機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，以傳遞運動與轉矩，機器停止運轉后才能接合或分離的一種裝置。¨ 離合器 在機器運轉過程中，可使兩軸隨時接合或分離的一種裝置。它可用來操縱機器傳動系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進行變速及換向等。¨ 制動器用來降低機械的運轉速度或迫使機械停止運轉的部件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，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設計聯(lián)軸器時，要從結構上采取各種不同的措施，使之具有適應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償能力，故對兩軸對中性的要求高。當兩軸有相對位移時，會在結構內(nèi)引起附加載荷。這類聯(lián)軸器的結構比較簡單?？梢剖铰?lián)軸器：對被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移有補償能力，進一步分為：· 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構特性來補償兩軸的相對位移。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、應用范圍及使用場合。設計人員根據(jù)機械設計中對聯(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械或相似機械上的應用進行選擇。選擇連軸器類型時應考慮的因素主要有：被聯(lián)接兩軸的對中性；轉矩的大小和性質(zhì)；軸的工作轉速；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，或當兩軸對中準確、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，或當兩軸的

4、軸線有相對偏移，或基礎與機架的剛性較差，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：嚴格對中-固定式聯(lián)軸器不能保證嚴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：工作轉速<聯(lián)軸器許用轉速低速-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.型號選擇當聯(lián)軸器的類型確定后，應根據(jù)軸端直徑d，轉矩T，轉速n和空間尺寸等要求在標準中選擇適當?shù)穆?lián)軸器型號。步驟：（1）計算名義轉矩T： T=9550P/n T為所選聯(lián)軸器的許用轉矩；P為所選聯(lián)軸器傳動的最大功率。n為軸的轉速；（2）計算轉矩Tc: Tc=KT Tc：計算轉矩，T為聯(lián)軸器所傳遞的名義轉矩，單位為N.mm；K為聯(lián)軸器工作情況系數(shù)，可根據(jù)原動機和工作機的類型從表中選取。（3）選擇聯(lián)軸器的型號 根據(jù)軸端直徑、轉速n、計算轉矩Tc、等參數(shù)查手冊，選擇適當?shù)男吞枴１仨殱M足： TcTc nn Tc為聯(lián)軸器的

6、許用最大轉矩N,mm；n為聯(lián)軸器的許用最高轉速r/min3.尺寸選擇據(jù)被聯(lián)接軸的直徑，轉速，計算轉矩選擇作用：離合器用來聯(lián)接兩根軸，使之一起轉動并傳遞轉矩，在工作中主、從動部分可分離可接合。（一）聯(lián)軸器裝配的技術要求 1）應嚴格保證兩軸的同軸度； 2）裝配時，應保證連接件有可靠、牢固的連接，不允許有松脫現(xiàn)象； 3）軸應均勻地支承在軸承上，轉動靈活，并且軸在軸承上有伸縮的可能性； 4）裝配時還應檢查軸的直線度。 （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(如保護已裝精密另部件)可采用壓入法,但需要壓入設備。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行響應的設計和制造才能使用。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、壓縮機和軋鋼機等重型設備的安裝中，因為這類設備中的聯(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)的機件。壓入裝配法多用于輕型和中型靜配合，而且需要壓力機等機械設備，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，使之一起轉動并傳遞轉矩，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矩，可保證兩軸同步運轉，但只能在低速或停車時進行離合摩擦式：利用工作表面的摩擦傳遞扭矩，能在任何轉速下離合，有過載保護但不能保證兩軸同步運轉· 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，動作準確可靠；· 結構簡單，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磁率高的鐵粉混合物3。當線圈通電時，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。當主動件旋轉時，由于磁粉的剪切阻力帶動外鼓輪從而傳遞轉矩。當斷電時，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與轉矩T間呈線性關系，所以轉矩控制方便、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：具有過載保護作用。（1）、牙嵌式安全離合器：當轉矩超過限定值時，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：無操縱結構，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。設離合器以圖示轉向轉動，當外圈的轉速大

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)；當外圈轉速小于內(nèi)圈時，或外圈反轉時，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)軸徑和傳遞轉矩的大小查手冊選用型號。與聯(lián)軸器相同，應滿足：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。按照制動零件的結構特征分：有帶式、塊式、盤式等型式的制動器。按機

13、構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，例如提升機構中的制動器；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。制動器通常裝在機構中轉速較高的軸上，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雜可參考機械設計手冊等設計資料進行制動器的設計選擇。且滿足：Tc=STmax式中：Tmax為制動輪所傳遞的最大轉矩，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 (1)聯(lián)軸器與離合器的安裝誤差應嚴格控制，對固定式剛性聯(lián)軸器更應注意。由于所聯(lián)接兩軸的相對位移在負載后還可能增大，故通常要求安裝誤差不大于許用補償量的二分之一。 (2)聯(lián)軸器在工作后應檢查兩軸對中情況，其相對位移不應大于許用補償量。應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)對于轉速較高的聯(lián)軸器，