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第6篇 轴及其连接3

第1章 轴和软轴3

1 轴3

1.1 轴的分类3

1.2 轴的设计3

1.3 轴的常用材料3

1.4 轴的结构设计6

1.4.1 零件在轴上的定位与固定7

1.4.2 提高轴疲劳强度的结构措施10

1.4.3 轴颈及轴伸结构10

1.4.4 轴的结构示例18

1.5 轴的强度计算19

1.5.1 按扭转强度或刚度计算19

1.5.2 按弯扭合成强度计算20

1.5.3 精确强度校核计算21

1.6 轴的刚度校核28

1.6.1 轴的扭转刚度28

1.6.2 轴的弯曲刚度28

1.7 轴的临界转速校核31

1.7.1 不带圆盘的均匀质量轴的临界转速31

1.7.2 带圆盘的轴的临界转速32

1.7.3 轴的临界转速计算举例33

1.7.4 光轴的一阶临界转速计算34

1.8 轴的工作图及设计计算举例35

2 软轴40

2.1 软轴的结构组成和规格41

2.1.1 软轴41

2.1.2 软管41

2.1.3 软轴接头43

2.1.4 软管接头43

2.2 常用软轴的典型结构44

2.3 防逆转装置45

2.4 软轴的选择46

第2章 联轴器47

1 联轴器的分类、特点及应用47

2 机械式联轴器选用计算（摘自JB/T 7511—1994）55

3 联轴器的性能、参数及尺寸58

3.1 联轴器轴孔和连接型式及尺寸（摘自GB/T 3852—1997）58

3.1.1 圆柱形轴孔和键槽型式及尺寸58

3.1.2 圆锥形轴孔和键槽型式及尺寸61

3.1.3 其他连接型式63

3.2 刚性联轴器64

3.2.1 凸缘联轴器（摘自GB/T 5843—2003）64

3.2.2 ZZ1胀套式刚性联轴器66

3.3 鼓形齿式联轴器67

3.3.1 GCLD型鼓形齿式联轴器（摘自JB/T 8854.1—2001）67

3.3.2 GⅡCL型、GⅡCLZ型鼓形齿式联轴器（摘自JB/T 8854.2—2001）70

3.3.3 GCLD型、GⅡCL型和GⅡCLZ型联轴器的选用及许用补偿量79

3.3.4 联轴器的转矩计算80

3.4 TGL尼龙内齿圈鼓形齿式联轴器（摘自JB/T 5514—2007）82

3.5 滚子链联轴器（摘自GB/T 6069—2002）85

3.6 十字轴式万向联轴器87

3.6.1 SWC型整体叉头十字轴式万向联轴器（摘自JB/T 5513—2006）87

BH、WH型联轴器87

BF、WF、WD型联轴器89

DH型联轴器92

CH型联轴器93

SWC型万向联轴器与相配件的连接尺寸及螺栓预紧力矩94

SWC型万向联轴器的布置与选用计算95

3.6.2 SWP型剖分轴承座十字轴式万向联轴器（摘自JB/T 3241—2005）97

A型、B型、C型、D型、E型、F型联轴器97

G型—有伸缩超短型联轴器101

ZG型—正装贯通型、FG—反装贯通型联轴器102

SWP型万向联轴器的连接及螺栓预紧力矩104

SWP型万向联轴器的选用计算104

3.7 膜片联轴器（摘自JB/T 9147—1999）106

3.7.1 JMⅠ型—带沉孔基本型联轴器的基本参数和主要尺寸106

3.7.2 JMⅠJ型—带沉孔接中间轴型联轴器的基本参数和主要尺寸108

3.7.3 JMⅡ型—无沉孔基本型联轴器的基本参数和主要尺寸110

3.7.4 JMⅡJ型—无沉孔接中间轴型联轴器的基本参数和主要尺寸113

3.7.5 膜片联轴器许用补偿量116

3.7.6 膜片联轴器的选用计算117

3.8 蛇形弹簧联轴器（摘自JB/T 8869—2000）117

3.8.1 JS型—罩壳径向安装型（基本型）联轴器117

3.8.2 JSB型—罩壳轴向安装型联轴器119

3.8.3 JSS型—双法兰连接型联轴器120

3.8.4 JSD型—单法兰连接型联轴器122

3.8.5 JSJ型—接中间轴型联轴器125

3.8.6 JSJ型中间轴长度的校核125

3.8.7 JSG型—高速型联轴器126

3.8.8 JSZ型—带制动轮型联轴器127

3.8.9 JSP型—带制动盘型联轴器129

3.8.10 JSA型—安全型联轴器130

3.8.11 联轴器许用补偿量及主要零件材料132

3.9 梅花形弹性联轴器（摘自GB/T 5272—2002）133

3.9.1 LM型—基本型、LMD型—单法兰型、LMS型—双法兰型联轴器133

3.9.2 LMZ-Ⅰ型分体式制动轮、LMZ-Ⅱ型整体式制动轮联轴器136

3.9.3 梅花联轴器的许用补偿量139

3.10 弹性套柱销联轴器（摘自GB/T 4323—2002）139

3.10.1 LT型—基本型联轴器139

3.10.2 LTZ型—带制动轮联轴器141

3.10.3 弹性套柱销联轴器的许用补偿量142

3.11 弹性柱销齿式联轴器（摘自GB/T 5015—2003）142

3.11.1 LZ型联轴器142

3.11.2 LZD型锥形轴孔联轴器145

3.11.3 LZJ型接中间轴联轴器146

3.11.4 LZZ型带制动轮联轴器148

3.11.5 弹性柱销齿式联轴器的许用补偿量150

3.12 轮胎式联轴器（摘自GB/T 5844—2002）150

3.12.1 UL型联轴器150

3.12.2 轮胎式联轴器许用补偿量152

3.13 弹性块联轴器（摘自JB/T 9148—1999）152

3.13.1 LK型—基本型、LKA型—安全销型联轴器153

3.13.2 弹性块联轴器许用补偿量155

3.14 新型梅花联轴器156

3.14.1 LMX型梅花联轴器156

3.14.2 LMX-Z胀套式梅花联轴器157

3.14.3 LMX-F法兰式梅花联轴器158

3.15 链轮摩擦式安全联轴器159

3.16 GZ1-C型钢球安全联轴器160

4 液力偶合器161

4.1 分类及其结构特点162

4.2 传动原理162

4.3 基本关系和特性163

4.4 设计原始参数及其分析167

4.5 流道选型设计169

4.6 轴向推力计算172

4.7 叶轮断面设计与强度计算174

4.8 结构设计176

4.9 偶合器的典型产品及其选择177

4.10 带偶合器传动系统启动特性计算207

4.11 传动系统采用偶合器的节能计算210

4.12 发热与散热计算214

4.13 试验216

第3章 离合器217

1 常用离合器的型式、特点及应用217

2 离合器的选用与计算221

2.1 离合器的型式与结构选择221

2.2 离合器的选用计算221

3 嵌合式离合器222

3.1 牙嵌离合器223

3.1.1 牙嵌离合器的牙型、特点与使用条件223

3.1.2 牙嵌离合器的材料与许用应力224

3.1.3 牙嵌离合器的计算225

3.1.4 牙嵌离合器尺寸的标注示例226

3.1.5 牙嵌离合器的结构尺寸227

3.2 齿式离合器229

3.3 转键离合器230

4 摩擦离合器231

4.1 摩擦离合器的型式、特点及应用231

4.2 摩擦元件的材料、性能及适用范围232

4.3 摩擦盘的型式与特点233

4.4 摩擦离合器的计算235

4.5 摩擦离合器的摩擦功和发热量计算238

4.6 摩擦离合器的磨损和寿命239

4.7 摩擦离合器的润滑和冷却239

4.7.1 湿式摩擦离合器润滑油的选择239

4.7.2 湿式摩擦离合器的润滑方式240

4.8 摩擦离合器结构尺寸240

5 电磁离合器241

5.1 电磁离合器的型式、特点与应用242

5.2 电磁离合器的动作过程243

5.3 电磁离合器的选用计算244

5.4 电磁离合器及电磁离合制动器产品245

5.4.1 摩擦式电磁离合器产品245

5.4.2 牙嵌式电磁离合器产品256

5.4.3 电磁离合制动器产品258

6 磁粉离合器265

6.1 磁粉离合器的原理及特性265

6.2 磁粉离合器的选用计算266

6.3 磁粉离合器的基本性能参数（摘自JB/T 5988—1992）267

6.4 磁粉离合器产品268

7 液压离合器270

7.1 液压离合器的特点、型式与应用270

7.2 液压离合器的计算271

7.3 活塞式多盘液压离合器的性能及主要尺寸272

8 气压离合器273

8.1 气压离合器的特点、型式与应用273

8.2 气压离合器的计算275

8.3 气压离合器的结构尺寸276

8.4 QPL型气动盘式离合器279

8.5 气压离合器的接合元件产品281

9 离心离合器285

9.1 离心离合器的特点、型式与应用286

9.2 离心离合器的计算287

9.3 离心离合器的结构尺寸289

9.3.1 AS系列钢砂式离心离合器（安全联轴器）（摘自JB/T 5986—1992）289

9.3.2 ASD系列V带轮钢砂式离心离合器（安全联轴器）（摘自JB/T 5986—1992）291

9.3.3 AQ系列钢球式离心离合器（节能安全联轴器）（摘自JB/T 5987—1992）292

9.3.4 AQZ系列带制动轮钢球式离心离合器（节能安全联轴器）（摘自JB/T 5987—1992）296

9.3.5 AQD系列V带轮钢球式离心离合器（节能安全联轴器）（摘自JB/T 5987—1992）300

10 超越离合器304

10.1 超越离合器的特点、型式及应用304

10.2 超越离合器主要零件的材料和热处理306

10.3 超越离合器材料的许用接触应力307

10.4 超越离合器的计算307

10.5 超越离合器的结构尺寸和性能参数309

10.6 超越离合器产品311

11 安全离合器323

11.1 安全离合器的型式与特点323

11.2 安全离合器的计算324

11.3 安全离合器结构尺寸（参考）326

11.4 安全离合器产品329

第4章 制动器337

1 制动机的功能、分类、特点及应用337

2 制动器的选择与设计338

2.1 制动器的选择与设计步骤338

2.2 制动转矩的确定339

2.3 制动器的发热验算341

2.3.1 热平衡通式341

2.3.2 提升设备和平移机构制动器的发热量342

2.4 摩擦材料342

3 瓦块式制动器344

3.1 瓦块式制动器的分类、特点和应用344

3.2 块式制动器的设计计算344

3.2.1 弹簧紧闸长行程块式制动器344

3.2.2 弹簧紧闸短行程块式制动器347

3.3 常用块式制动器的主要性能与尺寸348

3.3.1 电力液压块式制动器348

3.3.2 多功能块式制动器355

3.3.3 电力液压推动器358

3.3.4 电磁块式制动器362

3.3.5 制动轮（摘自JB/ZQ 4389—1997）368

4 带式制动器369

4.1 普通型带式制动器369

4.1.1 普通型带式制动器结构369

4.1.2 普通型带式制动器的计算370

4.2 短行程带式制动器372

4.2.1 短行程带式制动器结构372

4.2.2 短行程带式制动器计算373

5 盘式制动器374

5.1 盘式制动器的结构及应用374

5.1.1 点盘式制动器结构及产品374

5.1.2 全盘式制动器结构及产品381

5.1.3 锥盘式制动器结构及产品384

5.2 盘式制动器的设计计算384

6 其他制动器385

6.1 磁粉制动器385

6.1.1 磁粉制动器的结构及工作原理385

6.1.2 磁粉制动器的性能参数及产品尺寸386

6.2 电磁制动器和电磁离合制动器391

6.2.1 简介391

6.2.2 电磁制动器产品392

6.3 人力操纵制动器395

6.4 QGZ-P型惯性常闭（盘式）制动器（摘自Q/0KQH001—2001）397

6.4.1 使用范围及特点397

6.4.2 工作原理397

6.4.3 安装尺寸、性能参数与产品标记398

参考文献401