第12章聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器

1、第12章 聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器,第12章 聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器,12.2 離合器,12.1 聯(lián)軸器,12.3 制動(dòng)器,12.1.1聯(lián)軸器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用,圖121 軸線的相對位移,聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于機(jī)器的結(jié)構(gòu)要求、制造及安裝誤差、承載后變形、溫度變化和軸承磨損等原因，不能保證嚴(yán)格對中，使兩軸線之間出現(xiàn)相對位移,12.1.1聯(lián)軸器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用,根據(jù)對各種相對位移有無補(bǔ)償能力，普通聯(lián)軸器可分為： 剛性聯(lián)軸器（無補(bǔ)償能力） 撓性聯(lián)軸器（有補(bǔ)償能力）,剛性聯(lián)軸器: 這類聯(lián)軸器有套筒式、夾殼式和凸緣式等。 只介紹常用的凸緣聯(lián)軸器。,12.1.1聯(lián)軸器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用,凸緣聯(lián)軸器聯(lián)軸器

2、按對中方式不同又可分為兩種結(jié)構(gòu)形式：,12.1.1聯(lián)軸器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用,撓性聯(lián)軸器: 這類聯(lián)軸器又可根據(jù)有無彈性元件分為無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩類,1）無彈性元件的撓性聯(lián)軸器：這類聯(lián)軸器具有撓性，所以可補(bǔ)償兩軸的相對位移。但又因無彈性元件，故不能緩沖減振 。,滑塊聯(lián)軸器：由兩個(gè)在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器1、3和一個(gè)兩面帶有凸榫的中間盤2所組成。當(dāng)被聯(lián)接的兩軸有徑向偏移時(shí)，凸榫將在聯(lián)軸器的凹槽中滑動(dòng),滑塊聯(lián)軸器動(dòng)畫演示,十字軸式萬向聯(lián)軸器：十字軸式萬向聯(lián)軸器由兩個(gè)叉形接頭1、3和十字軸2組成。 由于中間聯(lián)接件十字軸聯(lián)接的兩叉形半聯(lián)軸器均能繞十字軸 的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，因此聯(lián)軸

3、器的兩軸線能成任意角度，而且在 機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，夾角發(fā)生改變?nèi)钥烧鲃?dòng)。但角越大，傳 動(dòng)效率越低，所以一般最大不超過3545。,12.1.1聯(lián)軸器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用,缺點(diǎn)：當(dāng)主動(dòng)軸角速度為常 數(shù)時(shí)，從動(dòng)軸 的角速度并不是常數(shù)，而是在一定范 圍內(nèi)變化，因而在傳動(dòng)中將產(chǎn)生附加 動(dòng)載荷 。為了改善這種情況，使用 雙萬向聯(lián)軸器,雙萬向聯(lián)軸器：使用雙萬向聯(lián)軸器時(shí)，應(yīng)使主、從動(dòng)軸和中間軸位于同一平面 內(nèi)，兩個(gè)叉形接頭也位于同一平面內(nèi)，而且使主、從動(dòng)軸與聯(lián) 接軸所成夾角相等，這樣才能使主、從動(dòng)軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)，避免 動(dòng)載荷的產(chǎn)生。,12.1.1聯(lián)軸器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用,雙萬向聯(lián)軸器,雙萬向聯(lián)軸器的安裝,萬向聯(lián)軸器動(dòng)

4、畫演示,2）有彈性元件的撓性聯(lián)軸器：這類聯(lián)軸器因裝有彈性元件，不僅可以補(bǔ)償兩軸間 的相對位移，而且具有緩沖減振能力,彈性套柱銷聯(lián)軸器：彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)上與凸緣聯(lián)軸器相似，只是用帶彈 性套的柱銷代替聯(lián)接螺栓。,這種聯(lián)軸器的特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，更換容易，尺寸小，重量輕，但其壽命 較短，因此它適用于沖擊載荷不大，需正反轉(zhuǎn)或啟動(dòng)頻繁的、 由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的各種中小功率傳動(dòng)軸系中,彈性套柱銷聯(lián)軸器：彈性柱銷聯(lián)軸器與彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)相似，只是柱銷材料 為尼龍 。,由于柱銷與柱銷孔為間隙配合，且柱銷富有彈性，因而具有補(bǔ)償兩軸相對位移和緩沖的性能。為了改善柱銷與柱銷孔的接觸條件和補(bǔ)償性能，柱銷的一端

5、制成鼓形，且柱銷兩端裝有擋板，以防止柱銷脫落。另外，由于尼龍柱銷對溫度較敏感，故這種聯(lián)軸器的工作溫度也須在2070范圍內(nèi)。,12.1.2聯(lián)軸器選擇,1聯(lián)軸器的類型選擇: 機(jī)械中常用的聯(lián)軸器多數(shù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)使用 要求和工作條件來確定。,具體選擇時(shí)應(yīng)考慮以下因素： 1）所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)以及對緩沖和減振方面的要求 2）聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大小 3）兩軸相對位移的大小 此外還應(yīng)考慮聯(lián)軸器的可靠性、使用壽命和工作環(huán)境，以及聯(lián)軸器的制造、 安裝、維護(hù)和成本等因素。,2聯(lián)軸器的型號(hào)選擇: 選擇聯(lián)軸器的型號(hào)時(shí)，先按下式計(jì)算其計(jì)算轉(zhuǎn)矩。 tckt 式中 tc 軸的計(jì)算轉(zhuǎn)矩（nm

6、）； k 工作情況系數(shù)；,根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩tc、軸的轉(zhuǎn)速n和軸端直徑d查閱有關(guān)手冊，選擇適當(dāng)型號(hào)的聯(lián)軸器。選擇時(shí)應(yīng)滿足： 1）計(jì)算轉(zhuǎn)矩tc不超過聯(lián)軸器的公稱轉(zhuǎn)矩tn，即tctn； 2）轉(zhuǎn)速n不超過聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)速n，即nn； 3）軸端直徑不超過聯(lián)軸器的孔徑范圍。,12.1.3聯(lián)軸器的安裝與維護(hù),對于安裝來說，總的原則是嚴(yán)格按照圖紙要求進(jìn)行裝配,在裝配時(shí)必須按制造廠給定的標(biāo)記組裝,在安裝聯(lián)軸器時(shí)，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以獲得聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸具有較高 的同軸度,各種聯(lián)軸器在裝配后，均應(yīng)盤車，看看轉(zhuǎn)動(dòng)情況是否良好,12.2.1離合器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用,根據(jù)工作原理不同，可將離合器分為,嵌合式離合器：結(jié)構(gòu)簡單

7、，尺寸小，傳遞轉(zhuǎn)矩大，主、從 動(dòng)軸可同步回轉(zhuǎn)，但接合時(shí)有沖擊，只能 在停機(jī)或低速時(shí)接合。,摩擦式離合器：離合平穩(wěn)，可實(shí)現(xiàn)高速接合，且具有過載打 滑的保護(hù)作用， 但主、從動(dòng)軸不能保證嚴(yán)格 同步，并且接合時(shí)產(chǎn)生磨損與摩擦。,1牙嵌式離合器,組成：由兩個(gè)端面帶牙的半離 合器1、2組成。 其中1固定在主動(dòng)軸上，2用導(dǎo) 向鍵3或花鍵與從動(dòng)軸聯(lián)接， 并由滑環(huán)4操縱沿軸向移動(dòng)實(shí) 現(xiàn)離合器的接合和分離。在半 聯(lián)軸器1上還固定有對中環(huán)5可 保證兩軸對中,牙嵌式離合器常用的牙形,三角形 梯形,矩形 鋸齒形,梯形牙：應(yīng)用較廣，其強(qiáng)度 高，傳遞轉(zhuǎn)矩大， 能自動(dòng)補(bǔ)償牙面磨損 所產(chǎn)生的間隙，同時(shí) 由于嵌合牙間有軸向 分力

8、，故便于分離；三角形牙：只能傳遞中、小轉(zhuǎn) 矩； 矩形牙：不便于離合，且磨損 后無法補(bǔ)償； 鋸齒形牙：只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩。,牙嵌式離合器牙數(shù)的選取：一般取360。傳遞大轉(zhuǎn)矩時(shí)，應(yīng)選用較少牙數(shù)； 要求接合迅速時(shí)，宜選用較多牙數(shù)。,牙嵌離合器的主要失效形式：牙面的磨損和牙根折斷,材料：牙面應(yīng)具有較高的硬度，牙根要有良好的韌性。 常用材料：為低碳鋼滲碳淬火或中碳鋼表面淬火處理，硬度應(yīng)分別 達(dá)到 5262hrc和4852hrc。 不重要的和在靜止時(shí)接合的離合器可用鑄鐵。,2圓盤摩擦片離合器, 單片式摩擦離合器：它是靠一定壓力下主動(dòng)片1和從動(dòng)片2接合面上的摩擦力傳 遞轉(zhuǎn)矩，操縱滑環(huán)4使從動(dòng)片作軸向移動(dòng)以實(shí)現(xiàn)

9、接合和分離,單片式摩擦離合器結(jié)構(gòu)簡單，但徑向尺寸較大，只能傳遞不大的轉(zhuǎn)矩。, 多片式摩擦離合器：它主要由外摩擦片組4和內(nèi)摩擦片組5組成。外摩擦片組4與 殼體2相聯(lián)接，并同主動(dòng)軸1轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)片組5與套筒9相聯(lián)接， 并與從動(dòng)軸10一起轉(zhuǎn)動(dòng)。內(nèi)、外片相間地疊合，當(dāng)滑環(huán)7由操 縱機(jī)構(gòu)控制向左移動(dòng)時(shí)，使杠桿8繞支點(diǎn)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，通過壓板 3將兩組摩擦片壓緊，實(shí)現(xiàn)接合；滑環(huán)7向右移動(dòng)，則實(shí)現(xiàn)分離,動(dòng)畫演示, 多片式摩擦離合器內(nèi)、外片結(jié)構(gòu)如圖所示。 內(nèi)片結(jié)構(gòu)有平板形和碟形兩種。后者接合時(shí)被壓平， 分離時(shí)借其彈力作用可以更加快速,多片式摩擦離合器摩擦片的數(shù)目越多，傳遞的轉(zhuǎn)矩越大，但片數(shù)過多會(huì)降低分離動(dòng)作的靈活性。

10、所以一般限制內(nèi)、外片總數(shù)不超過2530,3超越離合器,圖所示為滾柱式超越離合器：當(dāng)星輪1 順時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾柱3受摩擦力作用 被楔緊 在星輪與外圈之間，從而帶動(dòng)外圈2一起 轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)為接合狀態(tài)； 當(dāng)星輪1逆時(shí) 針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾柱3處在槽中較寬的部分， 離合器為分離狀態(tài)，因而它只能傳遞單 向的轉(zhuǎn)矩。若 外圈和星輪同時(shí)順時(shí)針 回轉(zhuǎn)，當(dāng)外圈轉(zhuǎn)速大于星輪轉(zhuǎn)速時(shí)，離 合器為分離狀態(tài)，即套筒可超越星輪轉(zhuǎn) 動(dòng)，故又稱其為超越離合器,這種離合器工作時(shí)沒有噪音，宜于高速傳動(dòng)，但制造精度要求較高,12.2.2離合器的使用與維護(hù),離合器的正確使用要點(diǎn)是：分離迅速徹底，接合柔和平穩(wěn),必須注意以下要點(diǎn)： 1）離合器接合要緩

11、慢，但當(dāng)要全面接合時(shí)，動(dòng)作又要迅速； 2）分離離合器時(shí)動(dòng)作要迅速，做到快而徹底的分離； 3）不應(yīng)采用半分離狀態(tài)來降低機(jī)車的速度； 4）離合器分離時(shí)間不宜過長，若需較長時(shí)間停車，則換成空擋。 5）離合器在使用一段時(shí)間后，必須對其分離間隙進(jìn)行調(diào)整。另外還要經(jīng)常 清洗離合器的油污，以保證離合器正常的工作。,12.3.1制動(dòng)器的類型,制動(dòng)器：用于機(jī)構(gòu)或機(jī)器減速或停止的裝置，有時(shí)也可用作調(diào)節(jié)或限制機(jī)構(gòu)或 機(jī)器的運(yùn)動(dòng)速度,按照構(gòu)造特征，常用制動(dòng)器分類如下：,12.3.2常用制動(dòng)器的性能比較,帶式制動(dòng)器,1制動(dòng)輪 2制動(dòng)鋼帶 3制動(dòng)杠桿 4重錘 5電磁鐵 6緩沖器 7檔板 8調(diào)節(jié)螺釘,帶式制動(dòng)器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡

12、單、緊湊，包角大，制動(dòng)力矩也大，但因制動(dòng)帶磨損不均 勻，易斷裂，且對軸的橫向作用力也大。這種制動(dòng)器適于用在轉(zhuǎn) 矩較大而要求緊湊的制動(dòng)場合。如用于移動(dòng)式起重機(jī)中,短行程電磁鐵制動(dòng)器,在圖示狀態(tài)中，電磁鐵線圈5斷電，彈簧8回 復(fù)將左、右兩制動(dòng)臂4接近，兩個(gè)瓦塊3同 閘緊制動(dòng)輪10，此時(shí)為制動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)電磁鐵 線圈通電時(shí)，電磁鐵6繞o點(diǎn)逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，迫 使推桿7向右移動(dòng)，彈簧8被壓縮，左、右兩 制動(dòng)臂4的上端距離較大，兩瓦塊3離開制動(dòng) 輪10，制動(dòng)器則處于開啟狀態(tài)。,這種制動(dòng)器簡單可靠，散熱好，外形尺寸大，杠桿系統(tǒng)復(fù)雜。在起重運(yùn)輸機(jī)械 中應(yīng)用較廣，適用于工作頻繁及空間較大的場合,內(nèi)張?zhí)闶街苿?dòng)器,此種制動(dòng)

13、器種類很多，圖所示為領(lǐng)從蹄式雙蹄制動(dòng)器。兩個(gè)固定支承銷4將制動(dòng)蹄1和3的下端鉸接安裝。制動(dòng)分泵2是雙向作用的。制動(dòng)時(shí)，分泵壓力f使制動(dòng)蹄1和3壓緊制動(dòng)鼓，從而產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。,這種制動(dòng)器結(jié)構(gòu)緊湊，散熱性好，密封容易。多用于安裝空間受限制的場合，廣泛用于輪式起重機(jī)及各種車輛如汽車、拖拉機(jī)等的車輪中,12.3.3 制動(dòng)器的類型選擇,制動(dòng)器類型的選擇應(yīng)根據(jù)使用要求和工作條件來選定。選擇時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn) ：, 選擇常開或常閉式制動(dòng)器時(shí)主要依據(jù)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的大小、工作性質(zhì)和工作條件, 依據(jù)制動(dòng)器的工作要求選擇制動(dòng)器, 考慮使用制動(dòng)器的場所空間大小,本章的重點(diǎn)內(nèi)容是各種聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器的工作特點(diǎn)和應(yīng)用場合，在進(jìn)行機(jī)械系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)能夠根據(jù)具體工作要求，正確選擇它們的類型。,本章小結(jié),機(jī)械工業(yè)出版社,thank you !,本章結(jié)束,滑塊聯(lián)軸器動(dòng)畫演示,12.1.1聯(lián)軸器的類型、特點(diǎn)和應(yīng)用,雙萬向聯(lián)軸器,十字軸式萬向聯(lián)軸器,聯(lián)軸器的工作情況系數(shù)