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机械设计第14章联轴器、离合器、制动器第14章联轴器、离合器、制动器14.1概述联轴器和离合器是连接两轴，使两轴共同旋转，并传递转矩的机械装置，被联轴器连接的两轴只有通过拆卸才能使其分离，而由离合器连接的两轴可以在工作中随时使其结合或分离。第14章联轴器、离合器、制动器14.1概述机械装置中为什么需要联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.1概述由于机械装置的各分部件通常由各专业生产厂家组织生产，由机械装置生产厂家通过市场采购选用符合要求的分部件，通过组装和自行生产部分关键部件，完成装置的生产。所以各分部件之间的运动需要通过联轴器互相连接。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器以电动机和减速器之间的运动连接为例第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器要将两轴互相连接，并传递运动和动力第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器通过套筒可以连接两轴第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器在轴和套筒上钻孔第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器穿入销，就构成了套筒联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器套筒联轴器也可以通过键或花键连接传递转矩第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器套筒联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器套筒联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器套筒联轴器通过联轴套连接两轴，所连接两轴的直径可以相同，也可以不相同，联轴套与轴之间可以通过销连接、键连接或花键连接传递转矩。套筒联轴器结构简单，制造方便，成本低，占用径向尺寸小；但是装配和拆卸都需要移动被连接得设备，使用不方便。套筒联轴器适用于低速，轻载，工作平稳的连接。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器套筒联轴器夹壳联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器夹壳联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器夹壳联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器夹壳联轴器借助联轴器与轴之间的摩擦力传递转矩，键连接起辅助作用。为了动平衡，相邻螺栓应反向安装，为保证使用安全，需要加装防护罩。夹壳联轴器安装和拆卸时不需要设备作轴向移动，使用方便。但是两轴对中精度差。结构形状复杂，容易造成动不平衡，适用于转速低，载荷平稳的场合。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器套筒联轴器凸缘联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器凸缘联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器凸缘联轴器通过螺栓连接传递转矩，根据传递转矩的大小，可采用普通螺栓连接，也可以采用铰制孔用螺栓连接；两个半联轴器之间可以通过铰制孔用螺栓连接定心，可以用对中榫定心，也可以通过对中环定心。凸缘联轴器结构简单，制造和使用都较方便，工作可靠，承载能力大，用于高速，载荷平稳，两轴具有较高位置精度和刚度的场合。GY型凸缘联轴器GYS型有对中榫凸缘联轴器GYH型有对中环凸缘联轴器凸缘联轴器GB/T5843—2003轴孔长度型号公称转矩/(N·m)许用转速/(r/min)轴孔直径d1、d2Y型J1型12、14322716、18、19423016、18、19423020、22、24523825624420、22、24523825、28624425、28624430、32、35826030、32、35、38826040、421128438826040、42、45、48、501128448、50、55、561128460、6314210760、63、65、70、71、7514210780172132240,2504103302001305068100.10327.5GY8GYS8GYH831504800160100405680.03113.1GY7GYS7GYH71600600014080405680.0157.59GY6GYS6GYH6900680012068365280.0075.43GY5GYS5GYH5400800010555324860.0033.15GY4GYS4GYH4224900010045304660.00252.38GY3GYS3GYH311295009040284460.00151.72GY2GYS2GYH263100008030264260.00081.16GY1GYS1GYH12512000DD1bb1S转动惯量/(kg·m2)质量/kg第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器使用套筒联轴器要求所连接的两轴线同轴第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器只有两轴线同轴才能使联轴器正确装配第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器如果两轴线之间存在径向误差第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器如果两轴线之间存在角度误差第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器如果两轴线之间存在轴向误差第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器怎样使联轴器连接两个存在误差的轴线第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器只要联轴套具有良好的弹性，就能连接两个具有误差的轴线，并传递转矩第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器如果依靠弹性套筒与轴之间的摩擦力传递转矩，所能传递的转矩会很小第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器凸缘联轴器弹性套柱销联轴器如果依靠弹性元件的法向力工作，并加大力的作用半径，可以提高工作能力第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器由两个半联轴器和多组带有弹性套的柱销（弹性元件）组成，将带有弹性套的柱销装入半联轴器的凸缘孔中，通过柱销在两个半联轴器之间传递转矩。弹性套柱销联轴器结构简单，制造和使用都很方便，成本低。但是弹性元件工作寿命短，承载能力小。由于使用中需要更换弹性套，在结构设计中应为更换弹性套留出必要的工作空间。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器弹性柱销齿式联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器弹性柱销齿式联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器弹性柱销齿式联轴器将尼龙柱销置于两个半联轴器与联轴器外套之间，通过柱销的剪切，在半联轴器外表面的圆弧槽与联轴器外套内表面圆弧槽之间传递转矩。为防止柱销沿轴向脱落，在外套两端设有挡板。弹性柱销齿式联轴器结构简单，制造和使用方便，工作寿命长，使用中不需要采取专门的润滑和密封措施，成本低，承载能力强。由于弹性零件的刚性较大，减振效果较差，工作中有噪声。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器梅花形弹性联轴器梅花形弹性联轴器由两个形状相同，端部带有凸爪的半联轴器和梅花形弹性元件组成，梅花形弹性元件置于两个半联轴器的凸爪之间，通过凸爪与弹性元件之间的挤压传递转矩。梅花形弹性联轴器结构简单，零件数量少，结构尺寸小，不需润滑，承载能力较高。更换弹性元件时需要将半联轴器沿轴向移动。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器轮胎联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器以上介绍的几种弹性联轴器都是通过橡胶、尼龙等非金属材料的变形实现联轴器的综合可移性。非金属材料弹性好，可以通过简单的结构实现综合可移性。但是，非金属材料承载能力差，工作寿命短，需要经常更换弹性元件。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器如果采用金属材料制作弹性元件，会使弹性联轴器承载能力加强，疲劳寿命延长。为了改善金属材料的弹性，需要将金属弹性元件的厚度减薄，长度增大。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器膜片联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器膜片第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器膜片联轴器靠膜片的弹性变形补偿两轴相对位移，结构紧凑，承载能力强，使用寿命长，无旋转间隙，是一种高性能的金属弹性元件挠性联轴器。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器蛇形弹簧联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器蛇形弹簧联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器只要联轴套具有良好的弹性，就能连接两个具有误差的轴线，并传递转矩第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器利用弹性元件的弹性变形补偿轴线位移的挠性联轴器的位移补偿能力和承载能力之间存在矛盾。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器怎样使联轴器同时具有较好的补偿能力和较强的承载能力第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器如果将联轴器分割为两个半联轴器，分别安装到两个存在轴线位移的轴上第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器然后通过绞链就可以将它们连接到一起，第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器这样的联轴器能够连接，但不能旋转。怎样使它们既能连接，又能转动？这需要再添加一个绞链。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器万向联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器双万向联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器万向联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器万向联轴器通过在两个半联轴器之间引入两个转动自由度，使得它具有补偿两轴之间任意角度位移的能力。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器滑块联轴器通过在两个半联轴器之间引入两个移动自由度，也可以补偿两个半联轴器之间的任意径向位移第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器滑块联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器齿式联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器齿式联轴器径向位移角位移GⅡCL型鼓形齿式联轴器（JB/T8854.2—2001）轴孔长度轴孔直径YJ1/mm16,18,1942-0.00353.120,22,2452380.0035325,2862440.00353.130,32,3582600.003753.620,22,2452-0.005754.925,2862440.00554.530,32,35,3882600.0065.140,42,45112840.006756.222,2452-0.01057.525,2862440.01730,32,35,3882600.016.940,42,45,48,50,55,56112840.01138.63882600.0210.140,42,45,48,50,55,56112840.022312.260,63,651421070.024514.540,42,45,48,50,55,56112840.037816.460,63,651421070.043319.6125167134105102.55510842GⅡCL531504000871491169082499842GⅡCL41800400068127957582449042GⅡCL31120400070115836082428842GⅡCL2710400051103715082367638GⅡCL14004000DD1D2CHABe转动惯量I/(kg·m2)润滑脂用量/mL型号公称转矩Tn/(N·m)许用转速[n]/(r·min-1)质量m/kg第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器齿式联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器齿式联轴器外形尺寸小，承载能力强，能适应高速重载的工作条件。齿式联轴器工作中轮齿间有相对滑动，需要良好地润滑和密封。齿式联轴器不适合立轴传动。第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器联轴器刚性联轴器挠性联轴器无弹性元件金属弹性元件非金属弹性元件套筒联轴器夹壳联轴器凸缘联轴器滑块联轴器齿式联轴器万向联轴器蛇形弹簧联轴器膜片联轴器弹性柱销齿式联轴器梅花形弹性联轴器轮胎联轴器弹性套柱销联轴器第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器联轴器的选择1.选择联轴器类型1）联轴器传递载荷的大小和性质及对缓冲减震功能的要求2）联轴器工作转速的高低与频繁启动，正、反转变化等要求3）联轴器联接两轴相对位移的大小第14章联轴器、离合器、制动器14.2联轴器联轴器的选择2.选择联轴器型号根据对工作转速和最大转矩的要求选择联轴器型号3.选择联轴器轴孔直径和形状每一