機(jī)械裝配第三章第五節(jié)

1、3.5 聯(lián)軸器、離合器和制動器的裝配¨ 聯(lián)軸器用來把兩軸聯(lián)接在一起，以傳遞運動與轉(zhuǎn)矩，機(jī)器停止運轉(zhuǎn)后才能接合或分離的一種裝置。¨ 離合器 在機(jī)器運轉(zhuǎn)過程中，可使兩軸隨時接合或分離的一種裝置。它可用來操縱機(jī)器傳動系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速及換向等。¨ 制動器用來降低機(jī)械的運轉(zhuǎn)速度或迫使機(jī)械停止運轉(zhuǎn)的部件3.5.1 聯(lián)軸器的裝配一.聯(lián)軸器的種類聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設(shè)計聯(lián)軸器時，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的性能 。 聯(lián)軸器的

2、分類：固定式聯(lián)軸器：被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移無補(bǔ)償能力，故對兩軸對中性的要求高。當(dāng)兩軸有相對位移時，會在結(jié)構(gòu)內(nèi)引起附加載荷。這類聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比較簡單。可移式聯(lián)軸器：對被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移有補(bǔ)償能力，進(jìn)一步分為：· 剛性可移式聯(lián)軸器：利用聯(lián)軸器工作零件間的間隙和結(jié)構(gòu)特性來補(bǔ)償兩軸的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。· 彈性可移式聯(lián)軸器：利用聯(lián)軸器中的彈性元件的變形，來補(bǔ)償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力。l 固定式聯(lián)軸器1、 套筒聯(lián)軸器（a、b）2、 凸緣聯(lián)軸器（a、b、c） (圖a) (圖b) (圖c)3、夾殼聯(lián)軸器（a、b） (圖a) (圖b)l

3、可移式聯(lián)軸器 1、十字滑塊聯(lián)軸器  2、齒式聯(lián)軸器3、滑塊聯(lián)軸器實物工程4、萬向聯(lián)軸器 5、滾子鏈聯(lián)軸器二.聯(lián)軸器的選擇1.類型選擇前提：選擇聯(lián)軸器的前提是：全面了解常用聯(lián)軸器的性能、應(yīng)用范圍及使用場合。設(shè)計人員根據(jù)機(jī)械設(shè)計中對聯(lián)軸器的要求和工作條件，選用適合的聯(lián)軸器類型。另外也可以參考同類機(jī)械或相似機(jī)械上的應(yīng)用進(jìn)行選擇。選擇連軸器類型時應(yīng)考慮的因素主要有：被聯(lián)接兩軸的對中性；轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)；軸的工作轉(zhuǎn)速；工作環(huán)境、使用壽命和潤滑密封條件等。1、對于低速、剛性大的短軸，或當(dāng)兩軸對中準(zhǔn)確、工作時兩軸線不會發(fā)生相對位移時，可選擇剛性固定式聯(lián)軸器； 2、對于低速、剛性小的長軸，或當(dāng)兩軸的

4、軸線有相對偏移，或基礎(chǔ)與機(jī)架的剛性較差，工作式不能保證兩軸線精確對中式，可選擇剛性可移式聯(lián)軸器； 3、對于有一定軸向位移和角偏移時，可選擇彈性套柱聯(lián)銷聯(lián)軸器。4、對于有較大軸向位移和角偏移時，可選擇彈性柱銷連軸器；5、對于有一定軸向位移和較大角偏移時，可選擇輪胎式聯(lián)軸器。（1）兩軸.對中情況：嚴(yán)格對中-固定式聯(lián)軸器不能保證嚴(yán)格對中或工作時會發(fā)生位移-可移式聯(lián)軸器 彈性聯(lián)軸器（2）載荷情況 載荷平穩(wěn)或變動不大-剛性聯(lián)軸器經(jīng)常起動制動或載荷變化大-彈性聯(lián)軸器（3）速度情況：工作轉(zhuǎn)速<聯(lián)軸器許用轉(zhuǎn)速低速-剛性聯(lián)軸器高速-彈性聯(lián)軸器（4）環(huán)境情況環(huán)境溫度低（<-20°c）或高（&

5、gt;45°c)不宜選用具有橡膠或尼龍作彈性元件的聯(lián)軸器；考慮安裝尺寸2.型號選擇當(dāng)聯(lián)軸器的類型確定后，應(yīng)根據(jù)軸端直徑d，轉(zhuǎn)矩T，轉(zhuǎn)速n和空間尺寸等要求在標(biāo)準(zhǔn)中選擇適當(dāng)?shù)穆?lián)軸器型號。步驟：（1）計算名義轉(zhuǎn)矩T： T=9550P/n T為所選聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩；P為所選聯(lián)軸器傳動的最大功率。n為軸的轉(zhuǎn)速；（2）計算轉(zhuǎn)矩Tc: Tc=KT Tc：計算轉(zhuǎn)矩，T為聯(lián)軸器所傳遞的名義轉(zhuǎn)矩，單位為N.mm；K為聯(lián)軸器工作情況系數(shù)，可根據(jù)原動機(jī)和工作機(jī)的類型從表中選取。（3）選擇聯(lián)軸器的型號 根據(jù)軸端直徑、轉(zhuǎn)速n、計算轉(zhuǎn)矩Tc、等參數(shù)查手冊，選擇適當(dāng)?shù)男吞?。必須滿足： TcTc nn Tc為聯(lián)軸器的

6、許用最大轉(zhuǎn)矩N,mm；n為聯(lián)軸器的許用最高轉(zhuǎn)速r/min3.尺寸選擇據(jù)被聯(lián)接軸的直徑，轉(zhuǎn)速，計算轉(zhuǎn)矩選擇作用：離合器用來聯(lián)接兩根軸，使之一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩，在工作中主、從動部分可分離可接合。（一）聯(lián)軸器裝配的技術(shù)要求 1）應(yīng)嚴(yán)格保證兩軸的同軸度； 2）裝配時，應(yīng)保證連接件有可靠、牢固的連接，不允許有松脫現(xiàn)象； 3）軸應(yīng)均勻地支承在軸承上，轉(zhuǎn)動靈活，并且軸在軸承上有伸縮的可能性； 4）裝配時還應(yīng)檢查軸的直線度。 （二）聯(lián)軸器的裝配方法1將輪轂裝配到軸上；2聯(lián)軸器的找正和調(diào)整（冷裝、熱裝、壓裝） 聯(lián)軸器的安裝工藝:冷裝法直接裝配法對于聯(lián)軸器與軸有相應(yīng)間隙的配合可在清理干凈配合表面后,涂抹潤滑油脂直

7、接安裝。壓入裝配法對于過渡配合和過盈量不是很大的配合,或者有特殊要求的配合(如保護(hù)已裝精密另部件)可采用壓入法,但需要壓入設(shè)備。液壓裝配法     這是一種比較理想的裝配方法,但必須對另部件提前進(jìn)行響應(yīng)的設(shè)計和制造才能使用。聯(lián)軸節(jié)的熱裝配      聯(lián)軸節(jié)的熱裝配工作常用于大型電機(jī)、壓縮機(jī)和軋鋼機(jī)等重型設(shè)備的安裝中，因為這類設(shè)備中的聯(lián)軸節(jié)與軸通常是采用過盈配合聯(lián)接在一起的。過盈聯(lián)接件的裝配方法有：壓入裝配、低溫冷裝配和熱套裝配等數(shù)種。在安裝現(xiàn)場，則主要采用熱套裝配法，因為這種裝配方法比較簡單，能用于大直徑

8、(D >1000mm)和過盈量較大)的機(jī)件。壓入裝配法多用于輕型和中型靜配合，而且需要壓力機(jī)等機(jī)械設(shè)備，故一般僅在制造廠采用。冷縮裝配法一般用液氮等作為冷源，且需有一定的絕熱容器，故也只能在有條件時才采用。3.5.2 離合器的裝配離合器的作用:離合器用來聯(lián)接兩根軸，使之一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩，在工作中主、從動部分可分離可接合。一、離合器的分類· 按其工作原理可分為嚙合式：利用牙齒嚙合傳遞轉(zhuǎn)矩，可保證兩軸同步運轉(zhuǎn)，但只能在低速或停車時進(jìn)行離合摩擦式：利用工作表面的摩擦傳遞扭矩，能在任何轉(zhuǎn)速下離合，有過載保護(hù)但不能保證兩軸同步運轉(zhuǎn)· 按離合控制方法不同，可分為操縱式和自動式兩

9、類；· 按操縱方式分有機(jī)械操縱式、電磁操縱式、液壓操縱式和氣壓操縱式等；· 可自動離合的離合器有超越離合器、離心離合器和安全離合器等，它們能在特定條件下，自動地接合或分離。對離合器的基本要求:· 分離、接合迅速，平穩(wěn)無沖擊，分離徹底，動作準(zhǔn)確可靠；· 結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，慣性小，外形尺寸小，工作安全，效率高；· 接合元件耐磨性好，使用壽命長，散熱條件好；· 操縱方便省力，制造容易，調(diào)整維修方便。（一）、牙嵌離臺器（二）、摩擦離合器（1）、單圓盤摩擦離合器 （2）、多圓盤摩擦離合器（3）、電磁摩擦離合器 （4）、膜片彈簧離合器壓盤從動盤膜

10、片彈簧離合器蓋彈性杠桿外端圓孔，可防止應(yīng)力集中。徑向切槽（三）、磁粉離合器磁粉離合器的工作原理如圖所示，主動軸與輪芯1固定聯(lián)接，在輪芯外緣的槽內(nèi)繞有環(huán)形激磁線圈2，從動外輪鼓4與輪芯間形成的氣隙中填入了導(dǎo)磁率高的鐵粉混合物3。當(dāng)線圈通電時，將形成一個經(jīng)主動殼體、間隙、環(huán)形從動件中而閉合的磁通，鐵粉被磁場化形成磁粉鏈。當(dāng)主動件旋轉(zhuǎn)時，由于磁粉的剪切阻力帶動外鼓輪從而傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)斷電時，鐵粉處于自由松散狀態(tài)，離合器即被分離。磁粉離合器的主要特點有：（1）勵磁電流I與轉(zhuǎn)矩T間呈線性關(guān)系，所以轉(zhuǎn)矩控制方便、精度高，調(diào)節(jié)范圍寬；（2）可實現(xiàn)恒張力控制，為一些有特殊要求的場合提供恒張力；（3）過載時磁粉層

11、打滑，可以起到過載保護(hù)作用；（4）可用作制動器。（四）、安全離合器安全離合器：具有過載保護(hù)作用。（1）、牙嵌式安全離合器：當(dāng)轉(zhuǎn)矩超過限定值時，接合牙傷的軸向力克服彈簧壓緊力和摩擦阻力而使離合器分離。（2）、摩擦式安全離合器：無操縱結(jié)構(gòu)，用彈簧力將摩擦片壓緊。過載時，摩擦片打滑。 （五）、定向離合器定向離合器只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，反向時能自動分離。鋸齒形牙嵌離合器就是一種定向離合器，它只能單方向傳遞轉(zhuǎn)矩，反向時會自動分離。如圖所示為摩擦式定向離合器，它主要是由星輪1、外圈2、彈簧頂桿4和滾柱3組成。彈簧的作用是將滾柱壓向星輪的楔形槽內(nèi)，使?jié)L柱與星輪、外圈相接觸。設(shè)離合器以圖示轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)動，當(dāng)外圈的轉(zhuǎn)速大

12、于內(nèi)圈時，由于摩擦力的作用使?jié)L柱滑出楔形槽，這時離合器呈分離狀態(tài)；當(dāng)外圈轉(zhuǎn)速小于內(nèi)圈時，或外圈反轉(zhuǎn)時，由于摩擦力和彈簧的共同作用，使?jié)L柱滑入楔形槽內(nèi)，這時離合器呈閉合狀態(tài)。因此這種離合器也稱為超越離合器。二、離合器的選擇 離合器的選擇首先是根據(jù)工作條件和使用要求，確定離合器類型，然后根據(jù)軸徑和傳遞轉(zhuǎn)矩的大小查手冊選用型號。與聯(lián)軸器相同，應(yīng)滿足：TcTc nn 3.5.3 制動器的裝配一、制動器的類型、特點 制動器與聯(lián)軸器、離合器不同，它是利用摩擦力矩來消耗機(jī)器運動部件的動能，從而實現(xiàn)制動的。其動作迅速，可靠；其摩擦副耐磨，易散熱。按照制動零件的結(jié)構(gòu)特征分：有帶式、塊式、盤式等型式的制動器。按機(jī)

13、構(gòu)不工作時制動零件所處狀態(tài)分：有常閉式和常開式兩種制動器；前者經(jīng)常處于緊閘狀態(tài)，要加外力才能解除制動作用，例如提升機(jī)構(gòu)中的制動器；后者經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，必須施加外力才能實現(xiàn)制動，例如多數(shù)車輛中的制動器。按照控制方式分：自動式和操縱式兩類；前者如各類常閉式制動器；后者包括用人力、液壓、氣動及電磁來操縱的制動器。制動器通常裝在機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)速較高的軸上，這樣所需制動力矩和制動器尺寸可以小一些。（一）、帶式制動器 （二）、塊式制動器 （三）、內(nèi)張?zhí)闶街苿悠?1.制動踏板 2.推桿 3.主缸活塞 4.制動主缸 5.油管 6.制動輪缸 7.輪缸活塞 8.制動鼓 9.摩擦片 10.制動蹄 11.制動底板 12.

14、支承銷 13.制動蹄回位彈簧 四、盤式制動器 制動器的選擇制動器的選擇與聯(lián)軸器的選擇所考慮的條件和選擇內(nèi)容大致相同，但在制動器型號選擇時制動力矩計算較為復(fù)雜可參考機(jī)械設(shè)計手冊等設(shè)計資料進(jìn)行制動器的設(shè)計選擇。且滿足：Tc=STmax式中：Tmax為制動輪所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩，N,mm； S為制動安全系數(shù)；按表124選取。u 聯(lián)軸器、離合器、制動器的使用和維護(hù) (1)聯(lián)軸器與離合器的安裝誤差應(yīng)嚴(yán)格控制，對固定式剛性聯(lián)軸器更應(yīng)注意。由于所聯(lián)接兩軸的相對位移在負(fù)載后還可能增大，故通常要求安裝誤差不大于許用補(bǔ)償量的二分之一。 (2)聯(lián)軸器在工作后應(yīng)檢查兩軸對中情況，其相對位移不應(yīng)大于許用補(bǔ)償量。應(yīng)定期檢查傳力零件是否有損壞，以便及時更換。有潤滑要求的，要定期檢查潤滑情況。 (3)對于轉(zhuǎn)速較高的聯(lián)軸器，