轴 联轴器和离合器

按轴线形状分： 直轴
光轴 曲轴： 空心轴和钢丝软轴
阶梯轴
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二、轴的材料及其选择
碳素钢——常用45#，正火调质
合金钢——对应力集中较敏感。
球墨铸铁——价廉、强度高、耐磨、吸振、应力集中敏感低。 可靠性差
注意：①采用合金钢并不能提高轴的刚度。 ②轴的热处理和表面强化可提高轴的疲劳强度。
常见几种轴的材料及其力学性能见P176表8-2
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1轴
一、轴的用途与分类
1、功用：1）支承回转零件（齿轮、带轮）； 2）传递运动和动力
2、分类：
按承载情况分： 转轴——既承受扭矩（转矩）又承受弯矩，是最常用的
一种轴 心轴——只受弯矩，不承受转矩；起支承作用
传动轴——主要受扭矩（转矩），不承受弯矩或承受很 小弯矩，仅起传递动力的作用
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相应部件的安装精度
７．进行必要的校核
联轴器中零件的承载能力校核
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例：联轴器的设计计算（选用）
已知：电动机输出轴经联轴器输出给减速设备，电动机功率 P=10Kw，转速n=960r/min，电动机轴伸端直径 d=42mm，试选择联轴器。
解：1、为缓冲吸振，选用弹性套柱销联轴器
2、载荷计算
概述
联轴器和离合器：联接轴与轴
1
传递运动与转矩
联轴器 联接两轴，运转时不分离，停车时才分离
离合器 运转过程中随时接合或分离 操纵传动的断续，进行变速或换向
安全联轴器与离合器 过载时断开或打滑， 保证不因过载而损坏
特殊功用的联轴器与离合器 某些特殊要求 达一定转速时，自动接合或分离
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2 联轴器的种类和特性
Tca KAT
T：联轴器所传递的公称转矩 KA：工作情况系数
３．确定联轴器的型号
Tca ≤[T] [T]：联轴器的许用转矩
４．校核最大转速 n≤nmax
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选择3
５．协调轴孔直径
两轴的直径和形状在所选联轴器型号规定的范围内
６．规定部件相应的安装精度
要求：轴的相对位移偏差在一定范围内，保证轴及
广泛应用于数控机床等机械
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爪轮1 套筒2 滚柱3 弹簧顶杆4
单向转动：
内轴顺时针转动 （套筒2逆时针转动） 滚柱楔紧于1和2间 2同向回转 反之则2不转
超越离合：
2相对于1的转向为逆时针 二者分离
郑州理工职业学院 5 安全联轴器及安全离合器
作用：过载时，联接件折断、脱开或打滑，从动安轴全联轴停器离合止器1 转动
轮胎联轴器a轮胎联轴器s
Leabharlann Baidu
膜片联轴器s
星形弹性联轴器s
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3 联轴器的选择
联轴器：标准化或规格化
选择1
机械设计的任务：选用联轴器
选择联轴器的类型 计算联轴器的计算转矩
确定联轴器的型号
校核最大转矩
协调轴孔直径
规定部件相应的安装精度
进行必要的承载能力校核
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１．选择联轴器的类型
一、联轴器所联两轴的相对位移
联轴器的种类和特性1
制造安装误差 受载和温度引起的变形：轴线不在同一直线上
结构上采取措施，使之能适应相对位移
x
y
轴向位移x
角位移
径向位移y
xy
综合位移x、y、
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二、联轴器的分类 刚性联轴器 无补偿相对位移能力，对中性要求高
相对位移引起附加载荷
挠性联轴器 有补偿相对位移能力 无弹性元件挠性联轴器： 可补偿相对位移，不能缓冲减振 有弹性元件挠性联轴器： 可补偿相对位移，缓冲减振
三、轴设计的主要内容
结构设计 工作能力计算
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轴的结构设计：
轴的结构设计就是要定出轴的合理外形和全部结构尺寸 包括：各轴段长度、直径及其他细小尺寸的设计
要求：
①轴和轴上零件要有准确、牢固的工作位置 ②轴上零件装拆、调整方便 ③轴应具有良好的制造工艺性等 ④尽量避免应力集中
郑州理工职业学院 联轴器和离合器概述
区分：安全联轴器─不自动恢复，用于很少过载处； 安全离合器─自动恢复工作能力，用于经常过载处；
一、剪切销安全联轴器
单剪式
双剪式
销钉装在经过淬火的钢套内，过载时即被剪断
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二、滚珠安全离合器
主动齿轮 从动盘 外套筒 弹簧 调节螺母
安全联轴器离合 器2
转 动 方 向
'
滚珠→从动盘→外套筒→从动轴 过载时，弹簧被压缩，从动盘右移，滚珠滑动，主动轮空转， 从动轴停转 载荷正常时，又可重新传递转矩 弹簧压力：螺母调节
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二、简介
牙嵌离合器
离合器2
单圆盘摩擦离合器
电磁摩擦离合器
多圆盘摩擦离合器
三、离合器的选用
嵌入式离合器：结构简单，外形尺寸较小，无相对运动； 适用于低速接合、转矩不大的场合
摩擦式离合器：接合过程平稳，冲击振动较小，过载保护； 尺寸大，滑动摩擦，发热量大，磨损较大
电磁摩擦离合器：远距离操纵，动作迅速，没有不平衡的轴向力
一、分类
工作原理：嵌入式、摩擦式 离合控制方法：操纵式和自动式
操纵方式：机械、电磁、液压和气压
可自动离合：超越离合器、离心离合器和安全离合器
二、基本要求
分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠； 惯性小，结构简单，重量轻，尺寸小，工作安全，效率高； 接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好； 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。
T 9.55106 P 9.55106 10 99.5103 N mm
n
960
Tca KAT 2.3 99.5103 228.8N m
3、选用
由表格查得弹性套柱销联轴器的许用转矩为250，许用 转速为3800r/min，轴径为32～42mm之间，符号 要求。
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4 离合器
作用：联接两根轴，传递转矩，主、从动部分可分离可接合
选择2
依据：工作载荷的大小和性质、转速高低、安装精度
低速、刚性大的短轴：刚性联轴器； 低速、刚性小的长轴：无弹性元件挠性联轴器； 传递转矩较大的重型机械：齿式联轴器； 高速、有振动和冲击：弹性元件挠性联轴器； 轴线位置有较大变动：万向联轴器； 有安全保护要求：安全联轴器。
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２．计算联轴器的计算转矩
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刚性联轴器
刚性联轴器
套筒联轴器
凸缘联轴器s：常用
夹壳联轴器a-夹壳联轴器s
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无弹性元件挠性联轴器
无弹性件挠性联轴器
十字滑块联轴器a-十字滑块s 滑块联轴器s
齿式联轴器a齿式联轴器s
万向联轴器a
滚子链联轴器s
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有弹性元件挠性联轴器
有弹性件挠性联轴器
弹性套a-柱销联轴器s 弹性a--柱销联轴器s 梅花形弹性联轴器s