用以传递变夹角的相交两变夹角的相交两轴之间的运动的轴之间的运动的联轴器；联轴器；这种机构广泛地这种机构广泛地应用于汽车、机应用于汽车、机床、轧钢等机械床、轧钢等机械设备中。设备中。万向节的不等速性：万向节的不等速性：当轴当轴旋转一周时，旋转一周时，轴轴也将随之转一也将随之转一周，即两轴的周，即两轴的平均平均传动比为传动比为1 1；但是，但是，两轴的两轴的瞬时瞬时传动比却不恒为传动比却不恒为1 1，而是作周期性变而是作周期性变化的；化的；图 13-1 为完全消为完全消除上述万向节除上述万向节中从动轴变速中从动轴变速传动的缺点，传动的缺点，常将两个万向常将两个万向节成对串联使节成对串联使用；用；例如：例如：汽车传动轴汽车传动轴 接发动机变速箱接发动机变速箱接后桥传动装置接后桥传动装置（三）弹性联轴器（三）弹性联轴器常用弹性联轴器常用弹性联轴器弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器 1 1、弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器:弹性套柱销联轴器已标准化（弹性套柱销联轴器已标准化（GB4323-84)GB4323-84)弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器:结构：结构：在结构上与凸在结构上与凸缘联轴器相似，只是缘联轴器相似，只是用套有橡胶弹性套的用套有橡胶弹性套的柱销代替了联接螺栓；柱销代替了联接螺栓；原理：原理：利用弹性套的利用弹性套的弹性变形来补偿两轴弹性变形来补偿两轴的相对位移的相对位移 ；弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器:特点：特点：弹性套柱销连弹性套柱销连轴器制造容易，装拆轴器制造容易，装拆方便，成本较低，但方便，成本较低，但弹性套易磨损，寿命弹性套易磨损，寿命较短。较短。适用于：适用于：载荷平稳，载荷平稳，正反转或启动频繁、正反转或启动频繁、转速高的中小功率的转速高的中小功率的两轴联接。两轴联接。2 2、弹性柱销联轴器、弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器结构特点：弹性柱销联轴器结构特点：结构：结构：用弹性柱销将两用弹性柱销将两个半联轴器连接起来，个半联轴器连接起来，为防柱销脱落，两侧装为防柱销脱落，两侧装有挡板；有挡板；特点：特点：结构简单，制造结构简单，制造安装方便，承载大，吸安装方便，承载大，吸振好，寿命长；振好，寿命长；弹性柱销联轴器结构特点：弹性柱销联轴器结构特点：适用：适用：使用于轴向窜动使用于轴向窜动较大，正反转或启动频较大，正反转或启动频繁，转速较高的场合；繁，转速较高的场合；由于尼龙柱销对温度较由于尼龙柱销对温度较敏感，工作温度限制在敏感，工作温度限制在-20-207070的范围内。的范围内。二、离合器二、离合器 1 1、离合器的功用、离合器的功用功用功用:离合器同联轴器一样，主要用于轴和轴之间的联离合器同联轴器一样，主要用于轴和轴之间的联接，使它们一起回转并传递力矩；接，使它们一起回转并传递力矩；在机器的运转或停车过程中在机器的运转或停车过程中可随时接合或分离可随时接合或分离，而且迅速可靠，达到操纵传动系统的断续，以便进行而且迅速可靠，达到操纵传动系统的断续，以便进行变速及换向等变速及换向等 ；而联轴器须在机器停止运转后，经拆卸才能分离而联轴器须在机器停止运转后，经拆卸才能分离联接的两轴。联接的两轴。2 2、离合器要求和分类：、离合器要求和分类：离合器的基本要求：离合器的基本要求：操纵方便而且省力，结合和分离迅速平稳，动作操纵方便而且省力，结合和分离迅速平稳，动作准确，结构简单，维修方便，使用寿命长等；准确，结构简单，维修方便，使用寿命长等；离合器按其工作原理可分为：离合器按其工作原理可分为：牙嵌式牙嵌式、摩擦式和电磁式摩擦式和电磁式三类。三类。（1 1）牙嵌式离合器牙嵌式离合器由两个端面带牙的半离由两个端面带牙的半离合器所组成；合器所组成；半离合器半离合器固联在主动固联在主动轴上，半离合器轴上，半离合器用导键用导键（或花键）与从动轴联接；（或花键）与从动轴联接；通过操纵机构使离合器通过操纵机构使离合器沿导键作轴向运动，两沿导键作轴向运动，两轴靠两个半离合器端面的轴靠两个半离合器端面的牙嵌合来联接。牙嵌合来联接。牙嵌式离合器特点：牙嵌式离合器特点：牙嵌离合器结构简单，外廓尺寸牙嵌离合器结构简单，外廓尺寸小，接合后所联接的两轴不会发小，接合后所联接的两轴不会发生相对转动；生相对转动；宜用于主、从动轴要求完全同步宜用于主、从动轴要求完全同步的轴系。的轴系。（2 2）圆盘摩擦片离合器圆盘摩擦片离合器（2 2）圆盘摩擦片离合器圆盘摩擦片离合器工作原理：工作原理：摩擦离合器是摩擦离合器是靠工作面上的摩擦力矩来靠工作面上的摩擦力矩来传递力矩的；传递力矩的；特点：特点：在接合过程中由于在接合过程中由于接合面的压力是逐渐增加接合面的压力是逐渐增加的，的，故能在主、从动轴有故能在主、从动轴有较大的转速差的情况下平较大的转速差的情况下平稳地进行接合稳地进行接合；过载保护作用：过载保护作用：过载时，过载时，摩擦面间将发生打滑，从摩擦面间将发生打滑，从而避免其它零件的损坏。而避免其它零件的损坏。单片式摩擦离合器单片式摩擦离合器单片摩擦离合器原理特点：单片摩擦离合器原理特点：1 1、通过操纵机构、通过操纵机构在可移动的从动盘在可移动的从动盘上施加轴向压力，上施加轴向压力，使两盘压紧，产生使两盘压紧，产生摩擦力来传递转矩，摩擦力来传递转矩，控制两轴的动力的控制两轴的动力的接合和分离；接合和分离；2 2、结构简单传递、结构简单传递扭矩小；扭矩小；3 3、适用于轻型机、适用于轻型机械上。械上。多摩擦多摩擦片式片式离合器离合器 原理：原理：外壳通过花外壳通过花键与一组外摩擦键与一组外摩擦片，联接在一起；片，联接在一起；套筒也通过花键套筒也通过花键与另一组内摩擦与另一组内摩擦片联接在一起；片联接在一起；工作时，向左移动滑环，通过杠杆、压板使两组工作时，向左移动滑环，通过杠杆、压板使两组摩擦片压紧，离合器处于接合状态。若向右移动滑环摩擦片压紧，离合器处于接合状态。若向右移动滑环时，摩擦片被松开，离合器实现分离。时，摩擦片被松开，离合器实现分离。特点：特点：可传递大可传递大的扭矩，但结的扭矩，但结构复杂；构复杂；适用于中、适用于中、重型汽车等机重型汽车等机械。械。作作 业业P.147 12
