機(jī)械基礎(chǔ)——第四節(jié)聯(lián)軸器與離合器

1、第四節(jié)第四節(jié)聯(lián)軸器與離合器聯(lián)軸器與離合器 一、概述一、概述 聯(lián)軸器聯(lián)軸器和和離合器離合器是用來(lái)聯(lián)接兩軸（或軸與轉(zhuǎn)是用來(lái)聯(lián)接兩軸（或軸與轉(zhuǎn)動(dòng)件），并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的部件。動(dòng)件），并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的部件。 兩者的區(qū)別是：兩者的區(qū)別是：用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸只有在用聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸只有在機(jī)器停車后，通過(guò)拆卸才能彼此分離；而用離合機(jī)器停車后，通過(guò)拆卸才能彼此分離；而用離合器聯(lián)接的兩軸則可在機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中隨時(shí)使兩軸器聯(lián)接的兩軸則可在機(jī)器轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中隨時(shí)使兩軸分離和接合。分離和接合。聯(lián)軸器通常用來(lái)聯(lián)軸器通常用來(lái)聯(lián)接兩軸聯(lián)接兩軸并在其間傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩；并在其間傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩；具有具有吸收振動(dòng)和緩和沖擊吸收振動(dòng)和緩

2、和沖擊的能力；的能力；可以作為一種可以作為一種安全裝置安全裝置用來(lái)防止被聯(lián)接件承受過(guò)大用來(lái)防止被聯(lián)接件承受過(guò)大的載荷，起到過(guò)載保護(hù)的作用；的載荷，起到過(guò)載保護(hù)的作用；用聯(lián)軸器聯(lián)接軸時(shí)只有在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)用聯(lián)軸器聯(lián)接軸時(shí)只有在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)過(guò)拆卸拆卸后才能使兩軸分離后才能使兩軸分離。1 1、聯(lián)軸器的功用、聯(lián)軸器的功用二、聯(lián)軸器二、聯(lián)軸器2 2、位移補(bǔ)償、位移補(bǔ)償 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載聯(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、軸承磨損、回轉(zhuǎn)零件不平衡及溫度變化的影后的變形、軸承磨損、回轉(zhuǎn)零件不平衡及溫度變化的影響，兩軸的軸線常存在著某種程度的響，兩軸的軸線

3、常存在著某種程度的相對(duì)位移相對(duì)位移與偏斜；與偏斜；軸向軸向位移位移徑向位移徑向位移偏角位移偏角位移綜合位移綜合位移聯(lián)軸器要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使聯(lián)軸器聯(lián)軸器要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使聯(lián)軸器具有具有補(bǔ)償補(bǔ)償各種偏移量的性能，否則就會(huì)在軸、聯(lián)軸各種偏移量的性能，否則就會(huì)在軸、聯(lián)軸器、軸承設(shè)計(jì)中引起附加載荷，導(dǎo)致工作情況惡化。器、軸承設(shè)計(jì)中引起附加載荷，導(dǎo)致工作情況惡化。3 3、聯(lián)軸器的分類：、聯(lián)軸器的分類：固定式固定式剛性剛性可移式可移式剛性剛性剛性剛性聯(lián)聯(lián)軸器軸器彈性彈性聯(lián)聯(lián)軸器軸器聯(lián)軸器聯(lián)軸器金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器器套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器凸緣凸緣聯(lián)軸器聯(lián)軸器十字

4、滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器齒式齒式聯(lián)軸器聯(lián)軸器萬(wàn)向萬(wàn)向聯(lián)軸器聯(lián)軸器非金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器非金屬?gòu)椥栽椥月?lián)軸器（一）固定式剛性聯(lián)軸器（一）固定式剛性聯(lián)軸器 特點(diǎn)特點(diǎn): :1 1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉；2 2、但對(duì)被聯(lián)接的兩軸間的相對(duì)位移缺乏補(bǔ)償能力；、但對(duì)被聯(lián)接的兩軸間的相對(duì)位移缺乏補(bǔ)償能力；3 3、對(duì)兩軸的對(duì)中性要求很高、對(duì)兩軸的對(duì)中性要求很高, ,若兩軸線發(fā)生相對(duì)位移若兩軸線發(fā)生相對(duì)位移, , 就會(huì)在軸、聯(lián)軸器和軸承上引起附加載荷；就會(huì)在軸、聯(lián)軸器和軸承上引起附加載荷； 適用：適用： 無(wú)沖擊、軸的對(duì)中性好的場(chǎng)合。無(wú)沖擊、軸的對(duì)中性好的場(chǎng)合。（1 1）、套筒聯(lián)軸器）、套

5、筒聯(lián)軸器 套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、徑向尺寸小、制作方便。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、徑向尺寸小、制作方便。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：裝配和拆卸時(shí)需作軸向移動(dòng)。裝配和拆卸時(shí)需作軸向移動(dòng)。應(yīng)用：應(yīng)用：僅適用于兩軸直徑較小、同軸度較高、輕載荷、僅適用于兩軸直徑較小、同軸度較高、輕載荷、低轉(zhuǎn)速、無(wú)振動(dòng)、無(wú)沖擊、工作平穩(wěn)的場(chǎng)合。低轉(zhuǎn)速、無(wú)振動(dòng)、無(wú)沖擊、工作平穩(wěn)的場(chǎng)合。 （2 2）、凸緣聯(lián)軸器）、凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：組成：組成：兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器和一組螺栓；器和一組螺栓；對(duì)中方式：對(duì)中方式：1 1、通過(guò)鉸制孔用螺、通過(guò)鉸制孔用螺栓與孔的緊配合對(duì)中，栓與孔的緊配合對(duì)中，當(dāng)

6、尺寸相同時(shí)后者傳當(dāng)尺寸相同時(shí)后者傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，且裝遞的轉(zhuǎn)矩較大，且裝拆時(shí)軸不必作軸向移拆時(shí)軸不必作軸向移動(dòng)。動(dòng)。凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：對(duì)中方式：對(duì)中方式：2 2、通過(guò)分別具有凸、通過(guò)分別具有凸槽和凹槽的兩個(gè)半聯(lián)槽和凹槽的兩個(gè)半聯(lián)軸器的相互嵌合來(lái)對(duì)軸器的相互嵌合來(lái)對(duì)中，半聯(lián)軸器采用普中，半聯(lián)軸器采用普通螺栓聯(lián)接；通螺栓聯(lián)接；凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器靠預(yù)緊靠預(yù)緊普通螺栓普通螺栓在凸緣邊接觸在凸緣邊接觸表面產(chǎn)生的摩擦力傳遞力矩表面產(chǎn)生的摩擦力傳遞力矩用用鉸制孔螺栓鉸制孔螺栓對(duì)中，靠螺桿對(duì)中，靠螺桿承受擠壓與剪切傳遞力矩。承受擠壓與剪切傳遞力矩。凸緣聯(lián)軸器工程實(shí)例：凸緣聯(lián)軸器工程實(shí)例：

7、凸緣聯(lián)軸器特點(diǎn)：凸緣聯(lián)軸器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳遞扭矩大；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳遞扭矩大；傳力可靠、對(duì)中性好；傳力可靠、對(duì)中性好；拆裝簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛；拆裝簡(jiǎn)便、應(yīng)用廣泛；但不具有位移補(bǔ)償功能；但不具有位移補(bǔ)償功能；按標(biāo)準(zhǔn)選用。按標(biāo)準(zhǔn)選用。（二）可移式（二）可移式剛性剛性聯(lián)軸器聯(lián)軸器可移式可移式剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器萬(wàn)向聯(lián)軸器萬(wàn)向聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器1 1、滑塊聯(lián)軸器、滑塊聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：1 1、由兩個(gè)半連軸、由兩個(gè)半連軸器器和和浮動(dòng)盤(pán)聯(lián)接在一起浮動(dòng)盤(pán)聯(lián)接在一起, ,兩軸兩軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)；一起轉(zhuǎn)動(dòng)；2 2、浮動(dòng)盤(pán)的凸榫可在半、浮動(dòng)盤(pán)的凸榫可在半連軸器的凹槽中滑

8、動(dòng)，從連軸器的凹槽中滑動(dòng)，從而補(bǔ)償兩軸徑向位移；而補(bǔ)償兩軸徑向位移；3 3、摩擦較大，要加以潤(rùn)滑。、摩擦較大，要加以潤(rùn)滑。4 4、適用于軸線間相對(duì)位移較大，無(wú)劇烈沖擊且轉(zhuǎn)速較、適用于軸線間相對(duì)位移較大，無(wú)劇烈沖擊且轉(zhuǎn)速較低的場(chǎng)合。低的場(chǎng)合。（2 2）齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器特點(diǎn)及應(yīng)用：齒式聯(lián)軸器特點(diǎn)及應(yīng)用：特點(diǎn)：特點(diǎn)：通過(guò)嚙合齒間的頂隙、側(cè)隙，具有兩軸間有徑向、通過(guò)嚙合齒間的頂隙、側(cè)隙，具有兩軸間有徑向、軸向、角綜合位移補(bǔ)償功能；軸向、角綜合位移補(bǔ)償功能；承載能力大，工作可靠。承載能力大，工作可靠。缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：制造成本高，安裝精度高，要潤(rùn)滑。制造成本高，安裝精度高，要潤(rùn)滑。應(yīng)用：應(yīng)用：

9、一般用于起動(dòng)頻繁，經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)，傳遞運(yùn)動(dòng)一般用于起動(dòng)頻繁，經(jīng)常正、反轉(zhuǎn)，傳遞運(yùn)動(dòng)要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合，如用于汽車等大型機(jī)械設(shè)備中。要求準(zhǔn)確的場(chǎng)合，如用于汽車等大型機(jī)械設(shè)備中。（3 3）萬(wàn)向聯(lián)軸器）萬(wàn)向聯(lián)軸器 是一種用以傳遞是一種用以傳遞變夾角的相交兩變夾角的相交兩軸之間的運(yùn)動(dòng)的軸之間的運(yùn)動(dòng)的聯(lián)軸器；聯(lián)軸器；這種機(jī)構(gòu)廣泛地這種機(jī)構(gòu)廣泛地應(yīng)用于汽車、機(jī)應(yīng)用于汽車、機(jī)床、軋鋼等機(jī)械床、軋鋼等機(jī)械設(shè)備中。設(shè)備中。萬(wàn)向節(jié)的不等速性：萬(wàn)向節(jié)的不等速性：當(dāng)軸當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，軸軸也將隨之轉(zhuǎn)一也將隨之轉(zhuǎn)一周，即兩軸的周，即兩軸的平均平均傳動(dòng)比為傳動(dòng)比為1 1；但是，但是，兩軸的兩軸的瞬時(shí)瞬時(shí)傳動(dòng)比卻不恒為

10、傳動(dòng)比卻不恒為1 1，而是作周期性變化而是作周期性變化的；的； 圖 13 -1 為完全消為完全消除上述萬(wàn)向節(jié)除上述萬(wàn)向節(jié)中從動(dòng)軸變速中從動(dòng)軸變速傳動(dòng)的缺點(diǎn)，傳動(dòng)的缺點(diǎn)，常將兩個(gè)萬(wàn)向常將兩個(gè)萬(wàn)向節(jié)成對(duì)串聯(lián)使節(jié)成對(duì)串聯(lián)使用；用；例如：例如：汽車傳動(dòng)軸汽車傳動(dòng)軸 接發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱接發(fā)動(dòng)機(jī)變速箱接后橋傳動(dòng)裝置接后橋傳動(dòng)裝置（三）彈性聯(lián)軸器（三）彈性聯(lián)軸器常用彈性聯(lián)軸器常用彈性聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸彈性套柱銷聯(lián)軸器器 彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器 1 1、彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器: :彈性套柱銷聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化（彈性套柱銷聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化（GB4323-84)GB4323-84) 彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套

11、柱銷聯(lián)軸器: :結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：在結(jié)構(gòu)上與凸在結(jié)構(gòu)上與凸緣聯(lián)軸器相似，只是緣聯(lián)軸器相似，只是用套有橡膠彈性套的用套有橡膠彈性套的柱銷代替了聯(lián)接螺栓；柱銷代替了聯(lián)接螺栓；原理：原理：利用彈性套的利用彈性套的彈性變形來(lái)補(bǔ)償兩軸彈性變形來(lái)補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移的相對(duì)位移 ；彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器: :特點(diǎn)：特點(diǎn)：彈性套柱銷連彈性套柱銷連軸器制造容易，裝拆軸器制造容易，裝拆方便，成本較低，但方便，成本較低，但彈性套易磨損，壽命彈性套易磨損，壽命較短。較短。適用于：適用于：載荷平穩(wěn)，載荷平穩(wěn)，正反轉(zhuǎn)或啟動(dòng)頻繁、正反轉(zhuǎn)或啟動(dòng)頻繁、轉(zhuǎn)速高的中小功率的轉(zhuǎn)速高的中小功率的兩軸聯(lián)接。兩軸聯(lián)接。 2 2、彈性柱銷

12、聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：用彈性柱銷將兩用彈性柱銷將兩個(gè)半聯(lián)軸器連接起來(lái)，個(gè)半聯(lián)軸器連接起來(lái)，為防柱銷脫落，兩側(cè)裝為防柱銷脫落，兩側(cè)裝有擋板；有擋板；特點(diǎn)：特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造安裝方便，承載大，吸安裝方便，承載大，吸振好，壽命長(zhǎng)；振好，壽命長(zhǎng)；彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 適用：適用：使用于軸向竄動(dòng)使用于軸向竄動(dòng)較大，正反轉(zhuǎn)或啟動(dòng)頻較大，正反轉(zhuǎn)或啟動(dòng)頻繁，轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合；繁，轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合；由于尼龍柱銷對(duì)溫度較由于尼龍柱銷對(duì)溫度較敏感，工作溫度限制在敏感，工作溫度限制在-2070-2070的范圍內(nèi)。的范

13、圍內(nèi)。 二、離合器二、離合器 1 1、離合器的功用、離合器的功用功用功用: : 離合器同聯(lián)軸器一樣，主要用于軸和軸之間的聯(lián)離合器同聯(lián)軸器一樣，主要用于軸和軸之間的聯(lián)接，使它們一起回轉(zhuǎn)并傳遞力矩；接，使它們一起回轉(zhuǎn)并傳遞力矩； 在機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)或停車過(guò)程中在機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)或停車過(guò)程中可隨時(shí)接合或分離可隨時(shí)接合或分離，而且迅速可靠，達(dá)到操縱傳動(dòng)系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行而且迅速可靠，達(dá)到操縱傳動(dòng)系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速及換向等變速及換向等 ； 而聯(lián)軸器須在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，經(jīng)拆卸才能分離而聯(lián)軸器須在機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，經(jīng)拆卸才能分離聯(lián)接的兩軸。聯(lián)接的兩軸。2 2、離合器要求和分類：、離合器要求和分類：離合器的基本要求

14、：離合器的基本要求： 操縱方便而且省力，結(jié)合和分離迅速平穩(wěn)，動(dòng)作操縱方便而且省力，結(jié)合和分離迅速平穩(wěn)，動(dòng)作準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，使用壽命長(zhǎng)等；準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，使用壽命長(zhǎng)等； 離合器按其工作原理可分為：離合器按其工作原理可分為： 牙嵌式牙嵌式、摩擦式和電磁式摩擦式和電磁式三類。三類。（1 1）牙嵌式離合器）牙嵌式離合器由兩個(gè)端面帶牙的半離由兩個(gè)端面帶牙的半離合器所組成；合器所組成；半離合器半離合器固聯(lián)在主動(dòng)固聯(lián)在主動(dòng)軸上，半離合器軸上，半離合器用導(dǎo)鍵用導(dǎo)鍵（或花鍵）與從動(dòng)軸聯(lián)接；（或花鍵）與從動(dòng)軸聯(lián)接；通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使離合器通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使離合器沿導(dǎo)鍵作軸向運(yùn)動(dòng)，兩沿導(dǎo)鍵作軸向運(yùn)動(dòng)，兩

15、軸靠?jī)蓚€(gè)半離合器端面的軸靠?jī)蓚€(gè)半離合器端面的牙嵌合來(lái)聯(lián)接。牙嵌合來(lái)聯(lián)接。牙嵌式離合器特點(diǎn)：牙嵌式離合器特點(diǎn)：牙嵌離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外廓尺寸牙嵌離合器結(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)小，接合后所聯(lián)接的兩軸不會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)；宜用于主、從動(dòng)軸要求完全同步宜用于主、從動(dòng)軸要求完全同步的軸系。的軸系。（2 2）圓盤(pán)摩擦片離合器）圓盤(pán)摩擦片離合器（2 2）圓盤(pán)摩擦片離合器）圓盤(pán)摩擦片離合器工作原理：工作原理：摩擦離合器是摩擦離合器是靠工作面上的摩擦力矩來(lái)靠工作面上的摩擦力矩來(lái)傳遞力矩的；傳遞力矩的；特點(diǎn)：特點(diǎn)：在接合過(guò)程中由于在接合過(guò)程中由于接合面的壓力是逐漸增加接合面的壓力是逐漸

16、增加的，的，故能在主、從動(dòng)軸有故能在主、從動(dòng)軸有較大的轉(zhuǎn)速差的情況下平較大的轉(zhuǎn)速差的情況下平穩(wěn)地進(jìn)行接合穩(wěn)地進(jìn)行接合；過(guò)載保護(hù)作用：過(guò)載保護(hù)作用：過(guò)載時(shí)，過(guò)載時(shí)，摩擦面間將發(fā)生打滑，從摩擦面間將發(fā)生打滑，從而避免其它零件的損壞。而避免其它零件的損壞。 單片式摩擦離合器單片式摩擦離合器單片摩擦離合器原理特點(diǎn)：?jiǎn)纹Σ岭x合器原理特點(diǎn)：1 1、通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)、通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)在可移動(dòng)的從動(dòng)盤(pán)在可移動(dòng)的從動(dòng)盤(pán)上施加軸向壓力，上施加軸向壓力，使兩盤(pán)壓緊，產(chǎn)生使兩盤(pán)壓緊，產(chǎn)生摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，控制兩軸的動(dòng)力的控制兩軸的動(dòng)力的接合和分離；接合和分離；2 2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單傳遞、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單傳遞扭矩?。慌ぞ匦。? 3、適用于輕型機(jī)、適用于輕型機(jī)械上。械上。多摩擦多摩擦片式片式離合器離合器 原理：原理： 外殼通過(guò)花外殼通過(guò)花鍵與一組外摩擦鍵與一組外摩擦