联轴器、离合器.docx

11.联轴器、离合器和弹簧

1、教学目的：
了解联轴器、离合器工作原理，掌握常用联轴器、离合器、弹簧的选用方法
2、重点与难点：
重点：联轴器、离合器的工作原理及应用
难点：联轴器、离合器工作原理
3、教学手段与方法：多媒体
4、教学时间：2学时
一、联轴器
一）联轴器的功用：联轴器与离合器的功用是将轴与轴（或轴与旋转零件）联成一体，使其一同运转，并将一轴转矩传递给另一轴，联轴器在运转时，两轴不能分离，必须停车后，经过拆卸才能分离。离合器在运转或停车后，不用拆卸，两轴便能分离。联轴器与离合器都是由若干零件组成的通用部件。
二）联轴器的分类：如果联轴器的中间联接件是刚性的，便称这类联轴器为刚性联轴器；如果中间联接件是弹性的，便称这类联轴器为弹性联轴器。刚性联轴器又按有无补偿两轴轴线间相对偏移能力分为两类，没有补偿能力的联轴器称为固定式联轴器，有补偿能力的联轴器，称为可移式联轴器。联轴器已标准化，它的主要性能参数为：标志传递能力的公称传矩，许用转速，被联接两轴的直径范围和标志补偿能力的偏移补偿。使用时，只需按要求直接选用。
三）常用联轴器类型
1．刚性联轴器
常用的刚性联轴器有套筒联轴器和凸缘联轴器等。
（1）套筒联轴器
如图11.2所示，套筒联轴器是利用套筒及连接零件（键或销）将两轴连接起来，图11.2a中的螺钉用作轴向固定；当轴超载时，图11.2b中的锥销会被剪断，可起到安全保护的作用。

图11.2套筒联轴器
套筒联轴器结构简单、径向尺寸小、容易制造，但缺点是装拆时因被连接轴需作轴向移动而使用不太方便。适用于载荷不大、工作平稳、两轴严格对中并要求联轴器径向尺寸小的场合。此种联轴器目前尚未标准化。
（2）凸缘联轴器
如图11.3所示，凸缘联轴器由两个带凸缘的半联轴器和一组螺栓组成。这种联轴器有两种对中方式：一种是通过分别具有凸槽和凹槽的两个半联轴器的相互嵌合来对中，半联轴器之间采用普通螺栓连接，靠半联铀器接合面间的摩擦来传递转矩，如图11.3a所示；另一种是通过铰制孔用螺栓与孔的紧配合对中，靠螺栓杆承受载荷来传递转矩，如图11.3b所示。当尺寸相同时后者传递的转矩较大，且装拆时轴不必做轴向移动。

图11.3凸缘联轴器
凸缘联轴器的主要特点是结构简单、成本低、传递的转矩较大，但要求两轴的同轴度要好。适用于刚性大、振动冲击小和低速大转矩的连接场合，是应用最广的一种刚性联轴器。这种联轴器已标准化（GB5843—86）。
2．可移式刚性联轴器
由于制造、安装误差和工作时零件变形等原因，不易保证两轴对中时，宜采用具有补偿两轴相对偏移能力的可移式刚性联轴器。这类联轴器能补偿两轴相对轴向偏移图11.4a、径向偏移图11.4b、角偏移图11.4c和这些偏移组合的综合偏移。
可移式刚性联轴器有齿式联轴器、滑块联轴器和万向联轴器等。
（1）齿式联轴器
齿式联轴器如图11.5所示。它是利用内、外齿啮合以实现两轴相对偏移的补偿。内、外齿径向有间隙，可补偿两轴径向偏移；外齿顶部制成球面，球心在轴线上，可补偿两轴之间的角偏移。两内齿凸缘利用螺栓联接。齿式联轴器能传递很大的转矩，又有较大的补偿偏移的能力，常用于重型机械，但结构笨重，造价较高。

图11.4图11.5齿式联轴器
（2）十字滑块联轴器
如图11.6所示，由两个在端面上开有凹槽的半联轴器1、3和一个两端面均带有凸牙的中间盘2组成，中间盘两端面的凸牙位于互相垂直的两个直径方向上，并在安装时分别嵌入l、3的凹槽中。因为凸牙可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的相对位移和偏斜。

图11.6十字滑块联轴器

因为半联轴器与中间盘组成移动副，不能相对转动，故主动轴与从动轴的角速度应相等。但在两轴间有偏移的情况下工作时，中间盘会产生很大的离心力，故其工作转速不宜过大。
这种联轴器一般用于转速较低，轴的刚性较大，无剧烈冲击的场合。
（3）万向联轴器
万向联轴器中常见的有十字轴式万向联轴器，如图11.7所示。它利用中间联接件十字轴3联接两边的半联轴器，两轴线间夹角。可达40°～45°。单个十字轴式万向联轴器的主动轴1作等角速转动时，其从动轴2作变角速转动。为避免这种现象，可采用两个万向联轴器，使两次角速度变动的影响相互抵消，从而使主动轴1与从动轴2同步转动图11.8。但各轴相互位置必须满足：主动轴1、从动轴2与中间轴C之间的夹角相等，即；中间轴两端叉面必须位于同一平面内，如图11.8a、b、图11.8c是双十字轴式万向联轴器的结构图。

图11.7

图11.8
3．弹性联轴器
弹性联轴器是利用弹性联接件的弹性变形来补偿两轴相对位移，缓和冲击和吸收振动的。弹性联轴器有弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器和轮胎式联轴器等。
（1）弹性套柱销联轴器
弹性套柱销联轴器如图11.9所示，是利用一端具有弹性