14-04 安全联轴器及安全离合器

1 专题

—联轴器、离合器、制动器简介

将动力机的运动和动力经过一定的变换后传递给执行机构或执行构件的中间装置称为传动系统。传动系统通常由若干基本传动机构通过一定的方式组合而成，它在动力机与执行机构或执行构件之间形成一个传动联系。这种传动联系有时也出现在执行机构与执行机构之间。

一：联轴器

1、 联轴器的功用

由于制造和安装不可能绝对精确，以及工作受载时基础、机架和其它部件的弹性变形与温差变形，联轴器所联接的两轴线不可避免的要产生相对偏移。两轴相对偏移的出现，将在轴、轴承和联轴器上引起附加载荷，甚至出现剧烈振动。因此，联轴器还应具有一定的补偿两轴偏移的能力，以消除或降低被联两轴相对偏移引起的附加载荷，改善传动性能，延长机器寿命。为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷，联轴器还应具有一定的缓冲减震性能。

2、联轴器的特点及类型：

为了适应不同需要，人们设计了形式众多的联轴器，部分已标准化。机械式的联轴器分类如下：

2.1、刚性联轴器：

刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能；但结构简单，价格便宜。只有在载荷平稳，转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用刚性联轴器。在先进工业国家中，刚性 2 联轴器已淘汰不用。属于刚性联轴器的有套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器等。

2.2、挠性联轴器：

挠性联轴器具有一定的补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，最大补偿量随型号不同而异。凡被联两轴的同轴度不易保证的场合，都应选用挠性联轴器。

无弹性元件的挠性联轴器：载能力大，但也不具有缓冲减震性能，在高速或转速不稳定或经常正、反转时，有冲击噪声。使用于低速、重载、转速中。

链条联轴器：是由两个带有相同齿数链轮的半联轴器，用一条滚子链连接组成。起结构简单，装拆方便，效率高，可在高温、多尘、油污、潮湿等恶劣环境下工作；但不能承受轴向力。

万向联轴器：主要用于两轴有较大角向偏移的场合，最大角向补偿可达35-45度。 3

联轴器、离合器的结构、特点及应⽤

教学环节与时间分配

⼀（2分钟）⼆（8分钟）

三（70分钟）

授课

内容

点名查考勤

复习旧课、导⼊新课1、滑动轴承主要由哪⼏部分组成？

2、滑动轴承如何分类？

3、常⽤的径向滑动轴承有哪些？

在⽣产、⽣活中，有许多机器设备需要利⽤联

轴器、离合器等才能保证正常⼯作，如卷扬机、汽

车、运输机械、起重机械等。

讲授新课13-1、2 联轴器、离合器的结构、特点及应⽤

⼀、联轴器1、概念：

联轴器⽤来连接两根轴或轴和回转件，使它们⼀

起回转，传递转矩和运动。2、分类：

机械式联轴器分刚性联轴器、挠性联轴器和安全

教学⽅法

联轴器三⼤类。

刚性联轴器是不能补偿两轴有相对位移的联轴器，常⽤的有凸缘联轴器、套筒联轴器等。挠性联轴器是能补偿两轴相对位移的联轴器，⼜分为⽆弹性元件挠性联轴器和弹性联轴器两类。安全联轴器是具有过载安全保护功能的联轴器，⼜分为挠性安全联轴器和刚性安全联轴器两类。3.⼏种常⽤联轴器的结构

（1）凸缘联轴器利⽤螺栓连接两半联轴器的凸缘，以实现两轴的连接，凸缘联轴器要求严格对中，其对中⽅法有两种：⼀是在两半联轴器上分别制出凸肩和凹槽，互相配合⽽实现对中，⼀是两半联轴器上都制出凸肩，共同与⼀个剖分环配合⽽实现对中，

凸缘联轴器结构简单，维护⽅便，能传递较⼤的较矩，但对两轴之间的相对位移不能补偿，因此对两轴的对中性要求很⾼。凸缘联轴器⼴泛地⽤于低速、转矩、载荷平稳、短⽽刚性好的轴的连接。

（2）套筒联轴器套筒联轴器通过公⽤套筒以某种⽅式连接两轴。公⽤套筒与两轴连接的⽅式常采⽤键连接或销连接。常⽤于两轴直径较⼩、两轴对中性精度⾼、⼯作平稳的场合。

（3）齿轮联轴器齿轮联轴器通过内外齿啮合，实现两半联轴器的连接，属⽆弹性元件挠性联轴器，由两个带有外齿的凸缘内套筒1和两个带有内齿的外套筒2所组成。

齿轮联轴器的优点是转速⾼（可达3 500r/min),能传递很⼤的转矩（可达106N.m），并能补偿较⼤的综合位移，⼯作可靠，对安装精度要求不⾼。其缺点是质量⼤，制造较困难，成本⾼，因此多⽤在重型机械中。(4)滑块联轴器滑块联轴器通过中间滑块在两半联轴器端⾯的径向槽内滑动，实现两半联轴器的连接，由左套筒1、右套筒3和⼗字滑块2组成。左、右套筒⽤键分别与两轴连接。⼗字滑块两端⾯带有互相垂直的凸肩，分别嵌⼊左、右套筒端⾯相应的

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第14章 联轴器和离合器

14.1 复习笔记

【知识框架】

【通关提要】

本章主要介绍了联轴器和离合器的类型及其选择。本章主要以选择题、填空题和判断题

的形式考查，在考试中所占比重很小。本章不必作为复习重点。

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【重点难点归纳】

一、联轴器的种类和特性（见表14-1-1）

表14-1-1 联轴器的种类和特性

二、联轴器的选择（见下图14-1-1）

图14-1-1 联轴器的选择步骤

三、离合器（见表14-1-2）

表14-1-2 离合器的类型

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四、安全联轴器及安全离合器（见表14-1-3）

表14-1-3 安全联轴器及安全离合器

14.2 课后习题详解

14-1 某电动机与油泵之间用弹性套柱销联轴器连接，功率P＝4kW，转速n＝

960r/min，轴伸直径d＝32mm，试决定该联轴器的型号（只要求与电动机轴伸连接的半

联轴器满足直径要求）。

解：（1）载荷计算

公称转矩

T＝9550P/n＝9550×4/960＝39.79N·m

查教材表14-1得工况系数K

A＝1.3，则计算转矩

T

ca＝K

AT＝1.3×39.79≈51.73N·m

（2）型号选择

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从GB/T 4323—2017中查得LT5型弹性套柱销联轴器，轴径在25～35mm之间，公

称转矩224N·m，许用转速[n]＝4600r/min，故选用LT5型弹性套柱销联轴器。

14-2 某离心式水泵采用弹性柱销联轴器连接，原动机为电动机，传递功率为38kW，

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精品文档 题13—47图

第十四章 联轴器和离合器

一、 分析与思考题

14-16 联轴器、离合器、安全联轴器和安全离合器有何区别？各用于什么场合？

答：联轴器：用来把两轴联接在一起，机器运转时不能分离。只有停机时将联接拆开后两轴才能分离。

离合器：在机器运转过程中可使两轴随时接合或分离。用来操纵机器传动系统的断续，以便进行变速及换向等。

安全联轴器和安全离合器：机器工作时，如果转矩超过规定值，这种联轴器或离合器即可自行断开或打滑，以保证机器中主要零件不致因过载而损坏。

14-17 试比较刚性联轴器、无弹性元件的挠性联轴器和有弹性元件的挠性联轴器各有何优缺点？各用于什么场合？

答：刚性联轴器：构造简单，成本低，可传递较大的转矩。缺乏补偿两轴相对位移的能力。故对两轴对中性能要求很高。用于转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好的场合。

无弹性元件的挠性联轴器：可补偿两轴相对位移。但因无弹性元件，故不能缓冲减振。常用于载荷平稳、无冲击的场合。

有弹性元件的挠性联轴器：因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴相对位移而且可以吸振缓冲。用于需要补偿两轴的相对位移，工作载荷有较大变化的场合。

14-18选择联轴器类型时，应当考虑哪几方面因素？

答：1、传递转矩大小和性质以及对吸振缓冲能力的要求；

2、工作转速高低和引起离心力的大小；

3、两轴相对位移的大小和方向；

4、联轴器的可靠性和工作环境；

5、联轴器的制造、安装、维护和成本。

14-19 牙嵌离合器和摩擦式离合器各有何优缺点？各适用于什么场合？

答：牙嵌离合器：结构简单，没有相对滑动，尺寸小。但不能在转速差较大时进行联接。

摩擦式离合器：两轴能在任何不同角速度下进行联接；改变摩擦面间的压力就能调节从动轴的加速时间；接合时冲击和振动较小；过载时将发生打滑，可避免其它零件损坏。

二、 设计计算题 精品文档