联轴器的工作原理

11.5联轴器和离合器联轴器和离合器都是用来联接轴与轴，以传递运动和转距。有时也可作为一种安全装置用来防止被联接件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。用联轴器联接两轴时，只有在机器停止运转后才能使两轴分离。离合器在机器运转时可使两轴随时接合和分离。联轴器和离合器的种类很多，大多已标准化，可直接从标准中选用。11.5.1联轴器联轴器联接的两轴，由于制造和安装等误差，将引起两轴轴线位置的偏移，不能严格对中。联轴器所联接两轴的偏移形式如下：联轴器分为两类，一类是刚性联轴器，用于两轴对中严格，且在工作时不发生轴线偏移的场合。另一类是挠性联轴器，用于两轴有一定限度的轴线偏移场合。挠性联轴器又可分为无弹性元件联轴器和弹性联轴器。1.刚性联轴器（1）套筒联轴器如图所示，套筒联轴器由套筒和联接零件（销钉或健）组成。这种联轴器构造简单，径向尺寸小；但对两轴的轴线偏移无补偿作用。多用于两轴对中严格、低速轻载的场合。当用圆锥销作联接件时，若按过载时圆锥销剪断进行设计，则可用作为安全联轴器。（2）凸缘联轴器如图所示，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，半联轴器采用普通螺栓联接；另一种是通过铰制孔用螺栓与孔的紧配合对中，当尺寸相同时后者传递的转矩较大，且装拆时轴不必作轴向移动。2.无弹性元件挠性联轴器(1)十字滑块联轴器十字滑块联轴器万向联轴器齿式联轴器3.弹性联轴器常用的弹性联轴器有：弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器等。1）弹性套柱销联轴器构造与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替了联接螺纹，利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移。这种联轴器重量轻、结构简单、但弹性套易磨损、寿命较短，用于冲击载荷小、启动频繁的中、小功率传动中。弹性套柱销联轴器已标准化（GB4323-84）。2）弹性柱销联轴器4.联轴器的选择常用联轴器多已标准化，选用时，首先应根据工作条件选择合适的类型，然后再按转矩、轴径及转速选择联轴器的型号尺寸，必要时应对个别薄弱零件进行强度验算。（1）类型的确定选择联轴器的类型时，应根据机器的工作特点及要求，结合联轴器的性能选定。两轴对中精确，轴本身刚度较好时，可选用凸缘联轴器；对中困难，轴的刚性差时，可选用具有补偿偏移能力的联轴器；两轴成一定夹角时，可选用万向联轴器；转速高，要求能吸振和缓冲的，可采用弹性联轴器。（2）型号的确定类型确定以后，再根据转矩、轴径及转速从有关标准手册中选择型号、尺寸。选择时注意：1）计算转矩不超过所选型号的规定值；2）工作转速不大于所选型号的规定值；3）两轴径在所选型号的孔径范围内。联轴器的计算转矩可按下式计算Tc=KT式中,T为名义转矩(Nmm)；Tc为计算转矩(Nmm)；K为工作情况系数，由手册查取。11.5.2离合器离合器应使机器不论在停车或运转中都能随时接合或分离，而且迅速可靠。离合器按其工作原理可分为牙嵌式、摩擦式和电磁式三类。对于已标准化的离合器，其选择步骤和计算方法与联轴器相同。1.牙嵌式离合器牙嵌式离合器的结构如图所示，它是由两个端面带牙的半离合器组成。主动半离合器用平键与主动轴联接，从动半离合器用导向键(或花键)与从动轴联接。主动半离合器上安装有对中环，以保证两个半离合器对中。操纵时，通过操纵杆移动滑环，使两个半离合器的牙面嵌入（接合）或分开（分离）。2.摩擦离合器摩擦离合器是靠摩擦盘接触面间产生的摩擦力来传递转矩的。摩擦式离合器可在任何转速下实现两轴的接合或分离；接合过程平稳，冲击振动较小；有过载保护作用。但尺寸较大，在接合或分离过程中要产生滑动摩擦，故发热量大，磨损较大。图示为单片摩擦离合器的工作原理图。在主动轴和从动轴上分别安装了摩擦盘，操纵环可以使摩擦盘沿轴向移动。接合时将从动盘压在主动盘上，主动轴上的转矩即由两盘接触面间产生的摩擦力矩传到从动轴上。特殊功用离合器1.安全离合器2.超越离合器