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1、第第5章连接章连接5.1螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型5.2键连接和销连接键连接和销连接5.3联轴器和离合器联轴器和离合器返回第第5章连接章连接将两个或两个以上的物体结合在一起的形式称为连接。在机械中，为将两个或两个以上的物体结合在一起的形式称为连接。在机械中，为了便于制造、安装、运输、修理等，广泛地运用了各种连接。连接分了便于制造、安装、运输、修理等，广泛地运用了各种连接。连接分为可拆连接和不行拆连接，可拆连接是指不需损坏连接中的任一零件为可拆连接和不行拆连接，可拆连接是指不需损坏连接中的任一零件就可拆开的连接，不行拆连接是至少必需毁坏连接中的某一部分才能就可拆开的连接，不行拆连接是至
2、少必需毁坏连接中的某一部分才能拆开的连接。本章主要介绍机械中常见的可拆连接。通过本章的学习，拆开的连接。本章主要介绍机械中常见的可拆连接。通过本章的学习，应达到如下目标应达到如下目标:学问目标学问目标了解机械中常用的可拆连接了解机械中常用的可拆连接(螺纹连接、键连接、花键连接、销连接螺纹连接、键连接、花键连接、销连接)的工作原理，了解结构形式的工作原理，了解结构形式了解螺纹连接的预紧和防松了解螺纹连接的预紧和防松驾驭键连接的类型、特点和应用场合驾驭键连接的类型、特点和应用场合了解联轴器和离合器的类型、特点及应用了解联轴器和离合器的类型、特点及应用下一页返回第第5章章 连接连接实力目标实力目标具
3、备螺纹连接的预紧和防松的实力具备螺纹连接的预紧和防松的实力具备查阅规范的实力具备查阅规范的实力上一页返回5.1螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型5.1.1螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型螺纹连接是利用螺纹连接件将被连接件连接起螺纹连接是利用螺纹连接件将被连接件连接起来而构成的一种可拆连接，在机械中应用较广。来而构成的一种可拆连接，在机械中应用较广。它结构简洁、工作牢靠、装拆便利。螺纹连接它结构简洁、工作牢靠、装拆便利。螺纹连接的类型很多，设计时可依据装拆的次数、被连的类型很多，设计时可依据装拆的次数、被连接件的厚度和强度以及机构的尺寸等具体条件接件的厚度和强度以及机构的尺寸等具体条件来选
4、用。常用的螺纹连接类型有四种来选用。常用的螺纹连接类型有四种:螺栓连接、螺栓连接、双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。双头螺柱连接、螺钉连接和紧定螺钉连接。1.螺检连接螺检连接可分为一般螺栓连接和铰制孔用螺栓连接两种可分为一般螺栓连接和铰制孔用螺栓连接两种类型。类型。如图如图5-1 (a)所示为一般螺栓连接，用螺栓穿过所示为一般螺栓连接，用螺栓穿过被连接件的光孔，在螺栓的另一端套上垫圈，被连接件的光孔，在螺栓的另一端套上垫圈，拧上螺母，把被连接件连接在一起，螺栓主要拧上螺母，把被连接件连接在一起，螺栓主要承受轴向载荷。这种方法不需在被连接件上加承受轴向载荷。这种方法不需在被连接件上加工螺纹孔
5、，装拆便利，因而得到广泛应用。这工螺纹孔，装拆便利，因而得到广泛应用。这种连接主要用于被连接件不太厚并能从两端拆种连接主要用于被连接件不太厚并能从两端拆卸的场合。卸的场合。下一页返回5.1螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型 如图如图5一一1 (b)所示为铰制孔螺栓连接。孔和螺栓杆部多用基轴制过渡所示为铰制孔螺栓连接。孔和螺栓杆部多用基轴制过渡协作，螺栓穿过铰制孔与螺母协作运用。这类螺栓主要用于传递横向协作，螺栓穿过铰制孔与螺母协作运用。这类螺栓主要用于传递横向载荷或须要精确固定被连接件的相互位置的场合载荷或须要精确固定被连接件的相互位置的场合2.双头螺柱连接双头螺柱连接如图如图5一一2所示，
6、螺栓的两端均有螺纹，一端拧入并紧定在较厚被连接所示，螺栓的两端均有螺纹，一端拧入并紧定在较厚被连接件的螺纹孔，另一端穿过较薄被连接件的通孔，套上垫圈，拧上螺母，件的螺纹孔，另一端穿过较薄被连接件的通孔，套上垫圈，拧上螺母，把机件连接在一起。适用于结构受限制，不能接受螺栓连接，如被连把机件连接在一起。适用于结构受限制，不能接受螺栓连接，如被连接件之一太厚不宜制成通孔，且需常常拆卸时的场合。接件之一太厚不宜制成通孔，且需常常拆卸时的场合。3.螺钉连接螺钉连接如图如图5-3所示，应用与双头螺栓相像，螺栓所示，应用与双头螺栓相像，螺栓(或或)螺钉穿过被连接件的螺钉穿过被连接件的孔之后，干脆拧入另一被连
7、接件的螺纹孔中，不需螺母，在结构上比孔之后，干脆拧入另一被连接件的螺纹孔中，不需螺母，在结构上比双头螺栓简洁、紧凑。常用于被连接件之一较厚且不需常常拆卸的场双头螺栓简洁、紧凑。常用于被连接件之一较厚且不需常常拆卸的场合。合。上一页 下一页返回5.1螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型4.紧定螺钉连接紧定螺钉连接如图如图5-4所示，紧定螺钉干脆拧入被连接件之一的螺纹孔中，其末端所示，紧定螺钉干脆拧入被连接件之一的螺纹孔中，其末端顶住另一被连接件的表面或凹坑中，以固定两个零件的相互位置，并顶住另一被连接件的表面或凹坑中，以固定两个零件的相互位置，并可传递不大的力或转矩。可传递不大的力或转矩。5.1
8、.2标准螺纹连接件标准螺纹连接件螺纹连接件的结构形式和尺寸已经标准化，设计时查有关标准选用即螺纹连接件的结构形式和尺寸已经标准化，设计时查有关标准选用即可。常用螺纹连接件的类型、结构特点和应用如表可。常用螺纹连接件的类型、结构特点和应用如表5一一1所示。所示。上一页 下一页返回5.1螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型5.1.3螺纹连接的预紧和防松螺纹连接的预紧和防松1.螺纹连接的预紧螺纹连接的预紧在实际工程中，绝大多数的螺纹连接在装配时在实际工程中，绝大多数的螺纹连接在装配时都必需拧紧，即在承受工作载荷前就事先受到都必需拧紧，即在承受工作载荷前就事先受到预紧力的作用，这种连接称为紧连接，个别
9、不预紧力的作用，这种连接称为紧连接，个别不须要预紧的螺纹连接称为松连接。须要预紧的螺纹连接称为松连接。预紧的目的是为了增加连接的牢靠性、紧密性预紧的目的是为了增加连接的牢靠性、紧密性和刚性。对于一般连接，预紧程度凭阅历而定，和刚性。对于一般连接，预紧程度凭阅历而定，对于重要连接对于重要连接(如汽缸体和汽缸盖的连接如汽缸体和汽缸盖的连接)，当预，当预紧力不足时，在承受工作载荷后，被连接件之紧力不足时，在承受工作载荷后，被连接件之间可能会出现缝隙，或者产生相对位移，当预间可能会出现缝隙，或者产生相对位移，当预紧力过大时，则可能使连接过载，甚至断裂破紧力过大时，则可能使连接过载，甚至断裂破坏，因此，
10、对预紧力必需用确定的方法加以限坏，因此，对预紧力必需用确定的方法加以限制。限制拧紧力常用的拧紧工具有测力矩扳手制。限制拧紧力常用的拧紧工具有测力矩扳手(图图5一一5)、定力矩扳手等，对于重要的连接，可、定力矩扳手等，对于重要的连接，可接受测量螺栓仲长法检查接受测量螺栓仲长法检查上一页 下一页返回5.1螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型对于对于M10一一M68 mm的粗牙一般螺纹，拧紧力矩的阅历公式为的粗牙一般螺纹，拧紧力矩的阅历公式为式中式中:F0为预紧力为预紧力(N);d为螺栓的公称直径为螺栓的公称直径(mm);T为拧紧为拧紧(Nmm)。小直径的螺栓装配时，应施加小的拧紧力矩，否则螺栓简洁
11、被拧断。小直径的螺栓装配时，应施加小的拧紧力矩，否则螺栓简洁被拧断。因此，在重要的连接中，假如不能严格限制预紧力的大小，则不易适因此，在重要的连接中，假如不能严格限制预紧力的大小，则不易适用直径小于用直径小于M12的螺栓。的螺栓。2.螺纹连接的防松螺纹连接的防松连接用螺纹一般接受单线螺纹，自锁性好，同时螺栓头部和螺母等支连接用螺纹一般接受单线螺纹，自锁性好，同时螺栓头部和螺母等支承面处的摩擦力也有防松作用，在静载和常温下，螺纹连接件一般不承面处的摩擦力也有防松作用，在静载和常温下，螺纹连接件一般不会发生松动。但在冲击、振动、变载或温度变更很大时，螺纹副间的会发生松动。但在冲击、振动、变载或温度
12、变更很大时，螺纹副间的摩擦力就会减小甚至消逝，致使连接渐渐松脱，导致机器不能正常工摩擦力就会减小甚至消逝，致使连接渐渐松脱，导致机器不能正常工作甚至造成重大的人身事故。因此，设计时必需考虑防松措施。作甚至造成重大的人身事故。因此，设计时必需考虑防松措施。上一页 下一页返回5.1螺纹连接的基本类型螺纹连接的基本类型防松就是防止螺纹副产生相对转动，防松的方法很多，按工作原理可防松就是防止螺纹副产生相对转动，防松的方法很多，按工作原理可分为摩擦力防松、机械方法防松和破坏螺纹副关系防松等三类。分为摩擦力防松、机械方法防松和破坏螺纹副关系防松等三类。(1)摩擦力防松。摩擦防松的原理摩擦力防松。摩擦防松的
13、原理:在螺纹副中产生不随外力变更的正在螺纹副中产生不随外力变更的正压力，形成阻挡螺纹副相对转动的摩擦力，这种防松方法适用于机械压力，形成阻挡螺纹副相对转动的摩擦力，这种防松方法适用于机械外部静止构件的连接以及防松要求不严格的场合。常接受双螺母外部静止构件的连接以及防松要求不严格的场合。常接受双螺母(图图5一一6)、弹性挡圈、弹性挡圈(图图5一一7、自锁螺母、自锁螺母(图图5一一8)来实现。来实现。(2)机械方法防松。机械方法防松是利用各种专用的止动件来限制螺机械方法防松。机械方法防松是利用各种专用的止动件来限制螺纹副的相对转动，常接受开口销与开槽螺母纹副的相对转动，常接受开口销与开槽螺母(图图
14、5-9)、止动垫圈、止动垫圈(图图5一一10),串联钢丝串联钢丝(图图5一一11)等实现等实现W破坏螺纹副关系防松。假如连接不需拆开，可用冲点破坏螺纹副关系防松。假如连接不需拆开，可用冲点(图图5一一12、焊、焊接、粘接接、粘接(图图5一一13)等防松方法将螺纹副转化为非运动副，从而解除等防松方法将螺纹副转化为非运动副，从而解除相对运动的可能。相对运动的可能。上一页返回5.2键连接和销连接键连接和销连接5.2.1概述概述键连接通过键将轴与轴上零件键连接通过键将轴与轴上零件(如齿轮、凸轮、如齿轮、凸轮、带轮等带轮等)连接在一起，实现轴与轴上零件的周向连接在一起，实现轴与轴上零件的周向固定，以传递
15、转矩。某些类型的键连接还能实固定，以传递转矩。某些类型的键连接还能实现轴和轴上零件的轴向固定，或轴向动连接现轴和轴上零件的轴向固定，或轴向动连接键连接是可拆连接，结构简洁、工作牢靠，装键连接是可拆连接，结构简洁、工作牢靠，装拆便利，并且键已经标准化，不必自行设计，拆便利，并且键已经标准化，不必自行设计，只需依据运用要求和国家标准选用，所以生产只需依据运用要求和国家标准选用，所以生产中应用广泛，是轴上零件周向固定最常用的方中应用广泛，是轴上零件周向固定最常用的方法。法。5.2.2键连接类型、特点和应用键连接类型、特点和应用按其结构特点和工作原理，键连接可分为平键按其结构特点和工作原理，键连接可分
16、为平键连接、半圆键连接和楔键连接、切向键连接、连接、半圆键连接和楔键连接、切向键连接、花键连接等。花键连接等。下一页返回5.2键连接和销连接键连接和销连接1.平键连接平键连接平键的两侧面是工作面。这种键连接定心性好，装拆便利，能承受冲平键的两侧面是工作面。这种键连接定心性好，装拆便利，能承受冲击或变载荷。工作时靠键与键槽相互挤压与键的剪切传递转矩。键连击或变载荷。工作时靠键与键槽相互挤压与键的剪切传递转矩。键连接按用途分为一般平键、导向平键和滑键三种。接按用途分为一般平键、导向平键和滑键三种。一般平键应用最广一般平键应用最广(图图5一一14)，构成静连接。一般平键按端部形态不同，构成静连接。一
17、般平键按端部形态不同分为分为A型型(圆头圆头)、B型型(方头方头)、C型型(单圆头单圆头)三种。三种。A型键和型键和C型键在轴型键在轴上的键槽用端铣刀加工，上的键槽用端铣刀加工，B型键在轴上的键槽用盘状铣刀加工。与型键在轴上的键槽用盘状铣刀加工。与B型键相比，型键相比，A型键在键槽中易于固定，但轴上键槽的应力集中较大。型键在键槽中易于固定，但轴上键槽的应力集中较大。C型键常用于轴端处。型键常用于轴端处。导向平键导向平键(图图5一一15)用于动连接，由于键较长，须要用螺钉将键固定在用于动连接，由于键较长，须要用螺钉将键固定在键槽中。为了拆卸便利，在键上设置起键螺孔。键槽中。为了拆卸便利，在键上设
18、置起键螺孔。滑键滑键(图图5一一16)固定在轮毅上，与轮毅一起可沿轴上键槽移动。适用于固定在轮毅上，与轮毅一起可沿轴上键槽移动。适用于轮毅沿轴向移动距离较长的场合。轮毅沿轴向移动距离较长的场合。上一页 下一页返回5.2键连接和销连接键连接和销连接相关连接相关连接:平键的标记示例平键的标记示例:圆头一般平键圆头一般平键(A型型)，b=16 mm,h=10 mm,L=100 mm，表示，表示为键为键16 x 100 GB 1096-1979(90)方头一般平键方头一般平键(B型型)，b=16 mm,h=10 mm,L=100 mm，表示，表示为键为键B16 x 100 GB 1096-1979(9
19、0)单圆头一般平键单圆头一般平键(C型型)，b=16 mm,h=10 mm,L=100 mm，表，表示为键示为键C16 x 100 GB 1096-1979(90)圆头导向平键圆头导向平键(A型型)，b=16 mm,h=10 mm,L=100 mm，表示，表示为键为键16 x 100 GB 1097-1979(90)方头导向平键方头导向平键(B型型)，b=16 mm,h=10 mm,L=100 mm，表示，表示为键为键B16 x 100 GB 1097-1979(90)上一页 下一页返回5.2键连接和销连接键连接和销连接上述标记示例中，上述标记示例中，A型一般平键可以省略字母型一般平键可以省略
20、字母A;标准代号后括号是指标准代号后括号是指发布于发布于1979年，该国家标准在年，该国家标准在1990年经审定确认接着有效年经审定确认接着有效2.半圆键连接半圆键连接半圆键也是以两侧面为工作面，用于静连接。半圆键能在轴上键槽中半圆键也是以两侧面为工作面，用于静连接。半圆键能在轴上键槽中摇摆，以适应轮毅键槽底面的倾斜，便于安装且有良好的自位作用。摇摆，以适应轮毅键槽底面的倾斜，便于安装且有良好的自位作用。缺点是键槽较深，对轴的强度减弱较大，只适用于轻载连接，常用在缺点是键槽较深，对轴的强度减弱较大，只适用于轻载连接，常用在锥形轴端与毅孔的连接中，如图锥形轴端与毅孔的连接中，如图5一一17所示。
21、所示。3.楔键连接楔键连接楔键楔键(图图5一一18)上下面是工作面，键的上表面和轮毅键槽底面各具有上下面是工作面，键的上表面和轮毅键槽底面各具有1:100的斜度，装配时把楔键打人轴和轮毅的键槽内，使在工作面上的斜度，装配时把楔键打人轴和轮毅的键槽内，使在工作面上产生很大的压紧力产生很大的压紧力FN。工作时主要靠楔紧的摩擦力传递转矩，并能。工作时主要靠楔紧的摩擦力传递转矩，并能承受单方向的轴向力。由于楔键打人时，迫使轴和轮毅产生偏心，故承受单方向的轴向力。由于楔键打人时，迫使轴和轮毅产生偏心，故多用于对中性要求不高、载荷平稳和转速较低的场合。多用于对中性要求不高、载荷平稳和转速较低的场合。上一页
22、 下一页返回5.2键连接和销连接键连接和销连接楔键分为一般楔键和钩头楔键两种，一般楔键有圆头、方头、单圆头楔键分为一般楔键和钩头楔键两种，一般楔键有圆头、方头、单圆头三种形式。钩头楔键的钩头供拆卸用。安装在轴端时，应留意加装防三种形式。钩头楔键的钩头供拆卸用。安装在轴端时，应留意加装防护罩。护罩。4.切向键连接切向键连接如图如图5一一19所示，切向键是由一对楔键沿斜面所示，切向键是由一对楔键沿斜面(斜度斜度1:100)拼合而成，拼合而成，上下两工作面没有斜度，并且相互平行。装配时，把两个键从轮毅的上下两工作面没有斜度，并且相互平行。装配时，把两个键从轮毅的两端打人并楔紧，因此会影响到轮毅与轴的
23、对中性。工作时，靠工作两端打人并楔紧，因此会影响到轮毅与轴的对中性。工作时，靠工作面的压紧产生的摩擦力传递转矩。传递单向转矩时，只需一对切向键，面的压紧产生的摩擦力传递转矩。传递单向转矩时，只需一对切向键，传递双向转矩，则需安装两对互成传递双向转矩，则需安装两对互成12001350的切向键。切向键的键的切向键。切向键的键槽较深，对轴的强度减弱较大，对中性较差，故只适用于对中性和运槽较深，对轴的强度减弱较大，对中性较差，故只适用于对中性和运动精度要求不高、低速、轴径大于动精度要求不高、低速、轴径大于100 mm的场合。的场合。上一页 下一页返回5.2键连接和销连接键连接和销连接5.花键连接花键连
24、接花键连接由轴上加工出的外花键和轮毅上加工出的内花键组成花键连接由轴上加工出的外花键和轮毅上加工出的内花键组成(图图5-20)。工作时，靠键齿的侧面相互挤压传递转矩。与平键连接相比，花键工作时，靠键齿的侧面相互挤压传递转矩。与平键连接相比，花键连接的优点是对中性、导向性、载荷分布的匀整性较好，而且齿数连接的优点是对中性、导向性、载荷分布的匀整性较好，而且齿数多，承载实力大，尤其广泛用于动连接。花键连接的缺点是成本高因多，承载实力大，尤其广泛用于动连接。花键连接的缺点是成本高因此，花键连接适用于定心精度要求高、载荷大或常常滑移的连接此，花键连接适用于定心精度要求高、载荷大或常常滑移的连接花键连接
25、已标准化。最常用的花键齿形为矩形和渐开线。花键连接已标准化。最常用的花键齿形为矩形和渐开线。上一页 下一页返回5.2键连接和销连接键连接和销连接(1)矩形花键矩形花键矩形花键的齿廓为直线如图矩形花键的齿廓为直线如图5-21(a)，规格为键数，规格为键数Nx小径小径dx大径大径Dx键宽键宽B。按键数和键高的不同，矩形花键分为轻、中两个系列。对载。按键数和键高的不同，矩形花键分为轻、中两个系列。对载荷较轻的连接，可选用轻系列荷较轻的连接，可选用轻系列;载荷较大的静连接或动连接，可选用中载荷较大的静连接或动连接，可选用中系列。系列。矩形花键由于加工简洁，所以得到广泛应用。矩形花键的定心方式有矩形花键
26、由于加工简洁，所以得到广泛应用。矩形花键的定心方式有三种三种:小径小径d定心、大径定心、大径D定心和齿侧定心和齿侧(键宽键宽B)定心，如图定心，如图5一一22所示。所示。其中因内花键的小径可用内圆磨床加工，外花键的小径可由专用花键其中因内花键的小径可用内圆磨床加工，外花键的小径可由专用花键磨床加工，因而定心精度高，定心的稳定性好。磨床加工，因而定心精度高，定心的稳定性好。上一页 下一页返回5.2键连接和销连接键连接和销连接(2)渐开线花键渐开线花键渐开线花键的齿廓是渐开线渐开线花键的齿廓是渐开线(图图5-21(b)，按分度圆压力角的不同，按分度圆压力角的不同，分分300渐开线和渐开线和450渐
27、开线两种。渐开线花键的定心方式为齿侧定心，渐开线两种。渐开线花键的定心方式为齿侧定心，具有自动定心的特点。当传递的转矩较大且轴径也较大时，宜接受具有自动定心的特点。当传递的转矩较大且轴径也较大时，宜接受300渐开线渐开线450。渐开线键齿的工作高度小，承载实力较低，多用于。渐开线键齿的工作高度小，承载实力较低，多用于薄壁零件的轴毅连接。薄壁零件的轴毅连接。5.2.3销连接销连接销主要有圆柱销和圆锥销两种。销连接可用来确定零件之间的相对位销主要有圆柱销和圆锥销两种。销连接可用来确定零件之间的相对位置、传递运动或转矩，还可用作平安装置中的被切断零件。置、传递运动或转矩，还可用作平安装置中的被切断零
28、件。上一页 下一页返回5.2键连接和销连接键连接和销连接1.定位销定位销用来确定零件之间的相对位置的销称为定位销用来确定零件之间的相对位置的销称为定位销(图图5一一23)。对于不常。对于不常常装拆的定位连接可接受圆柱销，常常拆卸的销可接受圆锥销，因为常装拆的定位连接可接受圆柱销，常常拆卸的销可接受圆锥销，因为圆锥销具有圆锥销具有1:50的斜度，使连接具有牢靠的自锁性，且可以在同一销的斜度，使连接具有牢靠的自锁性，且可以在同一销孔中，多次拆卸而不影响连接零件的位置精度。定位销通常不受载荷孔中，多次拆卸而不影响连接零件的位置精度。定位销通常不受载荷或只受很小的载荷，故不作强度计算，其直径依据结构而
29、定，数量不或只受很小的载荷，故不作强度计算，其直径依据结构而定，数量不得少于得少于2个为便利装拆销连接，或对盲孔销连接，可接受内螺纹圆锥个为便利装拆销连接，或对盲孔销连接，可接受内螺纹圆锥销或内螺纹圆柱销。销或内螺纹圆柱销。2.传力销传力销用来传递运动或转矩的销称为传力销用来传递运动或转矩的销称为传力销(图图5-24)。可接受圆柱销或圆锥。可接受圆柱销或圆锥销，销孔需经铰制。其尺寸应依据结构特点和工作状况，按阅历和标销，销孔需经铰制。其尺寸应依据结构特点和工作状况，按阅历和标准选取，必要时作强度校核。准选取，必要时作强度校核。上一页 下一页返回5.2键连接和销连接键连接和销连接3.平安销平安销
30、当传递的动力或转矩过载时，用于连接的销首先被切断，从而爱护被当传递的动力或转矩过载时，用于连接的销首先被切断，从而爱护被连接零件不受损坏，这种销称为平安销。销的尺寸通常以过载连接零件不受损坏，这种销称为平安销。销的尺寸通常以过载20%一一30%时即折断为依据。运用时，应留意销切断后不能飞出伤人以及便时即折断为依据。运用时，应留意销切断后不能飞出伤人以及便于更换。于更换。上一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器联轴器和离合器是机械传动中常用的部件，它们主要用来连接轴与轴联轴器和离合器是机械传动中常用的部件，它们主要用来连接轴与轴(或轴与其他回转件或轴与其他回转件)，以传递运动和转矩，有时也
31、可用作平安装置。，以传递运动和转矩，有时也可用作平安装置。两者所不同的是，联轴器连接的两轴，在机器的运转过程中，一般不两者所不同的是，联轴器连接的两轴，在机器的运转过程中，一般不能分开，只有在机器停止转动后，用拆卸的方法才能将他们分别能分开，只有在机器停止转动后，用拆卸的方法才能将他们分别;而而离合器连接的两轴，在机器工作过程中，可以依据须要通过操纵机构离合器连接的两轴，在机器工作过程中，可以依据须要通过操纵机构或自动装置随时结合或分别。或自动装置随时结合或分别。下一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器5.3.1联轴器联轴器1.分类分类联轴器连接的两轴，由于制造和安装误差、受联轴器连接的
32、两轴，由于制造和安装误差、受载变形、温度变更、轴承磨损和机座下沉等缘载变形、温度变更、轴承磨损和机座下沉等缘由，可能产生轴线的径向偏移、轴向偏移、角由，可能产生轴线的径向偏移、轴向偏移、角偏移或综合偏移，如图偏移或综合偏移，如图5-25所示。因此，要求所示。因此，要求联轴器在传递运动和转矩的同时，应具有补偿联轴器在传递运动和转矩的同时，应具有补偿轴向偏移和缓冲吸振的实力。轴向偏移和缓冲吸振的实力。依据有无补偿轴线偏移实力，可将联轴器分为依据有无补偿轴线偏移实力，可将联轴器分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。刚性联轴器刚性联轴器和挠性联轴器两大类。刚性联轴器是不能补偿两轴相对位移的联轴器，常用的有
33、是不能补偿两轴相对位移的联轴器，常用的有凸缘联轴器、套简联轴器等。挠性联轴器是能凸缘联轴器、套简联轴器等。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元件挠性联轴器件挠性联轴器和弹性元件挠性联轴器(包括金属包括金属弹性元件挠性联轴器和非金属弹性元件挠性联弹性元件挠性联轴器和非金属弹性元件挠性联轴器轴器)两大类。两大类。上一页 下一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器2.常用联轴器的结构和特点常用联轴器的结构和特点(1)凸缘联轴器凸缘联轴器凸缘联轴器是刚性联轴器中应用最广的一种，结构如图凸缘联轴器是刚性联轴器中应用最广的一
34、种，结构如图5一一26所示。所示。两个带凸缘的半联轴器，分别用键和两轴连接，然后用螺栓将两个半两个带凸缘的半联轴器，分别用键和两轴连接，然后用螺栓将两个半联轴器连接成一体。凸缘联轴器要求两轴严格对中，其主要方法有两联轴器连接成一体。凸缘联轴器要求两轴严格对中，其主要方法有两种种:一是用一个半联轴器的凸肩与另一个半联轴器的凹槽相互协作而实一是用一个半联轴器的凸肩与另一个半联轴器的凹槽相互协作而实现对中，用一般螺栓连接，依靠两个半联轴器的结合面之间的摩擦力现对中，用一般螺栓连接，依靠两个半联轴器的结合面之间的摩擦力来传递转矩，这种对中方式对中性好，但装拆时必需轴向移动来传递转矩，这种对中方式对中性
35、好，但装拆时必需轴向移动;二是两二是两个半联轴器用铰制孔螺栓连接，靠螺栓杆与螺栓孔协作对中，依靠螺个半联轴器用铰制孔螺栓连接，靠螺栓杆与螺栓孔协作对中，依靠螺栓杆的剪切及其与孔的挤压传递转矩，装拆时轴不必做轴向移动。栓杆的剪切及其与孔的挤压传递转矩，装拆时轴不必做轴向移动。上一页 下一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器凸缘联轴器结构简洁，维护便利，能传递较大转矩，但不能补偿两轴凸缘联轴器结构简洁，维护便利，能传递较大转矩，但不能补偿两轴相对位移，对两轴对中性要求较高，没有缓冲和吸振的功能。广泛用相对位移，对两轴对中性要求较高，没有缓冲和吸振的功能。广泛用于载荷平稳、两轴对中性好、短而刚
36、性好的连接。于载荷平稳、两轴对中性好、短而刚性好的连接。(2)套简联轴器套简联轴器套简联轴器通过公用套简以键或销连接两轴，如图套简联轴器通过公用套简以键或销连接两轴，如图5一一27所示。套简所示。套简联轴器属刚性联轴器，结构简洁，径向尺寸小，装拆时一根轴需做轴联轴器属刚性联轴器，结构简洁，径向尺寸小，装拆时一根轴需做轴向移动，没有缓冲和吸振的功能。套简联轴器常用于载荷平稳、两轴向移动，没有缓冲和吸振的功能。套简联轴器常用于载荷平稳、两轴直径较小、两轴对中性精度高的场合。直径较小、两轴对中性精度高的场合。(3)滑块联轴器滑块联轴器滑块联轴器结构如图滑块联轴器结构如图5-28所示，利用中间滑块两侧
37、的凸肩与两半联所示，利用中间滑块两侧的凸肩与两半联轴器端面的凹槽协作，实现两轴的连接。当两轴的轴线不重合时，回轴器端面的凹槽协作，实现两轴的连接。当两轴的轴线不重合时，回转时十字滑块的凸肩沿套简的凹槽滑动，从而实现两轴相对位移的补转时十字滑块的凸肩沿套简的凹槽滑动，从而实现两轴相对位移的补偿。滑块联轴器可补偿两轴径向位移和角度位移。偿。滑块联轴器可补偿两轴径向位移和角度位移。上一页 下一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器 十字滑块联轴器属无弹性元件挠性联轴器，结构简洁，径向尺寸小，十字滑块联轴器属无弹性元件挠性联轴器，结构简洁，径向尺寸小，但耐冲击实力差。在转速较高时，补偿两轴位移时会
38、引起十字滑块的但耐冲击实力差。在转速较高时，补偿两轴位移时会引起十字滑块的偏心，产生较大的离心惯性力，所以适用于转速较低、载荷平稳、刚偏心，产生较大的离心惯性力，所以适用于转速较低、载荷平稳、刚性大的场合。性大的场合。(4)鼓形齿联轴器鼓形齿联轴器鼓形齿联轴器属无弹性元件挠性联轴器。结构如图鼓形齿联轴器属无弹性元件挠性联轴器。结构如图5-29所示，两个所示，两个带外齿的内套简通过键和两轴连接，两个外套简用螺栓连接成一体，带外齿的内套简通过键和两轴连接，两个外套简用螺栓连接成一体，工作时通过内外齿的啮合，来传递转矩和动力。外齿的齿顶部分呈鼓工作时通过内外齿的啮合，来传递转矩和动力。外齿的齿顶部分
39、呈鼓状，啮合时具有适当的间隙。当两轴传动中产生轴向、径向和角度的状，啮合时具有适当的间隙。当两轴传动中产生轴向、径向和角度的等位移时，可以得到补偿等位移时，可以得到补偿鼓形齿联轴器的优点是转速高、传递转矩大、能补偿较大的综合位移。鼓形齿联轴器的优点是转速高、传递转矩大、能补偿较大的综合位移。缺点是质量大、制造困难、成本高、结构困难较笨重，因此多用在重缺点是质量大、制造困难、成本高、结构困难较笨重，因此多用在重型机械中。型机械中。上一页 下一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器(5)万向联轴器万向联轴器万向联轴器属无弹性元件挠性联轴器。图万向联轴器属无弹性元件挠性联轴器。图5一一30示为应
40、用广泛的示为应用广泛的I一字一字轴式万向联轴器。它由两个具有叉状端部的万向接头和十字轴组成。轴式万向联轴器。它由两个具有叉状端部的万向接头和十字轴组成。万向联轴器主要用于两相交轴的传动。两轴的交角最大可达万向联轴器主要用于两相交轴的传动。两轴的交角最大可达400450。用单个万向联轴器连接的两轴，当主动轴匀速转动时，从动轴变速转用单个万向联轴器连接的两轴，当主动轴匀速转动时，从动轴变速转动动由于从动轴回转角速度的变更，会产生附加载荷而不利用传动，因此由于从动轴回转角速度的变更，会产生附加载荷而不利用传动，因此常将万向联轴器成对运用。接受这种方式时，必需使中间连接轴的两常将万向联轴器成对运用。接
41、受这种方式时，必需使中间连接轴的两端叉面位于同一平面内，且主、从动轴与中间连接轴的两个夹角必需端叉面位于同一平面内，且主、从动轴与中间连接轴的两个夹角必需相等相等(图图5一一31)。万向联轴器能补偿较大的角位移，结构紧凑，广泛用于汽车、工程机万向联轴器能补偿较大的角位移，结构紧凑，广泛用于汽车、工程机械等的传动中。械等的传动中。上一页 下一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器(6)弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器(图图5-32)的结构与凸缘联轴器相像，所不同的是凸的结构与凸缘联轴器相像，所不同的是凸缘联轴器连接两半联轴器运用
42、的是螺栓连接，而弹性套柱销联轴器用缘联轴器连接两半联轴器运用的是螺栓连接，而弹性套柱销联轴器用的是带有弹性套的柱销连接。弹性套一般由耐油橡胶制成，工作时依的是带有弹性套的柱销连接。弹性套一般由耐油橡胶制成，工作时依靠弹性套的弹性变形来补偿两轴位移，并且吸取、缓冲振动。弹性套靠弹性套的弹性变形来补偿两轴位移，并且吸取、缓冲振动。弹性套柱销联轴器主要适用于传递小转矩、高转速、启动频柱销联轴器主要适用于传递小转矩、高转速、启动频rx和回转方向需和回转方向需常常变更的机械设备中。常常变更的机械设备中。弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器(图图5一一33)的结构与弹性套柱销联轴器的结构相像，只的结构与弹性套柱销
43、联轴器的结构相像，只是将若干由非金属材料制成的带弹性的柱销，置于两个半联轴器的凸是将若干由非金属材料制成的带弹性的柱销，置于两个半联轴器的凸缘孔中。柱销材料常用尼龙，也可用其他材料。弹性柱销联轴器的结缘孔中。柱销材料常用尼龙，也可用其他材料。弹性柱销联轴器的结构简洁，能补偿两轴间的相对位移，并具有确定的缓冲、吸振实力，构简洁，能补偿两轴间的相对位移，并具有确定的缓冲、吸振实力，多用于中等载荷、启动常见的凹凸速传动，工作温度应在多用于中等载荷、启动常见的凹凸速传动，工作温度应在20700C弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器均属于弹性元件挠性联轴器。弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器均属于弹性元件挠性
44、联轴器。上一页 下一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器(7)平安联轴器平安联轴器平安联轴器即具有过载爱护功能的联轴器。当机器过载或受冲击载荷平安联轴器即具有过载爱护功能的联轴器。当机器过载或受冲击载荷时，联轴器中的连接件能将联轴器断开，中断两轴的动力传递，从而时，联轴器中的连接件能将联轴器断开，中断两轴的动力传递，从而避开机器中重要零、部件受到损坏。平安联轴器分为刚性平安联轴器、避开机器中重要零、部件受到损坏。平安联轴器分为刚性平安联轴器、挠性平安联轴器和永磁平安联轴器三种。挠性平安联轴器和永磁平安联轴器三种。3.联轴器的选择联轴器的选择联轴器的种类很多，大多已标准化。选择的步骤是联轴
45、器的种类很多，大多已标准化。选择的步骤是:先选择类型，再先选择类型，再选择型号，必要时校核薄弱零件的强度。选择型号，必要时校核薄弱零件的强度。上一页 下一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器(1)联轴器类型的选择联轴器类型的选择联轴器的类型应当依据工作条件和运用要求来选择类型。对于两轴对联轴器的类型应当依据工作条件和运用要求来选择类型。对于两轴对中性要求高，轴的刚度较大时，可选择刚性联轴器中性要求高，轴的刚度较大时，可选择刚性联轴器;如两轴的对中困难如两轴的对中困难或轴的刚度较小时，可接受挠性联轴器或轴的刚度较小时，可接受挠性联轴器;如两轴相交时，可接受万向联如两轴相交时，可接受万向联轴
46、器轴器;如轴的转速较高且有振动时，可接受有弹性元件挠性联轴器等如轴的转速较高且有振动时，可接受有弹性元件挠性联轴器等;如工作温度大于如工作温度大于70时，应避开选择橡胶或尼龙弹性元件的弹性联轴时，应避开选择橡胶或尼龙弹性元件的弹性联轴器。器。(2)联轴器型号的选择联轴器型号的选择依据轴的转矩、轴径和轴的转速，从联轴器的标准中选取。选择的型依据轴的转矩、轴径和轴的转速，从联轴器的标准中选取。选择的型号应满足一下条件号应满足一下条件:1)计算转矩计算转矩Tc应小于或等于所选型号的公称转矩应小于或等于所选型号的公称转矩Tn，即，即上一页 下一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器考虑到在工作过程
47、中的过载、启动和制动时的惯性力矩等因素，联轴考虑到在工作过程中的过载、启动和制动时的惯性力矩等因素，联轴器的讨算转矩可按下式计算器的讨算转矩可按下式计算式中式中:Tc计算转矩，单位为计算转矩，单位为Nmm;K工作状况系数，其值见表工作状况系数，其值见表;P功率，单位为功率，单位为kW;n转速，单位为转速，单位为r/min2)轴的转速应小于或等于所选型号的许用转速，即轴的转速应小于或等于所选型号的许用转速，即3)轴的直径应在所选型号的孔径范围内。轴的直径应在所选型号的孔径范围内。(3)联轴器的校核联轴器的校核必要时校核联轴器薄弱零件的强度。必要时校核联轴器薄弱零件的强度。上一页 下一页返回5.3
48、 联轴器和离合器联轴器和离合器5.3.2离合器离合器1.分类分类离合器的类性有很多种。按离合器的限制方式离合器的类性有很多种。按离合器的限制方式不同，可分为操纵离合器和自控离合器两大类。不同，可分为操纵离合器和自控离合器两大类。必需通过操纵接合元件才具有结合或分别功能必需通过操纵接合元件才具有结合或分别功能的离合器称为操纵离合器。自控离合器是指在的离合器称为操纵离合器。自控离合器是指在主动部分和从动部分某些性能参数变更时，接主动部分和从动部分某些性能参数变更时，接合元件具有自行结合或分别功能的离合器。按合元件具有自行结合或分别功能的离合器。按离合器的工作原理，可分为嵌合式离合器和摩离合器的工作
49、原理，可分为嵌合式离合器和摩擦式离合器两大类。擦式离合器两大类。2.常用离合器的结构和特点常用离合器的结构和特点(1)牙嵌式离合器牙嵌式离合器牙嵌式离合器结构如图牙嵌式离合器结构如图5一一34所示，是靠两半离所示，是靠两半离合器的牙齿和齿槽的相互嵌合和分开达到离合合器的牙齿和齿槽的相互嵌合和分开达到离合的目的。为使两个离合器能够对中，在主动轴的目的。为使两个离合器能够对中，在主动轴端的半离合器上固定一对中环，从动轴可在对端的半离合器上固定一对中环，从动轴可在对中环内自由移动。中环内自由移动。上一页 下一页返回5.3 联轴器和离合器联轴器和离合器牙嵌离合器常见的牙型有矩形、三角形、梯形和锯齿形牙
50、嵌离合器常见的牙型有矩形、三角形、梯形和锯齿形(图图5一一35),矩矩形牙制造简洁，无轴向分力，但结合与分别较困难，应用较少形牙制造简洁，无轴向分力，但结合与分别较困难，应用较少;三角三角形牙强度较弱，主要用于小转矩和低速场合形牙强度较弱，主要用于小转矩和低速场合;梯形牙强度高，能传递梯形牙强度高，能传递较大转矩，能自动补偿齿面磨损后的间隙，应用较广泛较大转矩，能自动补偿齿面磨损后的间隙，应用较广泛;锯齿形牙只锯齿形牙只能传递单向转矩，用在特定场合。能传递单向转矩，用在特定场合。牙嵌式离合器结构简洁、紧凑，两轴结合后不会产生相对移动，但结牙嵌式离合器结构简洁、紧凑，两轴结合后不会产生相对移动，