1、第十五章第十五章 聯(lián)軸器和離合器聯(lián)軸器和離合器 教學(xué)目標(biāo)教學(xué)目標(biāo) 1了解常用聯(lián)軸器的類型和特點(diǎn)、 選擇和標(biāo)記方法； 2了解常用離合器的類型和特點(diǎn)； 15.1概述概述 聯(lián)軸器、離合器是機(jī)械中常用的部件，如圖所示的就有聯(lián)軸器和離合器的使用。顯然可以知道，在機(jī)器中使用聯(lián)軸器和離合器的目的就是為了實(shí)現(xiàn)兩軸的聯(lián)接，以便于共同回轉(zhuǎn)并傳遞動(dòng)力。圖圖151 其中，用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸，須在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)后才能拆卸分離；而離合器聯(lián)接的兩軸，則在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中即可隨時(shí)結(jié)合和分力，從而達(dá)到操縱機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速和換向等。 聯(lián)軸器和離合器的類型很多，其中有些已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化。在選擇時(shí)可根據(jù)工作要求，選定合適的類型

2、，再按被聯(lián)接軸的直徑、轉(zhuǎn)距和轉(zhuǎn)速?gòu)挠嘘P(guān)手冊(cè)中查取適用的型號(hào)和尺寸，必要時(shí)再作進(jìn)一步的驗(yàn)算。 由于聯(lián)軸器和離合器的種類繁多，本章進(jìn)對(duì)少數(shù)典型結(jié)構(gòu)及其有關(guān)知識(shí)作些介紹，以便為選用和自行創(chuàng)新設(shè)計(jì)提供必要的基礎(chǔ)。 13.2 聯(lián)軸器的種類和特性聯(lián)軸器的種類和特性 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等等，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移，如圖所示。這就要求所設(shè)計(jì)的聯(lián)軸器， 要從結(jié)構(gòu)上采取各種措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。圖圖152 根據(jù)聯(lián)軸器有無(wú)彈性元件，可以將聯(lián)軸器分為兩大類，即剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器又

3、根據(jù)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為固定式和可移動(dòng)式兩類，固定式聯(lián)軸器要求被聯(lián)接的兩軸中心線嚴(yán)格對(duì)中。而可移動(dòng)式聯(lián)軸器允許兩軸有一定的安裝誤差，對(duì)兩軸的位移有一定的補(bǔ)償能力。彈性聯(lián)軸器視其所具有彈性元件材料的不同，又可以分為金屬?gòu)椈墒胶头墙饘購(gòu)椥栽絻深?。彈性?lián)軸器不僅能在一定范圍內(nèi)補(bǔ)償兩軸線間的位移，還具有緩沖減振的作用。 一、剛性固定式聯(lián)軸器一、剛性固定式聯(lián)軸器 剛性固定式聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)被聯(lián)接的兩軸間的相對(duì)位移缺乏補(bǔ)償能力，故對(duì)兩軸對(duì)中性要求很高。如果兩軸線發(fā)生相對(duì)位移時(shí)，就會(huì)在軸、聯(lián)軸器和軸承上引起附加的載荷，使工作情況惡化。所以常用于無(wú)沖擊、軸的對(duì)中性好的場(chǎng)合。這類聯(lián)軸器常見(jiàn)的

4、有套筒式、凸緣式以及夾殼式等。我們主要介紹套筒式和凸緣式。 1、套筒式聯(lián)軸器、套筒式聯(lián)軸器這是一類最簡(jiǎn)單的聯(lián)軸器，如圖所示。這種聯(lián)軸器是一個(gè)圓柱型套筒，用兩個(gè)圓錐銷鍵或螺釘與軸相聯(lián)接并傳遞扭矩。此種聯(lián)軸器沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，需要自行設(shè)計(jì)，例如機(jī)床上就經(jīng)常采用這種聯(lián)軸器。 圖圖1532、凸緣式聯(lián)軸器、凸緣式聯(lián)軸器 剛性聯(lián)軸器種使用最多的就是凸緣式聯(lián)軸器。它由兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器組成，兩個(gè)半聯(lián)軸器通過(guò)鍵分別與兩軸相聯(lián)接，并用螺栓將兩個(gè)半聯(lián)軸器聯(lián)成一體，如圖所示。 圖圖154 按對(duì)中方式分為型和型：型用凸肩和凹槽（D1）對(duì)中，并用普通螺栓聯(lián)接，工作時(shí)靠?jī)砂肼?lián)軸器接觸面間的摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩，裝拆時(shí)需要作軸向移動(dòng)。

5、型用鉸制孔螺栓對(duì)中，螺栓與孔為略有過(guò)盈的緊配合，工作時(shí)靠螺栓受剪與擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。裝拆時(shí)不需要作軸向移動(dòng)，但要配鉸螺栓孔。 圖圖154 對(duì)于受中等載荷，圓周速度小于35m/s時(shí)，凸緣聯(lián)軸器的材料可以使用HT200等灰鑄鐵。重載或圓周速度大于30m/s時(shí)可以采用35、45鑄鋼或鍛鋼。 凸緣式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，使用方便，能傳遞較大的轉(zhuǎn)距，但要求被聯(lián)接的兩軸必須安裝準(zhǔn)確，亞哥對(duì)中。它適用于工作平穩(wěn)、剛性好和速度較低的場(chǎng)合。凸緣聯(lián)軸器的尺寸可以按照標(biāo)準(zhǔn)GB5843-86選用。 二、剛性可移式聯(lián)軸器二、剛性可移式聯(lián)軸器1、十字滑塊聯(lián)軸器、十字滑塊聯(lián)軸器 十字滑塊聯(lián)軸器是由兩個(gè)端面帶槽的套筒1、3

6、和兩側(cè)面各具有凸塊的浮動(dòng)盤組成，如圖所示。 圖圖155 浮動(dòng)盤兩側(cè)的凸塊相互垂直，分別嵌裝在兩個(gè)套筒的凹槽中。浮動(dòng)盤的凸塊可在套筒的凹槽中滑動(dòng)，故允許一定的徑向位移（即偏心距）y0.04d，和角位移0.5 。 圖圖155 這種聯(lián)軸器零件的材料可用45號(hào)鋼，工作表面須經(jīng)熱處理以提高其硬度；要求較低時(shí)也可以用Q275鋼，不進(jìn)行熱處理。為了減少摩擦及磨損，使用時(shí)應(yīng)中間盤的油孔注油進(jìn)行潤(rùn)滑。 因?yàn)榘肼?lián)軸器與中間盤組成移動(dòng)副，不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故主動(dòng)軸與從動(dòng)軸的角加速度應(yīng)該相等。但在兩軸間有相對(duì)位移的情況下工作時(shí)，中間盤會(huì)產(chǎn)生很大的離心力，從而增大動(dòng)載荷及磨損。因此選用時(shí)應(yīng)該注意其工作速度不得大于規(guī)定值

7、。 這種聯(lián)軸器一般用于轉(zhuǎn)速n 250r/min，軸的剛度較大，且無(wú)劇烈沖擊。 效率1（35）y/d，這里f為摩擦系數(shù)，一般取為0.120.25；y為兩軸間徑向位移量，單位mm；d為軸徑，單位mm。 圖圖1562、滑塊聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器 滑塊式聯(lián)軸器與十字塊聯(lián)軸器相似，只是兩邊半聯(lián)軸器上的溝槽很寬，并把原來(lái)的中間盤改為糧棉不帶凸牙的方形滑塊，且通常用夾布膠木制成。 由于中間滑塊的質(zhì)量減小，又有彈性，故具有較高的極限轉(zhuǎn)速。中間滑塊也可以用尼龍6制成，并在裝配時(shí)加入少量的石墨或二硫化鉬，以便在使用時(shí)可以自行潤(rùn)滑。 這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊，適用于小功率、中等轉(zhuǎn)速且無(wú)劇烈沖擊的場(chǎng)合。使用時(shí)可以按照

8、JB/ZQ4384-86選用。圖圖156圖 13-1 圖圖1573、萬(wàn)向聯(lián)軸器、萬(wàn)向聯(lián)軸器 萬(wàn)向聯(lián)軸器又稱萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)，用以傳遞兩軸間夾角可以變化的、兩相交軸之間的運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于汽車、機(jī)床、軋鋼等機(jī)械設(shè)備中。 圖15-7所示即為萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖 13-1 圖圖157軸、的末端各有一叉，分別用轉(zhuǎn)動(dòng)副A-A及B-B與一個(gè)“十字形”構(gòu)件相連。所有轉(zhuǎn)動(dòng)副的回轉(zhuǎn)中心（軸線）交于一點(diǎn)O，兩軸間的夾角為我們可以看出當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，軸顯然也將隨之轉(zhuǎn)一周，即兩軸的平均傳動(dòng)比為1。 但是，兩軸的瞬時(shí)傳動(dòng)比卻不恒為1，而是作周期性變化的。萬(wàn)向鉸鏈的這種特性稱作瞬時(shí)傳動(dòng)瞬時(shí)傳動(dòng)比的不均勻性比的

9、不均勻性。下面我們就來(lái)證明這一特性。如圖13-2(a)中，主動(dòng)軸的叉面與圖紙平行時(shí)，這時(shí)從動(dòng)軸的叉面顯然與圖紙平面垂直。軸、的角速度矢量有如下關(guān)系： 圖圖158（根據(jù)理論力學(xué)中的角速度矢量分析法）式中： 為軸的角速度矢量，沿軸線，方向由右手定則確定，向右。 為軸的角速度矢量，沿軸線； 為軸相對(duì)于軸的相對(duì)角速度矢量。 圖圖158由于軸相對(duì)于軸只能繞AA及BB兩軸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故在一般位置時(shí)， 可以分解為沿軸AA及BB的兩個(gè)分量 與 。在圖(a)所示的瞬間，由于 、 、 均在圖紙平面內(nèi)，僅有 垂直于圖紙平面，故知：| |=0。 A B A B B圖圖158而 = ，于是根據(jù)式 可以作出角速度矢量圖如圖

10、 (c)所示。由圖可得： A圖圖158cos 當(dāng)兩軸轉(zhuǎn)過(guò)處于如圖 (b)所示位置時(shí),這時(shí)主動(dòng)軸的叉面與圖紙平面垂直,而從動(dòng)軸的叉面與圖紙平面平行.設(shè)主動(dòng)軸的角速度仍為 ,而從動(dòng)軸的角速度為 ,則: = + 圖圖158同樣分析方法，此時(shí) =0，而 = 。作出其矢量圖如圖 (d)所示，可得： Bcos圖圖158當(dāng)兩軸再轉(zhuǎn)過(guò) ,又恢復(fù)到 (a)位置?？梢?jiàn)，從動(dòng)軸的瞬時(shí)角速度是周期性變化的，其變化范圍為： 變化的幅度與兩軸間的夾角 有關(guān)。當(dāng) 越大，其變化的范圍也越廣（寬）。所以，為使從動(dòng)軸速度波動(dòng)的幅度不致過(guò)大，通常工程上限制兩軸間的夾角 在 以內(nèi)，即： 。 coscos903030 為了完全消除上述

11、萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)中從動(dòng)軸變速傳動(dòng)的缺點(diǎn)，我們常將兩個(gè)萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)成對(duì)串聯(lián)使用，如圖15-9所示。這種機(jī)構(gòu)我們稱作雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)。圖 15-9 為了使該機(jī)構(gòu)能獲得恒定的傳動(dòng)比，機(jī)構(gòu)要滿足如下三個(gè)條件：（1）主動(dòng)軸、從動(dòng)軸、中間軸的三根軸線應(yīng)位于同一平面內(nèi)。（2）主動(dòng)軸、從動(dòng)軸與中間軸的軸間夾角應(yīng)相等 ： 。（3）中間軸兩端的叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。 這樣，傳動(dòng)比 與 將始終互為倒數(shù)，故： 。 2112i23i1231213iii 如圖所示為WS型十字軸萬(wàn)向聯(lián)軸器的典型結(jié)構(gòu)，它已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，設(shè)計(jì)時(shí)可按JB/T5901-91選用。 圖圖15104、齒式聯(lián)軸器、齒式聯(lián)軸器 齒式聯(lián)軸器如圖所示，是由兩個(gè)帶外齒環(huán)

12、的套筒和兩個(gè)帶內(nèi)齒環(huán)的套筒所組成，其標(biāo)準(zhǔn)為JB/T6514-91。 圖圖1511 內(nèi)外齒環(huán)的輪齒數(shù)、模數(shù)相同，齒廓都是壓力角為20的漸開(kāi)線。套筒分別裝在被聯(lián)接的兩軸端，由螺栓聯(lián)成一體的套筒通過(guò)齒環(huán)與套筒嚙合。 圖圖1511 為能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移，將外齒環(huán)的輪齒做成鼓形齒，齒頂做成中心線在軸線上的球面（圖b所示），齒頂和齒側(cè)留有較大的間隙。 圖圖1511 齒式聯(lián)軸器允許兩軸有較大的綜合位移。當(dāng)兩軸有位移時(shí)，聯(lián)軸器齒面間因相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生磨損。為減少磨損，聯(lián)軸器內(nèi)注有潤(rùn)滑劑。聯(lián)軸器上的螺塞、密封圈封住注油孔和防止?jié)櫥瑒┩庑沟淖饔谩?齒式聯(lián)軸器同時(shí)嚙合的齒數(shù)多，承載能力大，外廓尺寸較緊湊，可靠性高，但

13、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，通常在高速重載的重型機(jī)械中使用。 三、彈性可移式聯(lián)軸器三、彈性可移式聯(lián)軸器 在彈性聯(lián)軸器中，由于安裝有彈性元件，它不僅可以補(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移，而且有緩沖和吸振的能力。故此，適用于頻繁啟動(dòng)、經(jīng)常正反轉(zhuǎn)、變載荷及高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。制造彈性元件的材料有金屬和非金屬兩種。非金屬材料有橡膠、尼龍和塑料等。其特點(diǎn)為重量輕、價(jià)格便宜，有良好的彈性滯后性能，因而減振能力強(qiáng)，但橡膠壽命較短。金屬材料制造的彈性元件，主要是各種彈簧，其強(qiáng)度高、尺寸小、壽命長(zhǎng)，主要用于大功率。這些聯(lián)軸器可參考有關(guān)設(shè)計(jì)手冊(cè)選用。 下面僅介紹幾種已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的非金屬?gòu)椥栽?lián)軸器。 圖圖15121、彈性套柱銷聯(lián)軸器、

14、彈性套柱銷聯(lián)軸器 彈性套柱銷聯(lián)軸器（GB4323-84）的結(jié)構(gòu)與凸緣式聯(lián)軸器很近似，不同的是用裝有彈性套的柱銷代替聯(lián)接螺栓（如圖所示）。 彈性套的變形可以補(bǔ)償兩軸線的徑向位移和角位移，并且有緩沖和吸振作用。半聯(lián)軸器的材料可用HT200，有時(shí)也用35鋼或ZG270500；柱銷材料多用35鋼。 這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造、裝拆方便、成本較低，但彈性套容易磨損、壽命較短。適用于經(jīng)常正反轉(zhuǎn)、啟動(dòng)頻繁、載荷平穩(wěn)的高速運(yùn)動(dòng)中。如電動(dòng)機(jī)與減速器（或其它裝電動(dòng)機(jī)與減速器（或其它裝置）之間就常使用這類聯(lián)軸器。置）之間就常使用這類聯(lián)軸器。 2、彈性柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器 彈性柱銷聯(lián)軸器（GB5014-85）

15、是用若干個(gè)彈性柱銷將兩個(gè)半聯(lián)軸器聯(lián)接而成（如圖所示）。 圖圖1513 為了防止柱銷滑出，兩側(cè)用擋環(huán)封閉。彈性柱銷一般用尼龍6制造。為了增加補(bǔ)償量，常將柱銷的一端制成鼓形。 這種聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，兩半聯(lián)軸器可以互換，加工容易，維修方便，尼龍柱銷的彈性不如橡膠，但強(qiáng)度高、耐磨性好。當(dāng)兩軸相對(duì)位移不大時(shí)，這種聯(lián)軸器的性能比彈性套柱銷聯(lián)軸器還要好些，特別是壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，適用于軸向串動(dòng)較大、沖擊不大，經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的中、低速以及較大轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)軸系。 由于尼龍柱銷對(duì)溫度比較敏感，故使用溫度限制在20C70C的范圍內(nèi)。 圖圖15143、梅花形彈性聯(lián)軸器、梅花形彈性聯(lián)軸器 這種聯(lián)軸器如圖所示。其半聯(lián)軸器與軸

16、的配合孔可做成圓柱形或圓錐形。 裝配聯(lián)軸器時(shí)，將梅花形彈性元件的花瓣部分夾緊在兩半聯(lián)軸器端面的凸齒交錯(cuò)插進(jìn)所形成的齒側(cè)空間，以便在聯(lián)軸器工作時(shí)起到緩沖減振的作用。彈性元件可根據(jù)使用要求選用不同硬度的聚氨酯橡膠、鑄型尼龍等材料制造。工作范圍為35C80C，短時(shí)工作溫度可達(dá)100C，傳遞的公稱轉(zhuǎn)矩范圍為1625000Nm。 圖圖15154、輪胎式聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器 輪胎式聯(lián)軸器（GB5844-86）如圖所示。用橡膠或橡膠織物制成輪胎狀的彈性元件，用螺栓與兩半聯(lián)軸器聯(lián)接而成。 輪胎環(huán)中的橡膠織物元件與低碳鋼制成的骨架硫化粘結(jié)在一起，骨架上焊有螺母，裝配時(shí)用螺栓與兩半聯(lián)軸器的凸緣聯(lián)接，依靠擰緊螺栓在

17、輪胎環(huán)與凸緣端面之間產(chǎn)生的摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。它的特點(diǎn)是彈性強(qiáng)、補(bǔ)償位移能力大，有良好的阻尼和減振能力，絕緣性能好，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沒(méi)有噪聲，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需要潤(rùn)滑，裝拆和維護(hù)方便。其缺點(diǎn)是承載能力小，外形尺寸較大，當(dāng)轉(zhuǎn)矩較大時(shí)會(huì)因?yàn)檫^(guò)大的扭轉(zhuǎn)變形二產(chǎn)生附加軸向載荷。 圖圖15165、膜片聯(lián)軸器、膜片聯(lián)軸器 膜片式聯(lián)軸器的典型結(jié)構(gòu)如圖所示 其彈性元件為一定數(shù)量的很薄的多邊形（或橢圓形）金屬膜片疊合而成的膜片組，膜片上有沿圓周方向均布的若干個(gè)螺栓孔，用鉸制孔用螺栓交錯(cuò)間隔與半聯(lián)軸器相聯(lián)接。這樣彈性元件上的弧段分別為交錯(cuò)受壓縮和受拉伸的兩部分。拉伸部分傳遞轉(zhuǎn)矩，壓縮部分趨于皺褶。當(dāng)縮聯(lián)接的兩軸存在軸向、徑向

18、和角位移時(shí)，金屬膜片便產(chǎn)生波狀變形。 當(dāng)然，還有其它多種聯(lián)軸器，我們?cè)谛枰獣r(shí)可以查閱有關(guān)手冊(cè)根據(jù)需要選定，我們?cè)诖司筒蛔鬟M(jìn)一步講解了。 13.3 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇 絕大多數(shù)聯(lián)軸器都已經(jīng)能夠標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化，一般設(shè)計(jì)這的任務(wù)就是根據(jù)實(shí)際合理的選用，而不是設(shè)計(jì)。選擇的基本步驟可按以下進(jìn)行。一、選擇聯(lián)軸器的類型一、選擇聯(lián)軸器的類型 根據(jù)傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小、軸轉(zhuǎn)速的高低，被聯(lián)接兩部件的安裝精度，參考各種類型聯(lián)軸器的特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器。具體如下： 1）所需傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)以及對(duì)緩）所需傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減振功能的要求。沖減振功能的要求。例如，對(duì)大功率的重載傳動(dòng)，可選用齒式

19、聯(lián)軸器；對(duì)嚴(yán)重沖擊載荷或要求消除軸系扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的傳動(dòng)，可選用輪胎式聯(lián)軸器等具有較高彈性的聯(lián)軸器。2）聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力）聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小。大小。對(duì)于高轉(zhuǎn)速傳動(dòng)軸，應(yīng)選用平衡精度高的聯(lián)軸器，如膜片聯(lián)軸器等，而不宜選用存在偏心的滑塊聯(lián)軸器等。 3）兩軸相對(duì)位移的大小和方向。）兩軸相對(duì)位移的大小和方向。當(dāng)安裝調(diào)整后，難以保持兩軸嚴(yán)格精確對(duì)中，或者工作過(guò)程中兩軸將產(chǎn)生較大的附加相對(duì)位移時(shí)，應(yīng)選用有補(bǔ)償作用的聯(lián)軸器。例如當(dāng)徑向位移較大時(shí)，可選用滑塊聯(lián)軸器，角位移較大時(shí)或相交兩軸的聯(lián)接可用萬(wàn)向聯(lián)軸器等。4）聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。）聯(lián)軸器的可靠性和工作環(huán)境。通常由金屬

20、元件制成的布需要潤(rùn)滑的聯(lián)軸器比較可靠；需要潤(rùn)滑的聯(lián)軸器，其性能易受潤(rùn)滑完善程度的影響，且可能污染環(huán)境。含有橡膠等非金屬元件的聯(lián)軸器對(duì)溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光等比較敏感，而且容易老化。5）聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。）聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)和成本。在滿足使用性能的前提下，應(yīng)選用拆裝方便、維護(hù)簡(jiǎn)單、成本低的聯(lián)軸器。例如，剛性聯(lián)軸器不但簡(jiǎn)單，而且拆裝方便，可用于低速、剛性大的傳動(dòng)軸。一般的非金屬?gòu)椥栽?lián)軸器，由于具有良好的綜合性能，廣泛適用于一般中小功率傳動(dòng)。 二、計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩二、計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 由于及其啟動(dòng)時(shí)的動(dòng)載荷和運(yùn)轉(zhuǎn)中可能出現(xiàn)過(guò)載現(xiàn)象，所以應(yīng)當(dāng)按軸上的最大轉(zhuǎn)矩作為計(jì)算轉(zhuǎn)矩

21、Tca，計(jì)算轉(zhuǎn)矩按下式進(jìn)行： 其中：T為公稱轉(zhuǎn)矩，單位Nm；KA為工況系數(shù)，可以查閱有關(guān)設(shè)計(jì)資料得到。 TKTAca三、確定聯(lián)軸器的型號(hào)三、確定聯(lián)軸器的型號(hào) 根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tca及所選的聯(lián)軸器類型，按照 的條件由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)中選定聯(lián)軸器型號(hào)。四、校核最大轉(zhuǎn)速四、校核最大轉(zhuǎn)速 被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速n不應(yīng)超過(guò)所選聯(lián)軸器的允許最高轉(zhuǎn)速nmax，即 TTcamaxnn 五、協(xié)調(diào)軸孔直徑五、協(xié)調(diào)軸孔直徑 多數(shù)情況下，每一型號(hào)聯(lián)軸器適用的軸的直徑均有一個(gè)范圍。標(biāo)準(zhǔn)中或者給出軸直徑的最小值和最大值，或者給出適用直徑的尺寸系列，被聯(lián)接兩軸的直徑應(yīng)當(dāng)在此范圍內(nèi)。一般情況下被聯(lián)接兩軸的直徑是不同的，兩個(gè)軸端的形狀也可能是不

22、同的，如主動(dòng)軸軸端為圓柱形，所以聯(lián)接的從動(dòng)軸的軸端是圓錐形。 六、規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度六、規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度 根據(jù)所選聯(lián)軸器允許軸的相對(duì)位移偏差，規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度。通常標(biāo)準(zhǔn)中只給出單項(xiàng)位移偏差的允許值。如果有多項(xiàng)位移偏差存在，則必須根據(jù)聯(lián)軸器的尺寸大小計(jì)算出相互影響的關(guān)系，依此作為規(guī)定部件安裝精度的依據(jù)。七、進(jìn)行必要的校核七、進(jìn)行必要的校核 如有必要，應(yīng)對(duì)聯(lián)軸器的主要傳動(dòng)零件進(jìn)行強(qiáng)度校核。使用非金屬?gòu)椥栽穆?lián)軸器時(shí)，還應(yīng)注意聯(lián)軸器所在部位的工作溫度不要超過(guò)該彈性元件材料允許的最高溫度。 【例】在電動(dòng)機(jī)與增壓油泵間用聯(lián)軸器相聯(lián)。已知電動(dòng)機(jī)的功率P=7.5kW，轉(zhuǎn)速n=960r/mi

23、n，電動(dòng)機(jī)直徑d1=38mm，油泵軸直徑d2=42mm，試選擇聯(lián)軸器型號(hào)?！窘狻恳?yàn)檩S的轉(zhuǎn)速較高，啟動(dòng)頻繁，載荷有變化，宜選用緩沖性較好，同時(shí)具有可移動(dòng)性的彈性套柱銷聯(lián)軸器。 計(jì)算轉(zhuǎn)矩 ， 可以查得：所以： 74.6（Nm） 1.774.6126.8（Nm）插手冊(cè)知，可以選用彈性套柱銷聯(lián)軸器： （GB432384），其公稱轉(zhuǎn)矩為250 Nm TKTAc7 . 1AK9605 . 795509550nPTTKTAc824282386JBYATL13.4 離合器離合器 使用離合器是為了按需要隨時(shí)分離和接合機(jī)器的兩軸，如汽車臨時(shí)停車而不熄火。對(duì)離合器的基本要求是：接合平穩(wěn)、分離迅速?gòu)氐祝徊倏v省力方便

24、，質(zhì)量和外廓尺寸小，維護(hù)和調(diào)節(jié)方便，耐磨性好等。 常用離合器分類如下 操縱離合器（機(jī)械、氣動(dòng)、液壓、電磁）嚙合式牙嵌離合器、齒輪離合器等摩擦式圓盤離合器、圓錐離合器自動(dòng)離合器定向離合器嚙合式、摩擦式離心離合器摩擦式安全離合器嚙合式、摩擦式一、牙嵌離合器一、牙嵌離合器 牙嵌離合器是由兩個(gè)端面帶牙的半離合器所組成，如圖所示。 圖圖1517 其中半離合器固聯(lián)在主動(dòng)軸上，半離合器用導(dǎo)鍵（或花鍵）與從動(dòng)軸聯(lián)接。通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)可使離合器沿導(dǎo)鍵作軸向運(yùn)動(dòng)，兩軸靠?jī)蓚€(gè)半離合器端面上的牙嵌合來(lái)聯(lián)接。為了使兩軸對(duì)中，在半離合器固定有對(duì)中環(huán)，而從動(dòng)軸可以在對(duì)中環(huán)中自有地轉(zhuǎn)動(dòng)。 圖圖1517圖圖1518 牙嵌離合器常用

25、的牙型有三角形、矩形、梯形、鋸齒型等，其徑向剖面如圖所示。 三角形牙多用于輕載的情況，容易接合、分力，但牙齒強(qiáng)度較低。矩形牙不便于接合、分離也困難，僅用于靜止時(shí)手動(dòng)接合。梯形牙的側(cè)面制成28的斜角，牙根強(qiáng)度較高，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，并可補(bǔ)償磨損而產(chǎn)生的齒側(cè)間隙，接合與分離比較容易，因此梯形牙應(yīng)用較廣。三角形、矩形、梯形牙都可以作雙向工作，而鋸齒型牙只能單向工作，但它的牙根強(qiáng)度很高，傳遞轉(zhuǎn)矩能力最大，多在重載情況下使用。 牙嵌離合器的牙數(shù)一般為360不等。材料常用低碳鋼表面滲碳，硬度為5662HRC，或采用中碳鋼表面淬火，硬度為4854HBC，不重要的和靜止?fàn)顟B(tài)接合的離合器，也允許用HT200制造

26、。 牙嵌離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外廓尺寸小，接合后所聯(lián)接的兩軸不會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，宜用于主、從動(dòng)軸要求完全同步的軸系。 牙嵌離合器的尺寸已經(jīng)系列化，通常根據(jù)軸的直徑及傳遞的轉(zhuǎn)矩選定尺寸，并校核齒的彎曲強(qiáng)度合接觸齒面上的壓強(qiáng)。 二、摩擦離合器二、摩擦離合器 利用主、從動(dòng)半離合器接觸表面之間的摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩的離合器，通稱為摩擦離合器，它是能在高速下離合的機(jī)械式離合器。 最簡(jiǎn)單的摩擦離合器如圖所示， 圖圖1519 主動(dòng)盤固定在主動(dòng)軸上，從動(dòng)盤導(dǎo)鍵與從動(dòng)軸聯(lián)接，它可以沿軸向滑動(dòng)。為了增加摩擦系數(shù)，在一個(gè)盤的表面上裝有摩擦片。工作時(shí)利用操縱機(jī)構(gòu)，在可移動(dòng)的從動(dòng)盤上施加軸向壓力FA（可由彈簧、液壓缸或電磁吸力等產(chǎn)

27、生），使兩盤壓緊，產(chǎn)生摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。 圖圖1519 只有一對(duì)接合面的叫做單盤摩擦離合器，它能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為： 式中：FA為軸向壓力，單位N；f為摩擦系數(shù)，可以查閱相關(guān)資料得到；rf為摩擦半徑，通?？扇。?（mm） 在傳遞大轉(zhuǎn)矩的情況下，因受摩擦盤尺寸的限制不宜應(yīng)用單盤摩擦離合器，這時(shí)要采用多盤摩擦離合器，用增加結(jié)合面對(duì)數(shù)的方法來(lái)增大傳動(dòng)能力。1000maxfArfFT421DDrf圖圖1520 如圖所示為多片摩擦離合器。 圖圖1520 外殼又通過(guò)花鍵與一組外摩擦片（圖b）聯(lián)接在一起；套筒也通過(guò)花鍵與另一組內(nèi)摩擦片（圖c）聯(lián)接在一起。 圖圖1520工作時(shí)，向左移動(dòng)滑環(huán)，通過(guò)杠桿、壓板使兩組

28、摩擦片壓緊，離合器處于接合狀態(tài)。若向右移動(dòng)滑環(huán)時(shí)，摩擦片被松開(kāi)，離合器實(shí)現(xiàn)分離。 這種離合器常用于車床主軸箱內(nèi)。其所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩和作用在摩擦接合面上的壓強(qiáng)分別為： TKrfzFTAfA1000max)(42122pDDFpA式中：z為摩擦接合面的數(shù)目；D1、D2分別為磨擦盤接合面的內(nèi)徑和外徑；p為許用壓強(qiáng)。 設(shè)計(jì)摩擦離合器時(shí)，可先選定摩擦面的材料，再根據(jù)結(jié)構(gòu)要求初定摩擦面尺寸D1、D2 。對(duì)油式摩擦離合器，取D1（1.52）d ，D2（1.52）D1 ；對(duì)于干式摩擦離合器，取D1（23）d ，D2（1.52.5）D1 。 然后利用上面的公式求出軸向壓力，最后再求出接合面數(shù)z。摩擦離合器傳遞

29、的轉(zhuǎn)矩隨z的增加成正比增加。但是，如果z取得過(guò)大，所傳遞的轉(zhuǎn)矩并布隨之增加密而且還會(huì)影響離合器的靈活性。 故對(duì)油式取z=515；對(duì)于干式取z=16。并常限制內(nèi)外盤的總盤數(shù)布大于2530。 摩擦離合器與牙嵌離合器比較，其優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)點(diǎn)是：兩軸能在不同速度下接合；接合和分離過(guò)程比較平穩(wěn)、沖擊振動(dòng)?。粡膭?dòng)軸的加速時(shí)間和所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)；過(guò)載時(shí)將發(fā)生打滑，避免使其它零件受到損壞。故摩擦離合器的應(yīng)用較廣。缺點(diǎn)是缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高；當(dāng)產(chǎn)生滑動(dòng)時(shí)不能保證被聯(lián)接兩軸間的精確同步轉(zhuǎn)動(dòng)；摩擦?xí)a(chǎn)生發(fā)熱，當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)會(huì)引起摩擦系數(shù)的改變，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致磨擦盤膠合和塑性變形。所以，一般對(duì)鋼制摩擦盤應(yīng)限制其表賣

30、弄最高溫度不超過(guò)300C400C，整個(gè)離合器的平均溫度不超過(guò)100C120C。 三、定向離合器三、定向離合器 定向離合器是一種隨速度的變化或回轉(zhuǎn)方向的變換而能自動(dòng)接合或分離的離合器，它只能單向傳遞轉(zhuǎn)矩。如鋸齒型牙嵌離合器，只能單向傳遞轉(zhuǎn)矩，反向時(shí)自動(dòng)分離。棘輪機(jī)構(gòu)也可以作為定向離合器。 如圖所示為一種滾柱式定向離合器 圖圖1521它由星輪、外環(huán)、滾柱和彈簧頂桿等組成。彈簧頂桿的推力使?jié)L柱與星輪和外環(huán)經(jīng)常接觸。如果星輪為主動(dòng)件并按圖示方向順時(shí)針回轉(zhuǎn)，圖圖1521滾柱受摩擦力的作用被楔緊在槽內(nèi)，從而帶動(dòng)外環(huán)回轉(zhuǎn)，這是離合器處于接合狀態(tài)。當(dāng)星輪反向回轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱則被推到槽中寬敞部分，離合器處于分離狀態(tài)。 這種離合器工作時(shí)沒(méi)有噪聲，故適用于高速傳動(dòng)，但制造精度要求較高。 當(dāng)外環(huán)與星輪作順時(shí)針?lè)较虻耐蚧剞D(zhuǎn)時(shí)，根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理，若外環(huán)的速度大于星輪轉(zhuǎn)速,則離合器