联轴器、离合器设计与选用指南 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:阮忠唐

出品人:

页数:323

译者:

出版时间:2006-2

价格:45.00元

装帧:

isbn号码:9787502579302

丛书系列:

图书标签:

• 联轴器
• 离合器
• 机械设计
• 机械工程
• 工业设备
• 传动装置
• 机械零部件
• 设计手册
• 选用指南
• 工程技术

机械传动基础：扭矩传递与运动耦合的奥秘 本书旨在揭示机械传动领域中至关重要的两个组成部分——联轴器与离合器——的深层原理与实际应用。我们并非直接教授具体的设计图纸或选用表格，而是致力于构建读者对这两类核心部件的全面认知，使其具备独立分析问题、理解设计逻辑、并在此基础上做出合理选择的能力。 第一部分：连接与分离——联轴器与离合器的基本概念与功能 在任何机械系统中，动力源与工作机械之间都需要一种有效的连接方式，以实现能量的传递。联轴器正是承担这一核心任务的部件。它能够连接两根轴，使其共同旋转，从而将动力从电机等驱动设备传递到泵、风机、搅拌器等被驱动设备。然而，在某些工况下，我们又需要能够根据需要中断这种连接，这就是离合器发挥作用的时刻。离合器允许动力在驱动端和从动端之间进行连接和分离，这为机械系统的启停、调速以及安全保护提供了极大的灵活性。 本部分将深入探讨： 动力传递的基本原理： 无论是联轴器还是离合器，其核心功能都是传递扭矩。我们将从力矩、转矩、角速度等基本概念出发，阐述扭矩在机械传动中的重要性，以及联轴器和离合器如何实现这一功能。 联轴器的核心作用： 联轴器不仅仅是简单的连接件，它还承担着多项重要功能，包括： 连接两轴： 这是最基本的功能，确保动力平稳传递。 补偿轴系不对中： 实际的机械安装中，驱动轴和从动轴之间很难做到完全同心同轴。联轴器能够补偿一定程度的角度不对中、径向不对中和轴向窜动，保护轴承和设备免受额外应力。 缓冲和减震： 某些联轴器具有弹性元件，能够吸收和衰减工作过程中产生的冲击和振动，提高设备运行的平稳性和寿命。 传递动力： 将原动机的旋转运动和转矩传递给从动设备。 离合器的核心作用： 离合器在实现联轴器基本功能的同时，增加了“分离”的功能。它主要用于： 实现设备起动和停止： 允许发动机在怠速状态下运转，而变速器或驱动桥处于分离状态，避免起动时因阻力过大而熄火。在停车时，可以实现驱动轮与发动机的分离，使发动机继续运转。 换挡： 在手动变速器中，通过离合器实现发动机与传动系的暂时分离，使齿轮能够顺利啮合或脱开，从而进行换挡操作。 过载保护： 某些类型的离合器在传递的扭矩超过预设值时会自动打滑或分离，起到过载保护作用，避免损坏更昂贵的机械部件。 速度调节（部分应用）： 在一些特殊的机械装置中，离合器也可能用于实现一定范围内的速度调节。 第二部分：联轴器的类型、原理与特性分析 联轴器种类繁多，各具特点，适用于不同的工况和需求。本部分将系统性地介绍几种常见的联轴器类型，并对其工作原理、结构特点、优势与劣势进行深入剖析。 刚性联轴器： 基本原理： 通过刚性元件（如套筒、法兰）将两轴直接连接，要求轴系对中性极高。 常见类型： 套筒联轴器、夹壳联轴器、凸缘联轴器。 适用场景： 对传动精度要求高、轴系对中性好、低速重载等工况。 特点分析： 结构简单、成本较低、传递扭矩能力强，但对轴系不对中敏感，无法缓冲减震。 弹性联轴器： 基本原理： 利用弹性元件（如橡胶、聚氨酯、金属弹簧）的变形来补偿轴系不对中、吸收冲击和振动。 常见类型： 爪式/齿式联轴器： 利用弹性体作为爪垫，实现缓冲和隔离。 轮胎式联轴器： 利用橡胶轮胎作为弹性元件，具有优异的减震和降噪性能。 膜片联轴器： 利用金属膜片连接法兰，具有结构紧凑、传递扭矩大、无磨损等优点。 蛇簧联轴器： 利用金属蛇形弹簧传递扭矩，具有良好的缓冲和抗冲击能力。 适用场景： 需要减震降噪、补偿轴系不对中、承受冲击载荷等工况。 特点分析： 具有良好的减震、降噪、补偿不对中能力，但传递扭矩能力相对较弱，弹性元件存在寿命限制。 万向联轴器： 基本原理： 能够允许两轴之间存在较大的角度偏差，实现非直线传动。 常见类型： 单万向节、双万向节（万向传动轴）。 适用场景： 汽车转向桥、工程机械等需要改变传动方向的场合。 特点分析： 能够适应较大的角度偏差，但当角度较大时会产生速度脉动。 第三部分：离合器的类型、原理与功能详解 离合器是实现动力连接与分离的关键部件，其设计与选择直接关系到机械系统的可靠运行。本部分将重点介绍几种主流的离合器类型，阐述其工作原理和应用特点。 摩擦式离合器： 基本原理： 利用摩擦片之间的摩擦力来传递扭矩。通过控制摩擦片之间的压力，实现扭矩的接合和分离。 常见类型： 单片式离合器： 最常见的类型，利用一个摩擦片实现连接。 多片式离合器： 利用多组摩擦片，在相同空间内传递更大的扭矩。 干式离合器： 摩擦片在空气中工作，结构简单，易于散热。 湿式离合器： 摩擦片在油液中工作，散热性好，接合平稳，但能量损耗较大。 驱动方式： 手动操作离合器： 通过拉杆、踏板等人工控制。 液压操作离合器： 通过液压系统控制。 气动操作离合器： 通过气压系统控制。 电磁离合器： 利用电磁力控制摩擦片的结合与分离，实现快速响应和自动化控制。 适用场景： 汽车、摩托车、工程机械、机床等。 特点分析： 结构相对简单，成本适中，控制精度高，易于实现平稳接合。 非摩擦式离合器： 基本原理： 不依靠摩擦力传递扭矩，而是利用其他物理原理实现连接与分离。 常见类型： 齿式离合器： 利用齿的啮合传递扭矩，具有传递扭矩大、效率高、无滑差等特点。 液力耦合器： 利用工作液体的动能传递扭矩，实现平稳起动、缓冲减震，但效率略低。 电磁离合器（部分分类）： 虽然也可归为摩擦式，但其驱动原理是电磁力，与机械操作不同，故在此也提及。 适用场景： 需要高效率、无滑差、或特殊起动/缓冲要求的场合。 第四部分：选型考量与基础分析方法 理解了联轴器和离合器的基本原理和类型后，如何根据实际需求进行合理选型是关键。本部分将引导读者关注选型过程中需要考虑的关键因素，并介绍初步的分析方法。 明确传动参数： 传递的扭矩： 包括额定扭矩、峰值扭矩以及启动时的最大扭矩。 转速： 工作转速、最高转速、最低转速。 功率： 驱动源的功率和被驱动设备所需的功率。 评估运行环境： 温度： 工作环境的温度对材料性能和润滑有影响。 湿度与腐蚀性： 潮湿或腐蚀性环境需要考虑材料的防腐蚀性。 灰尘与杂质： 开放式传动需要考虑防护等级。 分析安装条件： 轴径与轴伸形式： 轴的直径、键槽、花键等。 轴系不对中程度： 角度偏差、径向偏差、轴向偏差。 安装空间限制： 联轴器或离合器的外形尺寸、安装距离。 考虑附加功能需求： 减震降噪： 是否需要吸收冲击和降低噪音。 过载保护： 是否需要自动断开以保护设备。 制动需求： 是否需要结合制动功能。 维护便捷性： 易于安装、拆卸和维护。 初步的分析思路： 扭矩储备系数： 留有足够的安全余量。 速度限制： 确保联轴器或离合器在工作转速范围内可靠运行。 不对中补偿能力： 选择能够满足实际安装误差的联轴器。 材料选择： 根据载荷、环境和成本选择合适的材料。 本书旨在为机械工程师、技术人员以及对机械传动感兴趣的读者提供坚实的基础知识。通过深入理解联轴器和离合器的设计理念与工作机理，读者将能够更有效地分析和解决实际工程问题，为机械系统的优化设计和可靠运行奠定坚实基础。

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这本书的资料性做得相当出色，我甚至把它当成了我们部门的内部技术标准制定基础。《联轴器、离合器设计与选用指南》最大的特点之一是其对国际标准和行业规范的引用与解读非常到位。它不仅仅是告诉我们某个参数的推荐值，还会追溯到是哪个标准（比如ISO或AGMA）给出了这个限制，这极大地增强了设计结果的合规性和可信度。我尤其看重其中关于安全系数设定的章节，作者结合了不同行业（如矿山机械、航空航天、通用制造）对安全裕度的不同侧重，给出了一个分层级的建议框架。对于我这种需要处理跨行业项目的工程师来说，这本书帮助我迅速适应了不同安全要求下的设计哲学转变。总而言之，这是一本能直接转化为生产力的硬核技术宝典。

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这本书的价值在于它对“选用”这一环节的强调，这往往是理论书籍中被忽略的空白地带。《联轴器、离合器设计与选用指南》花费了大量篇幅讨论了标准件与定制件的经济性权衡，这一点对成本控制敏感的工业项目经理来说简直是宝藏。它没有盲目推崇最新的技术，而是基于可靠性和可维护性的角度，教导读者如何在预算范围内做出最优解。举例来说，对于那些需要频繁接合和分离的场合，书中对气动、液压和机械式离合器在响应时间、能量消耗和维护周期上的量化比较，非常具有说服力。此外，书中对于安装和对中误差的处理也极富经验性，提供了例如激光对中仪在不同轴间隙下的操作技巧和误差修正表格，这些都是从实际操作经验中提炼出来的宝贵财富，绝非一般教科书能涵盖的。

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这本书简直是机械设计领域的一股清流！我翻阅了许多关于传动系统和动力传输的书籍，但《联轴器、离合器设计与选用指南》在深度和广度上都给我带来了极大的惊喜。它不仅仅是简单地罗列了各种类型的联轴器和离合器，更是深入剖析了它们背后的工程原理。比如，书中对于弹性元件的疲劳寿命预测模型进行了非常详尽的阐述，这对于我们实际进行设备维护和寿命评估至关重要。我特别欣赏作者在选择不同工况下的驱动元件时所提供的决策树和流程图，清晰明了，避免了许多新手在选型时容易陷入的误区。书中还涵盖了动态平衡校正的技术细节，这一点在高速旋转机械的设计中是不可或缺的。从材料选择的微观结构影响到整体系统的振动抑制，这本书提供了一个非常全面的视角，让我对如何设计出既可靠又高效的传动系统有了更深刻的理解。这本书的图示清晰，公式推导严谨，绝对是工程师案头必备的参考手册。

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说实话，这本书的实用性超出了我的预期。我之前接触的许多参考书，要么是过于偏重理论的数学推导，让人望而却步；要么就是流于表面，仅仅介绍了一些基本的产品目录。而这本《联轴器、离合器设计与选用指南》恰好找到了一个完美的平衡点。它不仅解释了“为什么”要用某种类型的联轴器，更细致地指导了“如何”去计算和验证。其中关于扭矩脉动和冲击载荷对离合器片磨损的影响分析，简直是教科书级别的案例展示。我印象最深的是关于油润滑与干摩擦离合器在不同温度和湿度条件下的性能对比分析，这部分内容直接解决了我近期在自动化产线中遇到的一个实际难题——高温下的离合器打滑问题。这本书的编排逻辑非常符合工程人员的工作习惯，从需求分析到方案比选，再到最终的装配公差要求，一气呵成。读完后，感觉自己对传动部件的“脾气秉性”都掌握了许多。

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阅读这本书的过程，更像是一场与行业资深专家的深度对话。《联轴器、离合器设计与选用指南》的语言风格非常沉稳且专业，它避免了使用过于花哨的辞藻，而是用精确的工程术语来构建知识体系。尤其是在分析高精度伺服系统中的联轴器选型时，作者对零回差联轴器（如膜片联轴器和波纹管联轴器）的刚度特性和角向/径向/轴向刚度的耦合效应进行了深入的数学建模，这对于从事精密仪器和机器人研发的人员来说，提供了强大的理论支撑。我特别喜欢其中关于失效模式分析的部分，它不是简单地列举故障现象，而是通过剖析断裂面形貌和磨损颗粒特征，反向推导出设计或使用中的缺陷所在，这种逆向思维的训练对提升工程师的故障诊断能力非常有帮助。

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