聯(lián)軸器、離合器和制動器機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)老師講課課件

1、第五章第五章 聯(lián)軸器、離合器聯(lián)軸器、離合器1.作用作用：機(jī)械傳動中的常用部件，用來連接兩傳動軸，使其一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩。 2. 聯(lián)軸器與離合器的異同點：聯(lián)軸器與離合器的異同點：相同點：相同點：聯(lián)接兩軸傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。不同點：不同點：聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸只有停車后 經(jīng)拆卸才能分離。 離合器聯(lián)接的兩軸可在機(jī)器工作中方便地實現(xiàn)分離與接合。兩軸線的相對位移兩軸線的相對位移: : 軸向、徑向、角度、綜合。軸向、徑向、角度、綜合。 由于制造、安裝或工作時零件的變形等原因，被聯(lián)接的兩軸不一定能精確對中，因此會出現(xiàn)兩軸之間的軸向位移、徑向位移和角位移，或其組合。y y x xy y軸向軸向x x徑向徑向角度角度綜

2、合綜合制造誤差制造誤差安裝誤差安裝誤差受力變形受力變形被聯(lián)接的兩軸不能精確對中被聯(lián)接的兩軸不能精確對中一、聯(lián)軸器的類型二、二、 聯(lián)軸器的聯(lián)軸器的分類分類 無彈性元無彈性元件聯(lián)軸器件聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器聯(lián)聯(lián)軸軸器器套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器凸緣凸緣聯(lián)軸器聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器有彈性元有彈性元件聯(lián)軸器件聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器無位移補(bǔ)償能力無位移補(bǔ)償能力對中性要求高。對中性要求高。緩沖吸振，用于起動緩沖吸振，用于起動頻繁、高速變載以及頻繁、高速變載以及經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場合經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場合可以補(bǔ)

3、償位移可以補(bǔ)償位移安全聯(lián)軸器安全聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器1 1、凸緣、凸緣剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器 結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器通過鍵與軸相聯(lián)，用螺栓將兩個半聯(lián)結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器通過鍵與軸相聯(lián)，用螺栓將兩個半聯(lián) 軸器的凸緣聯(lián)接在一起。軸器的凸緣聯(lián)接在一起。型式：型式：有對中榫的凸緣聯(lián)軸器有對中榫的凸緣聯(lián)軸器普通凸緣聯(lián)軸器普通凸緣聯(lián)軸器 -靠鉸制孔螺栓對中靠鉸制孔螺栓對中。-靠榫頭對中靠榫頭對中。普通螺栓普通螺栓 對中榫對中榫 絞制孔螺栓絞制孔螺栓 特點：結(jié)構(gòu)簡單，成本低，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但不能緩沖、吸振。 適用于兩軸嚴(yán)格對中、載荷平穩(wěn)的場合。結(jié)構(gòu)：用一個套筒通過鍵將兩軸聯(lián)接在一起。用緊定結(jié)構(gòu)：用一個套筒通過鍵將兩軸

4、聯(lián)接在一起。用緊定 螺釘來實現(xiàn)軸向固定。螺釘來實現(xiàn)軸向固定。套筒套筒聯(lián)軸器聯(lián)軸器型式：型式：半圓鍵半圓鍵普通平鍵普通平鍵特點：結(jié)構(gòu)簡單、徑向尺寸特點：結(jié)構(gòu)簡單、徑向尺寸小，使用方便、傳遞扭矩較小，使用方便、傳遞扭矩較大，但不能緩沖減振，裝拆大，但不能緩沖減振，裝拆時需一軸做軸向移動。時需一軸做軸向移動。2 2、套筒、套筒聯(lián)軸器聯(lián)軸器 適用于兩軸直徑較小，嚴(yán)格對中、載荷平穩(wěn)的場合。1、滑塊聯(lián)軸器特點：結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，慣性力小且具有彈性，適用于傳遞轉(zhuǎn)矩不大，轉(zhuǎn)速較高，無急劇沖擊的兩軸連接。（二）撓性聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器 123特點：轉(zhuǎn)速高時，十字滑塊因偏心離心力大，磨損快。 適用于

5、兩軸徑向位移較大的低速無沖擊和載荷較大的場合2、齒式聯(lián)軸器 優(yōu)點：傳遞轉(zhuǎn)矩較大，補(bǔ)償適量的綜合位移。缺點：結(jié)構(gòu)笨重，成本較大。適用于高速重載啟動頻繁和經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場合R鼓形齒R1Ra直齒 由兩個分別固定在主、從動由兩個分別固定在主、從動軸上的叉形接頭和一個十字形零軸上的叉形接頭和一個十字形零件所組成。件所組成。 叉形接頭和十字頭叉形接頭和十字頭是鉸接的，因此允許被是鉸接的，因此允許被聯(lián)接兩軸的軸線夾角很聯(lián)接兩軸的軸線夾角很大。大。3、萬向聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器 4 4、萬向聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器作用：作用：用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，而且在傳動過程中，用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，而且在傳動

6、過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。兩軸之間的夾角還可以改變。 應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床等機(jī)械傳動系統(tǒng)中。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床等機(jī)械傳動系統(tǒng)中。單萬向聯(lián)軸器單萬向聯(lián)軸器缺點：當(dāng)主動軸作等角速度轉(zhuǎn)動時，從動軸作變角速運動缺點：當(dāng)主動軸作等角速度轉(zhuǎn)動時，從動軸作變角速運動萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器 （三）彈性元件撓性聯(lián)軸器（三）彈性元件撓性聯(lián)軸器 1、彈性套柱銷聯(lián)軸器（與凸緣聯(lián)軸器相似） LsdD11 :1 0圓 錐 形 孔圓 柱 形 孔短 圓 柱 形 孔特點：結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，能緩沖、吸振，成本較低。但彈性圈易損壞，壽命低。用于啟動頻繁的高中速軸的中、小載荷的傳動。2、彈性柱銷聯(lián)軸器 特點：結(jié)

7、構(gòu)簡單，制造容易，傳遞轉(zhuǎn)矩能力較大，能緩沖、吸振。適用于正反轉(zhuǎn)、啟動頻繁的轉(zhuǎn)矩較大的中低速軸，尼龍對溫度敏感，要限制使用溫度。二、聯(lián)軸器的選擇二、聯(lián)軸器的選擇1、選聯(lián)軸器類型； 用于的場合。 用于場合。用于載荷和速度變化較大處，同軸度不易保證的場合。一、離合器的要求一、離合器的要求 工作可靠，接合與分離迅速平穩(wěn)，動作準(zhǔn)確，操作方便省力，維修方便，結(jié)構(gòu)簡單。二、離合器的分類二、離合器的分類第三節(jié)第三節(jié) 離合器離合器 牙嵌式離合器牙嵌式離合器摩擦式離合器摩擦式離合器定義：在旋轉(zhuǎn)中的兩軸可以很迅速的接合或分離的傳動裝置。設(shè)計：潘存云1、牙嵌式離合器、牙嵌式離合器結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的兩半離合器和對

8、中環(huán)組成。由端面帶牙的兩半離合器和對中環(huán)組成。 固定套筒固定套筒活動套筒活動套筒滑環(huán)滑環(huán)對中環(huán)對中環(huán)特點：結(jié)構(gòu)簡單，外廓尺寸小，能特點：結(jié)構(gòu)簡單，外廓尺寸小，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，只宜在兩軸靜止傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，只宜在兩軸靜止或轉(zhuǎn)速差很小時接合或分離。或轉(zhuǎn)速差很小時接合或分離。離合器牙型離合器牙型303040402 28 82 28 86060三角形三角形梯梯 形形鋸齒形鋸齒形-傳遞中小轉(zhuǎn)矩傳遞中小轉(zhuǎn)矩-傳遞較大轉(zhuǎn)矩傳遞較大轉(zhuǎn)矩梯形牙可以補(bǔ)償磨損后的牙側(cè)間隙。梯形牙可以補(bǔ)償磨損后的牙側(cè)間隙。鋸齒形只能單向工作。鋸齒形只能單向工作。制造要求：制造要求：各牙應(yīng)精確等分，以使載荷均勻分布。各牙應(yīng)精確等分，

9、以使載荷均勻分布。設(shè)計：潘存云2、摩擦離合器、摩擦離合器123a a、單圓盤式圓盤、單圓盤式圓盤摩擦離合器摩擦離合器缺點：缺點：結(jié)合過程中不可避結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；發(fā)熱； 2. 2.過載時打滑，起保護(hù)作用；過載時打滑，起保護(hù)作用； 3. 3.結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。優(yōu)點：優(yōu)點： 1.1.在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進(jìn)行結(jié)合；可以進(jìn)行結(jié)合；Fa213FaRf摩擦扭矩摩擦扭矩: Tmax=Fa f Rf設(shè)計：潘存云主動摩擦片主動摩擦片杠桿杠桿滑環(huán)滑環(huán)調(diào)整螺母調(diào)整螺母被動摩擦片被動摩擦片b b、多圓盤式圓盤、多

10、圓盤式圓盤摩擦離合器摩擦離合器結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：多個摩擦片疊加在一起；多個摩擦片疊加在一起；3 3、安全離合器、安全離合器安全離合器：具有過載保護(hù)作用。安全離合器：具有過載保護(hù)作用。（1 1）牙嵌式安全離合器牙嵌式安全離合器：當(dāng)轉(zhuǎn)矩超過限定值時，接合牙上的軸向力克服彈簧：當(dāng)轉(zhuǎn)矩超過限定值時，接合牙上的軸向力克服彈簧壓緊力和摩擦阻力而使離合器分離。壓緊力和摩擦阻力而使離合器分離。（2 2）摩擦式安全離合器摩擦式安全離合器：無操縱結(jié)構(gòu)，用彈簧力將摩擦片壓緊。過載時，摩：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。擦片打滑。 練習(xí)：練習(xí)：（1）聯(lián)軸器和離合器的主要作用是）聯(lián)軸器和離合器的

11、主要作用是 。A 聯(lián)接兩軸一同旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩聯(lián)接兩軸一同旋轉(zhuǎn)并傳遞轉(zhuǎn)矩 B 補(bǔ)償兩軸的相對位移補(bǔ)償兩軸的相對位移 C 防止機(jī)器發(fā)生過載防止機(jī)器發(fā)生過載 D 緩沖減少振動緩沖減少振動（2）若兩軸的剛性較大、對中性好、不發(fā)生相對位移，工作中載荷平穩(wěn)，）若兩軸的剛性較大、對中性好、不發(fā)生相對位移，工作中載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時，宜選用轉(zhuǎn)速穩(wěn)定時，宜選用 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 。A 剛性凸緣剛性凸緣 B 十字滑塊十字滑塊 C 彈性套柱銷彈性套柱銷 D 齒式齒式（3）牙嵌離合器的常用牙型有矩形、梯形、鋸齒形和三角形等，當(dāng)傳遞較）牙嵌離合器的常用牙型有矩形、梯形、鋸齒形和三角形等，當(dāng)傳遞較大轉(zhuǎn)矩時常常用的牙型為梯形，

12、因為大轉(zhuǎn)矩時常常用的牙型為梯形，因為 。 A 強(qiáng)度高、容易結(jié)合和分離且能補(bǔ)償磨損強(qiáng)度高、容易結(jié)合和分離且能補(bǔ)償磨損 B 結(jié)合后沒有相對滑動結(jié)合后沒有相對滑動 C 牙齒結(jié)合面間有軸向作用力牙齒結(jié)合面間有軸向作用力abF1cQF21、帶式制動器 塊式塊式制動器工作原理圖制動器工作原理圖 2、塊式制動器 3、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.支承銷 13.制動蹄回位彈簧 本章小結(jié) 1.聯(lián)軸器、離合器型號已標(biāo)準(zhǔn)化，它們的設(shè)計主要是從標(biāo)準(zhǔn)化的類型中選擇。選擇時應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求對主要參數(shù)進(jìn)行計算，再按設(shè)計準(zhǔn)則選擇滿足設(shè)計要求的聯(lián)軸器、離合器； 2.聯(lián)軸器是用于聯(lián)接兩軸。剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、成本低，可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，但它補(bǔ)償能力差，故對兩軸對中性要