圖凸緣聯(lián)軸器學(xué)習(xí)教案

1、圖圖 凸緣凸緣(t yun)聯(lián)軸器聯(lián)軸器第一頁，共81頁。 由于制造、安裝誤差或工作(gngzu)時(shí)零件的變形等原因，一般無法保證被聯(lián)接的兩軸精確同心，通常會(huì)出現(xiàn)兩軸間的軸向位移x（圖19-1a）、 （c） 徑向(jn xin)位移y（圖19-1b）; 或這些(zhxi)位移組合的綜合位移（圖19-1d）。 角位移（圖19-1c）y（b）x（a）圖19-1 兩軸間的各種相對(duì)位移 xy（d） 如果聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償這些相對(duì)位移的能力，就會(huì)產(chǎn)生附加動(dòng)載荷，甚至引起強(qiáng)烈振動(dòng)。 第1頁/共81頁第二頁，共81頁。 根據(jù)聯(lián)軸器補(bǔ)償位移的能力，聯(lián)軸器可分為剛性和彈性兩大類。剛性聯(lián)軸器由剛性傳力件組成，它又可

2、分為固定式和可移式兩種類型。固定式剛性聯(lián)軸器不能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移，可移式剛性聯(lián)軸器能補(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移。彈性聯(lián)軸器包含有彈性元件，除了(ch le)能補(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移外，還具有吸收振動(dòng)和緩和沖擊的能力。 第2頁/共81頁第三頁，共81頁。 聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化。一般可先依據(jù)機(jī)器的工作條件選定合適的類型，然后按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸的轉(zhuǎn)速和軸端直徑從標(biāo)準(zhǔn)中選擇所需的型號(hào)和尺寸。必要時(shí)還應(yīng)對(duì)其中的某些零件(ln jin)進(jìn)行驗(yàn)算。 計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc應(yīng)考慮機(jī)器(j q)起動(dòng)時(shí)的慣性力、機(jī)器(j q)在工作中承受過載和受到可能的沖擊等因素，按下式確定 式中，T為名義轉(zhuǎn)矩；KA為工作情況(qngkung)系數(shù)，其

3、值見表19-1。 TcKAT （19-1）第3頁/共81頁第四頁，共81頁。表19-1 工作情況(qngkung)系數(shù)KA原動(dòng)機(jī)工作機(jī)電動(dòng)機(jī),氣輪機(jī)單缸內(nèi)燃機(jī)雙缸內(nèi)燃機(jī)四缸內(nèi)燃機(jī) 轉(zhuǎn)矩變化很少的機(jī)械:如發(fā)電機(jī),小型通風(fēng)機(jī),小型離心泵1.5 轉(zhuǎn)矩變化較少的機(jī)械:如透平壓縮機(jī),木工機(jī)械,運(yùn)輸機(jī)1.7 轉(zhuǎn)矩變化中等的機(jī)械:如攪拌機(jī),增壓機(jī),有飛輪的壓縮機(jī)1.9 轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷中等的機(jī)械:如織布機(jī),水泥攪拌機(jī),拖拉機(jī)2.1 轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷較大的機(jī)械:如挖掘機(jī),碎石機(jī),造紙機(jī)械2.5 轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷大的

4、機(jī)械:如壓延機(jī),起重機(jī),重型軋機(jī)3.14.03.63.3第4頁/共81頁第五頁，共81頁。 凸緣聯(lián)軸器是應(yīng)用最廣的固定式剛性聯(lián)軸器。它用螺栓將兩個(gè)半聯(lián)軸器的凸緣聯(lián)接起來，以實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)接。聯(lián)軸器中的螺栓可以(ky)用普通螺栓，也可以(ky)用鉸制孔螺栓。19.1.2 常用(chn yn)的聯(lián)軸器及其特點(diǎn) 聯(lián)軸器的種類很多，這里僅介紹(jisho)有代表性的幾種結(jié)構(gòu)。 固定式剛性聯(lián)軸器 （1）凸緣聯(lián)軸器第5頁/共81頁第六頁，共81頁。 這種聯(lián)軸器有兩種主要的結(jié)構(gòu)型式：圖19-2a是有對(duì)中榫的凸緣聯(lián)軸器，靠凸肩和凹槽（即對(duì)中榫）來實(shí)現(xiàn)兩軸同心。圖19-2b是兩個(gè)(lin )半聯(lián)軸器

5、共同與另一剖分環(huán)相配合對(duì)中。圖19-2 凸緣聯(lián)軸器（a）（b）第6頁/共81頁第七頁，共81頁。 為安全起見，凸緣聯(lián)軸器的外圈還應(yīng)加上防護(hù)罩或?qū)⑼咕壷瞥奢喚?ln yun)型式。制造凸緣聯(lián)軸器時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確保持半聯(lián)軸器的凸緣端面與孔的軸線垂直，安裝時(shí)應(yīng)使兩軸精確同心。 半聯(lián)軸器的材料通常為鑄鐵，當(dāng)受重載或圓周速度v30m/s時(shí)，可采用鑄鋼或鍛鋼。凸緣聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、可傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，但不能緩沖減振。常用于載荷較平穩(wěn)的兩軸聯(lián)接。它的基本參數(shù)和主要尺寸(ch cun)見有關(guān)參考文獻(xiàn)或設(shè)計(jì)手冊(cè)。第7頁/共81頁第八頁，共81頁。 另外，凸緣聯(lián)軸器還有一種安全銷方式，如圖19-3所示。銷由較低

6、強(qiáng)度的材料制造(zhzo)，過載時(shí)，銷被剪斷，以確保機(jī)器中其他零件的安全。圖19-3 安全(nqun)凸緣聯(lián)軸器ABbbLDWDd凸緣(t yun)聯(lián)軸器應(yīng)用實(shí)例tu yuan lian zhou qi ying yong.gif（單擊打開）第8頁/共81頁第九頁，共81頁。（2）套筒式聯(lián)軸器 這是一種結(jié)構(gòu)最簡單的固定式聯(lián)軸器（圖19-4），這種聯(lián)軸器是一個(gè)(y )圓柱形套筒，用兩個(gè)圓錐銷來傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)然也可以用兩個(gè)平鍵代替圓錐銷。 其優(yōu)點(diǎn)是徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)簡單。結(jié)構(gòu)尺寸推薦：D=(1.52)d；L=(2.84)d。此種聯(lián)軸器尚無標(biāo)準(zhǔn)，需要自行設(shè)計(jì)，如機(jī)床上就經(jīng)常采用這種聯(lián)軸器。圖19-4 套

7、筒聯(lián)軸器LDd第9頁/共81頁第十頁，共81頁。 安全套筒聯(lián)軸器如圖19-5所示，其中(qzhng)1為銷、2和3為套筒，銷有兩個(gè)面受剪。D1圖19-5 安全套筒聯(lián)軸器123第10頁/共81頁第十一頁，共81頁。 可移式剛性(n xn)聯(lián)軸器 可移式剛性聯(lián)軸器的組成零件間構(gòu)成的動(dòng)聯(lián)接，具有某一方向(fngxing)或幾個(gè)方向(fngxing)的活動(dòng)度，因此能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。常用的可移式剛性聯(lián)軸器有以下幾種： （1）齒式聯(lián)軸器 （2）滑塊聯(lián)軸器 （3）撓性爪型聯(lián)軸器 （4）萬向聯(lián)軸器第11頁/共81頁第十二頁，共81頁。 齒式聯(lián)軸器是由兩個(gè)(lin )帶內(nèi)齒的外套筒3和兩個(gè)(

8、lin )帶外齒的套筒1組成（圖196a）。套筒與軸相聯(lián)，兩個(gè)(lin )外套筒用螺栓5聯(lián)成一體。（1）齒式聯(lián)軸器 工作時(shí)靠嚙合的輪齒(ln ch)傳遞扭矩。為了減少輪齒(ln ch)的磨損和相對(duì)移動(dòng)時(shí)的 摩擦阻力，在殼內(nèi)儲(chǔ)有潤滑油，為防止?jié)櫥托孤?，?nèi)外套筒之間設(shè)有密封圈6。圖19-6（a） 齒輪聯(lián)軸器 1帶外齒的套筒；2端蓋；3帶內(nèi)齒的套筒；4油孔；5螺栓；6密封圈1 2 3456第12頁/共81頁第十三頁，共81頁。齒式聯(lián)軸器第13頁/共81頁第十四頁，共81頁。齒輪(chln)聯(lián)軸器第14頁/共81頁第十五頁，共81頁。 齒輪聯(lián)軸器能補(bǔ)償適量的綜合位移，如圖196b所示。由于輪齒間留有

9、較大的間隙和外齒輪的齒頂制成橢球形，能補(bǔ)償兩軸的不同心和偏斜(pin xi)。允許角位移在30以下，若將外齒做成鼓形齒，角位移可達(dá)3。通常，輪齒采用壓力角為20的漸開線齒廓。圖19-6（b）齒輪聯(lián)軸器 y第15頁/共81頁第十六頁，共81頁。齒輪(chln)聯(lián)軸器第16頁/共81頁第十七頁，共81頁。齒式聯(lián)軸器的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)(yudin)：能傳遞很大的轉(zhuǎn)矩和補(bǔ)償適量的綜合位移，因此常 用于重型機(jī)械中。缺點(diǎn)：當(dāng)傳遞巨大轉(zhuǎn)矩時(shí)，齒間的壓力也隨著增大，使聯(lián) 軸器的靈活性降低(jingd)，而且其結(jié)構(gòu)笨重，造價(jià)較高。第17頁/共81頁第十八頁，共81頁。（2）滑塊聯(lián)軸器 滑塊聯(lián)軸器亦稱為(chn wi

10、)浮動(dòng)盤聯(lián)軸器，如圖197所示。 它是由端面開有凹槽的兩套筒1、3和兩側(cè)各具有凸塊（作為滑塊）的中間圓盤2所組成（見圖197a）。中間圓盤兩側(cè)的凸塊相互垂直，分別嵌裝在兩個(gè)(lin )套筒的凹槽中。如果兩軸線不同心或偏斜，滑塊將在凹槽內(nèi)滑動(dòng)。凸槽和滑塊的工作面間要加潤滑劑。圖19-7（a）123滑塊聯(lián)軸器展開(zhn ki)圖第18頁/共81頁第十九頁，共81頁?；瑝K聯(lián)軸器展開(zhn ki)圖第19頁/共81頁第二十頁，共81頁。 滑塊聯(lián)軸器允許的徑向位移y0.4d(d為軸的直徑)和角位移a30（見圖197b）。當(dāng)兩軸不同心，且轉(zhuǎn)速較高時(shí)，滑塊的偏心會(huì)產(chǎn)生較大的離心力，給軸和軸承帶來附加動(dòng)載

11、荷，并引起磨損(m sn)，因此只適用于低速，一般不超過300r/min。圖19-7（b）ay滑塊聯(lián)軸器實(shí)物圖第20頁/共81頁第二十一頁，共81頁?；瑝K聯(lián)軸器實(shí)物圖第21頁/共81頁第二十二頁，共81頁。 （3）撓性爪型聯(lián)軸器 如圖198所示，撓性爪型聯(lián)軸器的兩半(lin bn)聯(lián)軸器上的溝槽很寬，中間裝有夾布膠木或尼龍制成的方形滑塊。由于滑塊重量輕且有彈性，可允許較高的極限轉(zhuǎn)速。圖19-8 撓性爪型聯(lián)軸器第22頁/共81頁第二十三頁，共81頁。撓性爪型聯(lián)軸器第23頁/共81頁第二十四頁，共81頁。（4）萬向聯(lián)軸器 萬向聯(lián)軸器又稱十字鉸接聯(lián)軸器。如圖199所示，中間是一個(gè)相互垂直的十字頭，十

12、字頭的四端用鉸接分別與兩軸上的叉形接頭相聯(lián)。因此，當(dāng)一軸的位置固定后，另一軸可以(ky)在任意方向偏斜，角位移可達(dá)4045。AA12345d2R45圖19-9 單萬向聯(lián)軸器AA第24頁/共81頁第二十五頁，共81頁。單萬向聯(lián)軸器第25頁/共81頁第二十六頁，共81頁。AA12345d2R45圖19-9 單萬向聯(lián)軸器AA 但是，單個(gè)萬向聯(lián)軸器兩軸的瞬時(shí)角速度并不是時(shí)時(shí)相等，即當(dāng)軸1以等角速度回轉(zhuǎn)(huzhun)時(shí)，軸2作變角速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而引起動(dòng)載荷，對(duì)使用不利。 軸2作變角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，其變化(binhu)情況可以用兩個(gè)極端位置進(jìn)行分析。第26頁/共81頁第二十七頁，共81頁。 設(shè)軸1的角速度為1 ，

13、而軸2在此位置時(shí)的角速度為2 。取十字形零件(ln jin)上A點(diǎn)分析，若將十字形零件(ln jin)看作與軸I一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則A點(diǎn)的速度為: 如圖1910a所示，軸1的叉面旋轉(zhuǎn)(xunzhun)到圖紙平面上，而軸2的叉面垂直于圖紙平面。圖19-10 萬向聯(lián)軸器速度分析rw12w12（a）rvA11w（19-2）而將十字形零件(ln jin)看作與軸2一起轉(zhuǎn)動(dòng)，則A點(diǎn)的速度應(yīng)為:wcos/22rvA第27頁/共81頁第二十八頁，共81頁。 顯然，同一點(diǎn)的速度(sd)應(yīng)該相等，即vA1=vA2，所以wwcos/21rr（19-3）wwcos1/2第28頁/共81頁第二十九頁，共81頁。 如圖19-1

14、0b所示將兩軸轉(zhuǎn)過90，此時(shí)軸1的叉面垂直干圖紙平面，而軸2的叉面轉(zhuǎn)到圖紙平面上。設(shè)軸2在此位置時(shí)的角速度為 ，取十字形零件上B點(diǎn)分析，同理可得： wwcos1/2（19-4）/2wrw1 2w12圖19-10 萬向聯(lián)軸器速度分析（b）第29頁/共81頁第三十頁，共81頁。 如果再繼續(xù)轉(zhuǎn)過90，則兩軸的叉面又將與圖19-10a所示的圖形一致。不難想象，每轉(zhuǎn)過90，將交替(jiot)出現(xiàn)叉面圖形。因此，當(dāng)軸1以等角速度w1回轉(zhuǎn)時(shí)，軸2的角速度w2將在下列范圍內(nèi)作周期性的變化，即 可見角速度2變化的幅度與兩軸的夾角有關(guān)(yugun)，越大，則2變動(dòng)越厲害。 wwwcoscos121（19-5）第3

15、0頁/共81頁第三十一頁，共81頁。 由于單個(gè)萬向聯(lián)軸器存在(cnzi)著上述缺點(diǎn)，所以在機(jī)器中很少單個(gè)使用。實(shí)際上，常采用雙萬向聯(lián)軸器，即由兩個(gè)單萬向聯(lián)軸器串接而成，如圖1911所示。Q2Q1Q2Q1圖19-11 雙萬向聯(lián)軸器示意圖第31頁/共81頁第三十二頁，共81頁。雙萬向聯(lián)軸器示意圖第32頁/共81頁第三十三頁，共81頁。 顯然，中間件本身(bnshn)的轉(zhuǎn)速是不均勻的。但因它的慣性小，由它產(chǎn)生的動(dòng)載荷、振動(dòng)等一般不致引起顯著危害。 因此(ync)安裝雙萬向聯(lián)軸器時(shí)，如要使主、從動(dòng)軸的角速度相等，必須滿足兩個(gè)條件： l）主動(dòng)軸、從動(dòng)(cngdng)軸與中間件的夾角必須相等，即 1=2；

16、 2）中間件兩端的叉面必須位于同一平面內(nèi)。 當(dāng)主動(dòng)軸1等角速度旋轉(zhuǎn)時(shí)，帶動(dòng)十字軸式的中間件作變角速度旋轉(zhuǎn)，利用對(duì)應(yīng)關(guān)系，再由中間件帶動(dòng)從動(dòng)軸2以與軸1相等的等角速度旋轉(zhuǎn)。第33頁/共81頁第三十四頁，共81頁。 彈性(tnxng)聯(lián)軸器 （1）彈性(tnxng)套柱銷聯(lián)軸器 彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)上和凸緣聯(lián)軸器很近似，但是兩個(gè)半聯(lián)軸器的聯(lián)接不用(byng)螺栓而用橡皮或皮革套的柱銷，如圖1912所示。Ac圖19-12 彈性套柱銷聯(lián)軸器LDdtan xing zhu xiao lian zhou qi.swf(單擊打開)第34頁/共81頁第三十五頁，共81頁。彈性(tnxng)套柱

17、銷聯(lián)軸器第35頁/共81頁第三十六頁，共81頁。 為了更換橡皮套時(shí)簡便而不必拆移機(jī)器，設(shè)計(jì)中應(yīng)注意(zh y)留出距離B；為了補(bǔ)償軸向位移，安裝時(shí)應(yīng)注意(zh y)留出相應(yīng)大小的間隙c。彈性套柱銷聯(lián)軸器再高速軸上應(yīng)用十分廣泛，它的基本參數(shù)和主要尺寸請(qǐng)參閱有關(guān)設(shè)計(jì)資料。第36頁/共81頁第三十七頁，共81頁。 彈性柱銷聯(lián)軸器是利用若干非金屬材料制成的柱銷置于兩個(gè)半聯(lián)軸器凸緣的孔中，以實(shí)現(xiàn)兩軸的聯(lián)接。柱銷通常用尼龍制成，而尼龍具有一定的彈性。彈性柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單，更換柱銷方便。為了(wi le)防止柱銷脫出，在柱銷兩端配置擋圈。裝配時(shí)應(yīng)注意留出間隙c。圖19-13 彈性柱銷聯(lián)軸器cDd （2）

18、彈性(tnxng)柱銷聯(lián)軸器第37頁/共81頁第三十八頁，共81頁。彈性(tnxng)柱銷聯(lián)軸器第38頁/共81頁第三十九頁，共81頁。 上述兩種聯(lián)軸器中，動(dòng)力從主動(dòng)軸通過彈性件傳遞到從動(dòng)軸。因此，它能緩和沖擊、吸收振動(dòng)、適用于正反向變化多，起動(dòng)頻繁的高速軸。最大轉(zhuǎn)速可達(dá) 8000 r/min，使用溫度(wnd)范圍為-2060C。 這兩種聯(lián)軸器能補(bǔ)償大的軸向位移。依靠(yko)彈性柱銷的變形，允許有微量的徑向位移和角位移。但若徑向位移或角位移較大時(shí)，將會(huì)引起彈性柱銷的迅速磨損，因此采用這兩種聯(lián)軸器時(shí)，仍須較仔細(xì)地進(jìn)行安裝。第39頁/共81頁第四十頁，共81頁。 （3）彈性(tnxng)柱銷齒

19、式聯(lián)軸器 通過(tnggu)安放多個(gè)橡膠或尼龍的柱銷構(gòu)成，由于兩個(gè)半聯(lián)軸器的內(nèi)外圈配有圓弧槽，因此通過(tnggu)槽與銷的嚙合進(jìn)行傳遞轉(zhuǎn)動(dòng)。這種聯(lián)軸器可傳遞較大扭矩，但拆卸時(shí)需作軸向移動(dòng)。圖19-14 彈性柱銷齒式聯(lián)軸器第40頁/共81頁第四十一頁，共81頁。 （4）輪胎式聯(lián)軸器 中間為橡膠制成的輪胎，用夾緊板與軸套聯(lián)接。它的結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，由于輪胎易變形，因此它允許(ynx)的相對(duì)位移較大，角位移可達(dá)512，軸向位移可達(dá)0.02D，徑向位移可達(dá)0.01D，D為聯(lián)軸器外徑。 輪胎式聯(lián)軸器適用于起動(dòng)頻繁(pnfn)、經(jīng)常正反向運(yùn)轉(zhuǎn)、有沖擊振動(dòng)、兩軸間有較大的相對(duì)位移量、以及潮濕多塵之處。

20、它的徑向(jn xin)尺寸龐大，但軸向尺寸較窄，有利于縮短串接機(jī)組的總長度。它的最大轉(zhuǎn)速可達(dá)5000 r/min。 圖19-15 輪胎式聯(lián)軸器第41頁/共81頁第四十二頁，共81頁。輪胎式聯(lián)軸器第42頁/共81頁第四十三頁，共81頁。 兩半聯(lián)軸器1、3上均制有凸牙，用橡膠等材料制成的星形彈性件2放置在兩半聯(lián)軸器的凸牙之間。工作時(shí)，星形彈性件受壓縮并傳遞(chund)扭矩。這種聯(lián)軸器允許軸的徑向位移為0.2mm，角位移為130。因?yàn)閺椥约皇軌翰皇芾?，故壽命較長。 （5）星形彈性(tnxng)聯(lián)軸器圖19-16 星形彈性(tnxng)聯(lián)軸器第43頁/共81頁第四十四頁，共81頁。 例19-l

21、電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器拖動(dòng)水泥攪拌機(jī)工作。已知電動(dòng)機(jī)的功率P11 kW，轉(zhuǎn)速(zhun s)n970 r/min，電動(dòng)機(jī)軸的直徑和減速器輸入軸的直徑均為 42 mm，試選擇電動(dòng)機(jī)與減速器之間的聯(lián)軸器。 解：（1）選擇(xunz)類型 （2）求計(jì)算(j sun)轉(zhuǎn)矩mNnPT1089701195509550 由表 19-1查得，工作機(jī)為水泥攪拌機(jī)時(shí)工作情況系數(shù)KA=1.9，故計(jì)算轉(zhuǎn)矩mNTKTAc2051089 . 1 為了緩和沖擊和減輕振動(dòng)，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。第44頁/共81頁第四十五頁，共81頁。 由設(shè)計(jì)手冊(cè)(shuc)中選取彈性套柱銷聯(lián)軸器TL 6。它的公稱扭矩（即許用轉(zhuǎn)矩）為 250 Nm，

22、半聯(lián)軸器材料為鋼時(shí)，許用轉(zhuǎn)速為 3800 r/min，允許的軸孔直徑在3242 mm之間。以上數(shù)據(jù)均能滿足本題的要求，故合用。 （3）確定(qudng)型號(hào)第45頁/共81頁第四十六頁，共81頁。 離合器主要(zhyo)也是用作軸與軸之間的聯(lián)接。與聯(lián)軸器不同的是，用離合器聯(lián)接的兩根軸，在機(jī)器工作中就能方便地使它們分離或接合。離合器大都也已標(biāo)準(zhǔn)化了，可依據(jù)機(jī)器的工作條件選定合適的類型。 19.2 離合器 19.2.1 概述(i sh) 離合器主要分為嚙合式和摩擦式兩類。另外，還有電磁離合器和自動(dòng)離合器。電磁離合器在自動(dòng)化機(jī)械(jxi)中作為控制轉(zhuǎn)動(dòng)的元件而被廣泛應(yīng)用。自動(dòng)離合器能夠在特定的工作條

23、件下自動(dòng)接合或分離（例如一定的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速或回轉(zhuǎn)方向）。 第46頁/共81頁第四十七頁，共81頁。 19.2.2 常用離合器的特點(diǎn)(tdin)及應(yīng)用 嚙合(nih)式離合器 （1）牙嵌離合器 牙嵌離合器是由兩個(gè)(lin )端面帶牙的套筒所組成，如圖1917所示。主動(dòng)軸半離合器IA半離合器II 從動(dòng)軸A對(duì)中環(huán)撥叉DDtDmA-A圖19-17 牙嵌離合器 圖中，半離合器I緊配在軸上，半離合器II可以沿導(dǎo)向平鍵在另一根軸上移動(dòng)。利用操縱桿移動(dòng)撥叉可使兩個(gè)半離合器接合或分離。為便于對(duì)中，裝有對(duì)中環(huán)。牙嵌離合器結(jié)構(gòu)簡單，外廓尺寸小，聯(lián)接后兩軸不會(huì)發(fā)生相對(duì)滑轉(zhuǎn)。第47頁/共81頁第四十八頁

24、，共81頁。圖19-18 牙形離合器的牙形三角形離合器的牙形(傳遞扭矩小,牙數(shù)為1560,可雙向或單向(dn xin)工作)（a）三角形a=b=3045齒數(shù)z1560雙向轉(zhuǎn)aba=28b=5070z1560單向轉(zhuǎn)ab第48頁/共81頁第四十九頁，共81頁。圖19-18 牙形離合器的牙形三角形離合器的牙形(傳遞(chund)扭矩小,牙數(shù)為1560,可雙向或單向工作)梯形(txng)(傳遞較大(jio d)的轉(zhuǎn)矩,牙數(shù)為511,可雙向或單向工作)（a）三角形a=b=3045齒數(shù)z1560雙向轉(zhuǎn)aba=28b=5070z1560單向轉(zhuǎn)abz511=b=28雙向轉(zhuǎn)ab（b）梯形第49頁/共81頁第五十

25、頁，共81頁。圖19-18 牙形離合器的牙形三角形離合器的牙形(傳遞(chund)扭矩小,牙數(shù)為1560,可雙向或單向工作)梯形(txng)(傳遞較大的轉(zhuǎn)矩,牙數(shù)為511,可雙向或單向(dn xin)工作)鋸齒形(傳遞較大的轉(zhuǎn)矩,牙數(shù)為511,只能單向工作)（a）三角形a=b=3045齒數(shù)z1560雙向轉(zhuǎn)aba=28b=5070z1560單向轉(zhuǎn)abz511=b=28雙向轉(zhuǎn)abz511=b=28單向轉(zhuǎn)ab（c）鋸齒形（b）梯形第50頁/共81頁第五十一頁，共81頁。圖19-18 牙形離合器的牙形三角形離合器的牙形(傳遞(chund)扭矩小,牙數(shù)為1560,可雙向或單向工作)梯形(txng)(傳遞

26、較大(jio d)的轉(zhuǎn)矩,牙數(shù)為511,可雙向或單向工作)鋸齒形(傳遞較大的轉(zhuǎn)矩,牙數(shù)為511,只能單向工作)（a）三角形a=b=3045齒數(shù)z1560雙向轉(zhuǎn)aba=28b=5070z1560單向轉(zhuǎn)abz511=b=28雙向轉(zhuǎn)abz511=b=28單向轉(zhuǎn)ab（c）鋸齒形（b）梯形矩形(矩形牙無軸向分力，但不能補(bǔ)償牙側(cè)間隙磨損)z315=b=0雙向轉(zhuǎn)（d）矩形第51頁/共81頁第五十二頁，共81頁。 牙嵌離合器的承載能力主要取決于牙根處的彎曲強(qiáng)度。對(duì)于(duy)操作頻繁的離合器，尚需驗(yàn)算牙面的壓強(qiáng)，由此控制磨損。即bAbnZDThK0(19-6) pahnDTKpA02(19-7)式中，h為牙的

27、高度；n為牙的數(shù)目；Z為牙根的彎曲截面系數(shù)；D0為牙的平均直徑；a為牙的寬度； 為許用彎曲應(yīng)力；p為許用壓強(qiáng)。對(duì)于表面淬硬的鋼制牙嵌離合器，在停車時(shí)接合: ；p90120N/mm;在低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)接合： ；p=5070N/mm。2/5 . 1mmNsb2/3mmNsbb第52頁/共81頁第五十三頁，共81頁。 牙嵌離合器結(jié)構(gòu)簡單，外廓尺寸小，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，故應(yīng)用較多。但牙嵌離合器只宜在兩軸不回轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速差很小時(shí)進(jìn)行接合，否則牙齒可能(knng)因受撞擊而折斷。 牙嵌離合器的常用(chn yn)材料為： 低碳合金鋼：如 20 Cr、20MnB）經(jīng)滲碳淬火等處理后使牙面硬度(yngd)達(dá)到 HRC5

28、662。 有時(shí)也采用中碳合金鋼（如 40Cr、45MnB），經(jīng)表面淬火等處理后硬度達(dá)HRC4858。 牙嵌離合器可以借助電磁線圈的吸力來操縱，成為電磁牙嵌離合器。電磁牙嵌離合器通常采用嵌入方便的三角形細(xì)牙。它依據(jù)信息而動(dòng)作。所以便于遙控合程序控制。第53頁/共81頁第五十四頁，共81頁。（2）彈簧(tnhung)式牙嵌安全離合器 彈簧式牙嵌安全離合器如圖1919所示。當(dāng)由齒輪1輸入的動(dòng)力不能滿足輸出軸2輸出的動(dòng)力要求時(shí)，兩個(gè)半牙嵌離合器3、4會(huì)由于較大的軸向分力壓縮彈簧5而滑脫，使齒輪在軸上空轉(zhuǎn)，從而保護(hù)了機(jī)器。當(dāng)外載恢復(fù)正常后彈簧會(huì)使離合器復(fù)位照常運(yùn)轉(zhuǎn)。螺母6可以調(diào)整彈簧的壓縮量以便達(dá)到要求

29、的輸出扭矩。圖19-19 彈簧式牙嵌安全離合器213654第54頁/共81頁第五十五頁，共81頁。 齒嵌離合器由帶內(nèi)齒和外齒的兩個(gè)(lin )半離合器組成。 （3）齒嵌離合器圖19-20 （a） 齒嵌離合器 第55頁/共81頁第五十六頁，共81頁。圖19-20 (b) 齒嵌離合器 漸開線梯形(txng)矩形(jxng)齒嵌離合器牙形一般以下三種(sn zhn)類型:第56頁/共81頁第五十七頁，共81頁。 滾珠式齒嵌安全離合器是另一種自動(dòng)離合器，如圖19-21所示。當(dāng)外載荷超過許可(xk)值時(shí)，滾珠間會(huì)滑脫（見圖19-21b），齒輪在軸上空轉(zhuǎn)，排除故障或外載荷恢復(fù)正常后，彈簧使?jié)L珠復(fù)位。螺母5

30、用來調(diào)整彈簧預(yù)緊力。 （4）滾珠(gnzh)齒嵌安全離合器圖19-21 滾珠齒嵌安全離合器轉(zhuǎn)動(dòng)方向1234 5dfDmbhadab12第57頁/共81頁第五十八頁，共81頁。 （5）棘輪(jln)定向離合器 棘輪定向離合器的典型例子(l zi)是自行車飛輪的結(jié)構(gòu)，如圖19-22所示。 主動(dòng)鏈輪1順時(shí)針(shzhn)回轉(zhuǎn)時(shí)，通過棘爪2帶動(dòng)輪轂3，使自行車后輪順時(shí)針(shzhn)回轉(zhuǎn)。當(dāng)鏈輪1反時(shí)針(shzhn)回轉(zhuǎn)時(shí)，棘爪2被壓著而頻頻滑過輪齒不起作用，輪轂3不轉(zhuǎn)。彈簧絲4能使棘爪自動(dòng)復(fù)位。圖19-22 棘輪定向離合器1234第58頁/共81頁第五十九頁，共81頁。 摩擦(mc)

31、式離合器 （1）圓盤(yun pn)摩擦離合器 工作(gngzu)時(shí)正壓力Q在兩個(gè)半離合器表面產(chǎn)生摩擦力。fQfRTmax 式中f為摩擦系數(shù)。 圓盤摩擦離合器如圖1923所示。半離合器3固定接在軸1上，另一半離合器4可沿軸2上的導(dǎo)向平鍵滑動(dòng)，撥叉5用以使半離合器4實(shí)現(xiàn)結(jié)合、分離動(dòng)作。QQ圖19-23 圓盤摩擦離合器1、2軸；3、4半離合器；5撥叉12345Rf 設(shè)摩擦力的合力作用在摩擦半徑Rf的圓周上，則可傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為：第59頁/共81頁第六十頁，共81頁。 （2）錐面摩擦(mc)離合器 錐面摩擦離合器是由具有內(nèi)、外錐面的兩個(gè)半離合器組成，其錐角a越小，同樣(tngyng)的軸向載荷下摩擦

32、力就越大，所能傳遞扭矩也就越大。 QQaR1圖19-24 錐面摩擦離合器第60頁/共81頁第六十一頁，共81頁。 與牙嵌離合器比較，摩擦離合器具有(jyu)下列優(yōu)點(diǎn)： （1）在任何不同轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進(jìn)行(jnxng)接合； （2）過載時(shí)摩擦面間將發(fā)生打滑，可以防止損壞(snhui)其他零件； （3）接合較平穩(wěn)，沖擊和振動(dòng)較小。 摩擦離合器在正常的接合過程中，從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速從零逐漸加速到主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速，因而兩摩擦面間不可避免的會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)。這種相對(duì)滑動(dòng)要消耗一部分能量，并引起摩擦片的磨損和發(fā)熱。 單片式摩擦離合器多用于轉(zhuǎn)矩在 2000 Nm以下的輕型機(jī)械（如包裝機(jī)械、紡織機(jī)械）。 第61頁/共

33、81頁第六十二頁，共81頁。 圖19-25為多片式摩擦離合器。圖中主動(dòng)軸與外殼相聯(lián)接，從動(dòng)軸與套筒聯(lián)結(jié)。外殼內(nèi)裝有一組摩擦片，并隨外殼一起回轉(zhuǎn)。另一組摩擦件與套筒的縱向凹槽相聯(lián)接，可帶動(dòng)套筒回轉(zhuǎn)。當(dāng)滑環(huán)1在撥叉作用下向左移動(dòng)時(shí)，通過壓桿2將摩擦片壓緊，離合器處于結(jié)合(jih)狀態(tài)，若滑環(huán)向右移動(dòng)，壓桿2不再壓緊摩擦片，離合器即分離。21圖19-25 多片式摩擦離合器動(dòng)畫演示(ynsh)duo pian mo ca li he qi.swf（單擊打開(d ki)）第62頁/共81頁第六十三頁，共81頁。 摩擦片材料常用(chn yn)淬火鋼片或壓制石棉片。摩擦片數(shù)目多，可以增大所傳遞的轉(zhuǎn)矩。但片

34、數(shù)過多，將使各層間壓力分布不均勻，所以一般不超過1215片。 多片式摩擦離合器所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩Tmax和作用(zuyng)在摩擦面上的壓強(qiáng)p分別為 TKDDnfQnfQRTAf421max(19-8) pDDQP21224(19-9) 式中，D1、D2分別為外摩擦片的內(nèi)徑和內(nèi)摩擦片的外徑；n為摩擦面數(shù)目；Q為軸向壓力；KA為工作情況系數(shù)，見表19-1。第63頁/共81頁第六十四頁，共81頁。摩擦片材料f圓盤摩擦離合器p(N/m)有潤滑劑無潤滑劑鑄鐵鑄鐵或鋼淬火鋼淬火鋼青銅鋼或鑄鐵壓制石棉鑄鐵或鋼0.050.060.050.060.000.180.0

35、0.250.300.600.800.400.500.200.30表 19-2 各種( zhn)摩擦片材料的摩擦系數(shù)與許用壓強(qiáng) p為許用壓強(qiáng)，見表19-2。表中分有潤滑劑和無潤滑劑兩列，有潤滑劑潤滑的稱為濕式，無潤滑劑潤滑的稱為干式。干式反應(yīng)敏捷(mnji)，但摩擦片易磨損。濕式摩擦片磨損較小，壽命長，并能在繁重條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。 對(duì)于操作頻繁的多片式摩擦離合器，發(fā)熱與溫升成為(chngwi)離合器能否正常工作的關(guān)鍵問題。然而由于影響因素甚多，很難進(jìn)行精確的熱平衡計(jì)算。此時(shí)，除選用耐熱性和導(dǎo)熱性等均較好的摩擦材料外，可將表19-2中的p值降低15%30。第64頁/共81頁第六十五頁，共81頁。 摩擦離

36、合器可以用電磁力來操縱，如圖19-26所示。內(nèi)摩擦片4上有齒與帶槽套筒7相配合(pih)，外摩擦片3的外緣上有槽與外套筒1的凸齒配合(pih)；當(dāng)電流由接頭5進(jìn)入線圈6時(shí)，產(chǎn)生磁通，吸引銜鐵2，將摩擦片3、4壓緊，離合器處于接合狀態(tài)。當(dāng)電流切斷時(shí)，依靠外摩擦片上翹起爪的彈性，使內(nèi)外摩擦片分離。 1234567圖19-26 電磁操縱摩擦離合器1外套筒；2吸引銜鐵；3、4摩擦片；5接頭；6線圈；7帶槽套筒第65頁/共81頁第六十六頁，共81頁。 在電磁離合器中，電磁摩擦離合器是應(yīng)用最廣泛的一種。另外，電磁摩擦離合器在電路(dinl)上尚可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)各種特殊要求，如快速勵(lì)磁電路(dinl)可以實(shí)現(xiàn)快

37、速接合，提高了離合器的靈敏度。相反，緩沖勵(lì)磁電路(dinl)可抑制勵(lì)磁電流的增長，使起動(dòng)緩慢，從而避免起動(dòng)沖擊。 第66頁/共81頁第六十七頁，共81頁。 若外圈2為主動(dòng)，并逆時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，彈簧4的推力和外圈對(duì)滾柱3的摩擦力會(huì)推動(dòng)滾柱滾向楔口的小端。于是，外圈的法向力通過(tnggu)滾柱推動(dòng)輪轂1回轉(zhuǎn)。當(dāng)外圈順時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦力會(huì)將滾柱推向楔口大端不能形成傳動(dòng)力矩，輪轂不轉(zhuǎn)。彈簧能使?jié)L柱自動(dòng)滾向楔口小端。 123圖19-27 滾柱式定向離合器1輪轂；2外圈；3滾柱；4彈簧 其他(qt)類型的離合器 （1）滾柱式定向(dn xin)離合器第67頁/共81頁第六十八頁，共81頁。

38、 離心(lxn)丸殼式離合器如圖19-28所示。 （2）離心(lxn)丸殼式離合器 金屬外殼1與主動(dòng)軸5剛性聯(lián)接，在從動(dòng)軸4上固聯(lián)著一個(gè)具有周向波紋的鋼盤2，外殼內(nèi)裝有適量的硬化鋼丸3。當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鋼丸受離心(lxn)慣性力作用而集中于殼體內(nèi)的周緣處。轉(zhuǎn)速不高時(shí)，鋼丸與鋼盤之間仍有相對(duì)滑動(dòng)；而當(dāng)達(dá)到一定轉(zhuǎn)速后，離心(lxn)慣性力將增大到使鋼丸、鋼盤及外殼三者相互擠緊而一同轉(zhuǎn)動(dòng)。鋼盤制成帶有波紋的結(jié)構(gòu)可較平盤傳遞的扭矩增大0.50.8倍。這種離合器構(gòu)造簡單、工作可靠、有過載保護(hù)作用。缺點(diǎn)是摩擦發(fā)熱量較大。所以，為了加快散熱，有時(shí)在外殼上作出散熱片。圖19-28 離心丸殼式離合器1金屬外殼；

39、2鋼盤；3硬化鋼丸；4從動(dòng)軸；5主動(dòng)軸54321第68頁/共81頁第六十九頁，共81頁。 圖中安置勵(lì)磁線圈1的磁軛2為離合器的固定部分。若將圓筒3與左右輪輻7、8組成離合器的主動(dòng)部分，則轉(zhuǎn)子6與從動(dòng)軸（圖中未畫出）組成離合器的從動(dòng)部分。在圓筒3的中間嵌裝著隔磁環(huán)4，輪輻7或8上可聯(lián)接輸入件（圖中未畫出），在轉(zhuǎn)子6與圓筒 3之間有0.52 mm的間隙，其中充填磁粉5。圖 19-29(a)表示磁粉被離心力甩在圓筒的內(nèi)壁，疏松(sh sn)并且散開，此時(shí)離合器處于分離狀態(tài)。（3）磁粉離合器1236578圖19-29（a） 磁粉離合器1磁線圈；2磁輪；3圓筒；4磁環(huán)；5磁粉；6轉(zhuǎn)子；7、8輪輻第69頁

40、/共81頁第七十頁，共81頁。 圖19-29(b)表示通電后勵(lì)磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)(cchng)，磁力線跨越空隙穿過圓筒到達(dá)轉(zhuǎn)子形成圖示的回路，此時(shí)磁粉受到磁場(chǎng)(cchng)的影響而被磁化，磁化了的磁粉彼此相互吸引串成磁粉鏈而在圓筒與轉(zhuǎn)子間聚合，依靠磁粉的結(jié)合力和磁粉與工作面間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。 圖19-29（b） 磁粉離合器1磁線圈；2磁輪；3圓筒；4磁環(huán)；5磁粉；6轉(zhuǎn)子；7、8輪輻4f7第70頁/共81頁第七十一頁，共81頁。 磁粉的性能(xngnng)是決定離合器性能(xngnng)的重要因素。磁粉應(yīng)具有導(dǎo)磁率高、剩磁小、流動(dòng)性良好、耐磨、耐熱、不燒結(jié)等性能(xngnng)，一般常用鐵鎳、鐵

41、鈷釩等合金粉，并加入適量的粉狀二硫化鉬。磁粉的形狀以球形或橢球形為好，顆粒大小宜在2070m之間。為了提高充填率，可采用不同粒度的磁粉混合使用。第71頁/共81頁第七十二頁，共81頁。 磁粉離合器具有下列優(yōu)良(yuling)性能： （2）可用作恒張力控制，對(duì)造紙機(jī)、紡織機(jī)、印刷機(jī)、繞線機(jī)等十分(shfn)可貴。例如當(dāng)卷繞機(jī)的卷徑不斷增加時(shí)，通過傳感器控制勵(lì)磁電流變化；從而轉(zhuǎn)矩亦隨之相應(yīng)地變化，以保證獲得恒定的張力。 （1）勵(lì)磁電流I與轉(zhuǎn)矩T間呈線性關(guān)系，改變勵(lì)磁電流就可獲得不同轉(zhuǎn)矩。因此(ync)轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)簡單而且精確，調(diào)節(jié)范圍也寬。 （3）若將磁粉離合器的主動(dòng)件固定，則可作制動(dòng)器使用。 （4）

42、此外，這種離合器操縱方便、離合平穩(wěn)、工作可靠，但重量較大。 第72頁/共81頁第七十三頁，共81頁。例19-2 如圖19-25所示的多片式摩擦離合器，外摩擦片的內(nèi)徑(ni jn)D1=50 mm，內(nèi)摩擦片的外徑D2=70 mm，摩擦面數(shù)n=10，彈簧壓力Q=1000 N，摩擦片材料為淬火鋼；求打滑力矩Tmax并驗(yàn)算壓強(qiáng)。mNDDnfQT5441000/ )5070(100018. 010421max 解：（1）求打滑(dhu)力矩Tmax，查表19-2，f=0.18 依據(jù)(yj)式（19-8）： （2）驗(yàn)算壓強(qiáng)p查表19-2，p=0.600.80N/mm2 由式（19-9）知： pDDQp2222122N/mm53. 05070100044第73頁/共81頁第七十四頁，共81頁。 制動(dòng)器是用來減低機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)(ynzhun)速度或迫使機(jī)械停止運(yùn)轉(zhuǎn)(ynzhun)。大多數(shù)的制動(dòng)器采用的是摩擦制動(dòng)方式。它廣泛應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備的減速、停止和位置控制的過程中。制動(dòng)器主要分為帶式、塊式和盤式。以下介紹