机械设计手册

第6篇 轴及其连接

第1章 轴和软轴6－3

1 轴6－3

1.1 轴的分类6－3

1.2 轴的设计6－3

1.3 轴的常用材料6－3

1.4 轴的结构设计6－6

1.4.1 零件在轴上的定位与固定6－7

1.4.2 提高轴疲劳强度的结构措施6－10

1.4.3 轴颈及轴伸结构6－10

1.4.4 轴的结构示例6－18

1.5 轴的强度计算6－19

1.5.1 按扭转强度或刚度计算6－19

1.5.2 按弯扭合成强度计算6－20

1.5.3 精确强度校核计算6－21

1.6 轴的刚度校核6－28

1.6.1 轴的扭转刚度6－28

1.6.2 轴的弯曲刚度6－28

1.7 轴的临界转速校核6－31

1.7.1 不带圆盘的均匀质量轴的临界转速6－31

1.7.2 带圆盘的轴的临界转速6－32

1.7.3 轴的临界转速计算举例6－33

1.7.4 光轴的一阶临界转速计算6－34

1.8 轴的工作图及设计计算举例6－35

2 软轴6－40

2.1 软轴的结构组成和规格6－41

2.1.1 软轴6－41

2.1.2 软管6－41

2.1.3 软轴接头6－43

2.1.4 软管接头6－43

2.2 常用软轴的典型结构6－44

2.3 防逆转装置6－45

2.4 软轴的选择6－46

第2章 联轴器6－47

1 联轴器的分类、特点及应用6－47

2 机械式联轴器选用计算（摘自JB/T7511-1994）6－55

3 联轴器的性能、参数及尺寸6－58

3.1 联轴器轴孔和连接型式及尺寸（摘自GB/T3852-1997）6－58

3.1.1 圆柱形轴孔和键槽型式及尺寸6－58

3.1.2 圆锥形轴孔和键槽型式及尺寸6－61

3.1.3 其他连接型式6－63

3.2 刚性联轴器6－64

3.2.1 凸缘联轴器（摘自GB/T5843-2003）6－64

3.2.2 ZZ1胀套式刚性联轴器6－66

3.3 鼓形齿式联轴器6－67

3.3.1 GCLD型鼓形齿式联轴器（摘自JB/T8854.1 -2001）6－67

3.3.2 GⅡCL型、GⅡCLZ型鼓形齿式联轴器（摘自JB/T8854.2 -2001）6－70

3.3.3 GCLD型、GⅡCL型和GⅡCLZ型联轴器的选用及许用补偿量6－79

3.3.4 联轴器的转矩计算6－80

3.4 TGL尼龙内齿圈鼓形齿式联轴器（摘自JB/T5514-2007）6－82

3.5 滚子链联轴器（摘自GB/T6069-2002）6－85

3.6 十字轴式万向联轴器6－87

3.6.1 SWC型整体叉头十字轴式万向联轴器（摘自JB/T5513-2006）6－87

BH、WH型联轴器6－87

BF、WF、WD型联轴器6－89

DH型联轴器6－92

CH型联轴器6－93

SWC型万向联轴器与相配件的连接尺寸及螺栓预紧力矩6－94

SWC型万向联轴器的布置与选用计算6－95

3.6.2 SWP型剖分轴承座十字轴式万向联轴器（摘自JB/T3241-2005）6－97

A型、B型、C型、D型、E型、F型联轴器6－97

G型-有伸缩超短型联轴器6－101

ZG型-正装贯通型、FG-反装贯通型联轴器6－102

SWP型万向联轴器的连接及螺栓预紧力矩6－104

SWP型万向联轴器的选用计算6－104

3.7 膜片联轴器（摘自JB/T9147-1999）6－106

3.7.1 JMⅠ型-带沉孔基本型联轴器的基本参数和主要尺寸6－106

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6－108

3.7.3 JMⅡ型-无沉孔基本型联轴器的基本参数和主要尺寸6－110

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6－113

3.7.5 膜片联轴器许用补偿量6－116

3.7.6 膜片联轴器的选用计算6－117

3.8 蛇形弹簧联轴器（摘自JB/T8869-2000）6－117

3.8.1 JS型-罩壳径向安装型（基本型）联轴器6－117

3.8.2 JSB型-罩壳轴向安装型联轴器6－119

3.8.3 JSS型-双法兰连接型联轴器6－120

3.8.4 JSD型-单法兰连接型联轴器6－122

3.8.5 JSJ型-接中间轴型联轴器6－125

3.8.6 JSJ型中间轴长度的校核6－125

3.8.7 JSG型-高速型联轴器6－126

3.8.8 JSZ型-带制动轮型联轴器6－127

3.8.9 JSP型-带制动盘型联轴器6－129

3.8.1 0JSA型-安全型联轴器6－130

3.8.1 1联轴器许用补偿量及主要零件材料6－132

3.9 梅花形弹性联轴器（摘自GB/T5272-2002）6－133

3.9.1 LM型-基本型、LMD型-单法兰型、LMS型-双法兰型联轴器6－133

3.9.2 LMZ－Ⅰ型分体式制动轮、LMZ－Ⅱ型整体式制动轮联轴器6－136

3.9.3 梅花联轴器的许用补偿量6－139

3.10 弹性套柱销联轴器（摘自GB/T4323-2002）6－139

3.10.1 LT型-基本型联轴器6－139

3.10.2 LTZ型-带制动轮联轴器6－141

3.10.3 弹性套柱销联轴器的许用补偿量6－142

3.11 弹性柱销齿式联轴器（摘自GB/T5015-2003）6－142

3.11.1 LZ型联轴器6－142

3.11.2 LZD型锥形轴孔联轴器6－145

3.11.3 LZJ型接中间轴联轴器6－146

3.11.4 LZZ型带制动轮联轴器6－148

3.11.5 弹性柱销齿式联轴器的许用补偿量6－150

3.12 轮胎式联轴器（摘自GB/T5844-2002）6－150

3.12.1 UL型联轴器6－150

3.12.2 轮胎式联轴器许用补偿量6－152

3.13 弹性块联轴器（摘自JB/T9148-1999）6－152

3.13.1 LK型-基本型、LKA型-安全销型联轴器6－153

3.13.2 弹性块联轴器许用补偿量6－155

3.14 新型梅花联轴器6－156

3.14.1 LMX型梅花联轴器6－156

3.14.2 LMX－Z胀套式梅花联轴器6－157

3.14.3 LMX－F法兰式梅花联轴器6－158

3.15 链轮摩擦式安全联轴器6－159

3.16G Z1－C型钢球安全联轴器6－160

4 液力偶合器6－161

4.1 分类及其结构特点6－162

4.2 传动原理6－162

4.3 基本关系和特性6－163

4.4 设计原始参数及其分析6－167

4.5 流道选型设计6－169

4.6 轴向推力计算6－172

4.7 叶轮断面设计与强度计算6－174

4.8 结构设计6－176

4.9 偶合器的典型产品及其选择6－177

4.10 带偶合器传动系统启动特性计算6－207

4.11 传动系统采用偶合器的节能计算6－210

4.12 发热与散热计算6－214

4.13 试验6－216

第3章 离合器6－217

1 常用离合器的型式、特点及应用6－217

2 离合器的选用与计算6－221

2.1 离合器的型式与结构选择6－221

2.2 离合器的选用计算6－221

3 嵌合式离合器6－222

3.1 牙嵌离合器6－223

3.1.1 牙嵌离合器的牙型、特点与使用条件6－223

3.1.2 牙嵌离合器的材料与许用应力6－224

3.1.3 牙嵌离合器的计算6－225

3.1.4 牙嵌离合器尺寸的标注示例6－226

3.1.5 牙嵌离合器的结构尺寸6－227

3.2 齿式离合器6－229

3.3 转键离合器6－230

4 摩擦离合器6－231

4.1 摩擦离合器的型式、特点及应用6－231

4.2 摩擦元件的材料、性能及适用范围6－232

4.3 摩擦盘的型式与特点6－233

4.4 摩擦离合器的计算6－235

4.5 摩擦离合器的摩擦功和发热量计算6－238

4.6 摩擦离合器的磨损和寿命6－239

4.7 摩擦离合器的润滑和冷却6－239

4.7.1 湿式摩擦离合器润滑油的选择6－239

4.7.2 湿式摩擦离合器的润滑方式6－240

4.8 摩擦离合器结构尺寸6－240

5 电磁离合器6－241

5.1 电磁离合器的型式、特点与应用6－242

5.2 电磁离合器的动作过程6－243

5.3 电磁离合器的选用计算6－244

5.4 电磁离合器及电磁离合制动器产品6－245

5.4.1 摩擦式电磁离合器产品6－245

5.4.2 牙嵌式电磁离合器产品6－256

5.4.3 电磁离合制动器产品6－258

6 磁粉离合器6－265

6.1 磁粉离合器的原理及特性6－265

6.2 磁粉离合器的选用计算6－266

6.3 磁粉离合器的基本性能参数（摘自JB/T5988-1992）6－267

6.4 磁粉离合器产品6－268

7 液压离合器6－270

7.1 液压离合器的特点、型式与应用6－270

7.2 液压离合器的计算6－271

7.3 活塞式多盘液压离合器的性能及主要尺寸6－272

8 气压离合器6－273

8.1 气压离合器的特点、型式与应用6－273

8.2 气压离合器的计算6－275

8.3 气压离合器的结构尺寸6－276

8.4 QPL型气动盘式离合器6－279

8.5 气压离合器的接合元件产品6－281

9 离心离合器6－285

9.1 离心离合器的特点、型式与应用6－286

9.2 离心离合器的计算6－287

9.3 离心离合器的结构尺寸6－289

9.3.1 AS系列钢砂式离心离合器（安全联轴器）（摘自JB/T5986-1992）6－289

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/T5986-1992）6－291

9.3.3 AQ系列钢球式离心离合器（节能安全联轴器）（摘自JB/T5987-1992）6－292

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/T5987-1992）6－296

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/T5987-1992）6－300

10 超越离合器6－304

10.1 超越离合器的特点、型式及应用6－304

10.2 超越离合器主要零件的材料和热处理6－306

10.3 超越离合器材料的许用接触应力6－307

10.4 超越离合器的计算6－307

10.5 超越离合器的结构尺寸和性能参数6－309

10.6 超越离合器产品6－311

11 安全离合器6－323

11.1 安全离合器的型式与特点6－323

11.2 安全离合器的计算6－324

11.3 安全离合器结构尺寸（参考）6－326

11.4 安全离合器产品6－329

第4章 制动器6－337

1 制动机的功能、分类、特点及应用6－337

2 制动器的选择与设计6－338

2.1 制动器的选择与设计步骤6－338

2.2 制动转矩的确定6－339

2.3 制动器的发热验算6－341

2.3.1 热平衡通式6－341

2.3.2 提升设备和平移机构制动器的发热量6－342

2.4 摩擦材料6－342

3 瓦块式制动器6－344

3.1 瓦块式制动器的分类、特点和应用6－344

3.2 块式制动器的设计计算6－344

3.2.1 弹簧紧闸长行程块式制动器6－344

3.2.2 弹簧紧闸短行程块式制动器6－347

3.3 常用块式制动器的主要性能与尺寸6－348

3.3.1 电力液压块式制动器6－348

3.3.2 多功能块式制动器6－355

3.3.3 电力液压推动器6－358

3.3.4 电磁块式制动器6－362

3.3.5 制动轮（摘自JB/ZQ4389-1997）6－368

4 带式制动器6－369

4.1 普通型带式制动器6－369

4.1.1 普通型带式制动器结构6－369

4.1.2 普通型带式制动器的计算6－370

4.2 短行程带式制动器6－372

4.2.1 短行程带式制动器结构6－372

4.2.2 短行程带式制动器计算6－373

5 盘式制动器6－374

5.1 盘式制动器的结构及应用6－374

5.1.1 点盘式制动器结构及产品6－374

5.1.2 全盘式制动器结构及产品6－381

5.1.3 锥盘式制动器结构及产品6－384

5.2 盘式制动器的设计计算6－384

6 其他制动器6－385

6.1 磁粉制动器6－385

6.1.1 磁粉制动器的结构及工作原理6－385

6.1.2 磁粉制动器的性能参数及产品尺寸6－386

6.2 电磁制动器和电磁离合制动器6－391

6.2.1 简介6－391

6.2.2 电磁制动器产品6－392

6.3 人力操纵制动器6－395

6.4 QGZ－P型惯性常闭（盘式）制动器（摘自Q/OKQH001-2001）6－397

6.4.1 使用范围及特点6－397

6.4.2 工作原理6－397

6.4.3 安装尺寸、性能参数与产品标记6－398

参考文献6－401

《机械设计手册》第五版单行本共16分册，涵盖了机械常规设计的所有内容。各分册分别为：《常用设计资料》、《机械制图·精度设计》、《常用机械工程材料》、《机构》、《连接与紧固》、《轴及其连接》、《轴承》、《起重运输件·五金件》、《润滑与密封》、《弹簧》、《机械传动》、《减（变）速器·电机与电器》、《机械振动·机架设计》、《液压传动》、《液压控制》、《气压传动》。
　　《机械设计手册（第5版·单行本）：轴及其连接》为《轴及其连接》。其中第1章为轴和软轴，主要介绍轴的材料、结构设计、强度计算、刚度校核、临界转速校核等，以及软轴的组成、规格、结构设计等：第2章为联轴器，主要介绍各种联轴器类型、特点、选用、性能参数和尺寸等：第3章为离合器，主要介绍常用离合器的型式、特点、计算和选用、性能参数和尺寸等；第4章为制动器，主要介绍常用制动器的类型、特点、计算和选用、性能参数和尺寸等。
　　《机械设计手册（第5版·单行本）：轴及其连接》可作为机械设计人员和有关工程技术人员的工具书，也可供高等院校有关专业师生参考。

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