機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)電子教案-章2

第18章聯(lián)軸器、離合器聯(lián)軸器18.1聯(lián)軸器的安裝與維護(hù)18.2離合器18.318.1聯(lián)軸器聯(lián)軸器只有在機(jī)器停轉(zhuǎn)后將其拆開才使兩軸分離；離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可隨時(shí)將兩軸接合或分離。計(jì)算轉(zhuǎn)矩按下式計(jì)算

Tc=KA·T

原

動

機(jī)工

作

機(jī)KA

電動機(jī)膠帶運(yùn)輸機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的金屬切削機(jī)床鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、螺旋運(yùn)輸機(jī)、離心式泵、木工機(jī)床往復(fù)運(yùn)動的金屬切削機(jī)床往復(fù)式泵、往復(fù)式壓縮機(jī)、球磨機(jī)、破碎機(jī)、沖剪機(jī)、鍛錘機(jī)起重機(jī)、升降機(jī)、軋鋼機(jī)、壓延機(jī)1.25～1.51.5～2.01.5～2.52.0～3.03.0～4.0渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)、離心泵、鼓風(fēng)機(jī)1.2～1.5往復(fù)式發(fā)動機(jī)發(fā)電機(jī)離心泵往復(fù)式工作機(jī)，如壓縮機(jī)、泵1.5～2.03～44～5表18-1 工作情況系數(shù)KA圖18-1兩軸軸線的相對位移聯(lián)軸器根據(jù)其是否包含彈性元件，可分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類。剛性聯(lián)軸器根據(jù)其是否具有補(bǔ)償位移的能力，可分為固定式和可移式兩種。彈性聯(lián)軸器視其所具有彈性元件材料的不同，又可分為金屬彈簧式和非金屬彈性元件式兩種。18.1.1聯(lián)軸器的分類1．剛性聯(lián)軸器（1）套筒聯(lián)軸器（2）凸緣聯(lián)軸器18.1.2常用聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用凸緣聯(lián)軸器有兩種對中方法：第一，靠鉸制孔用螺栓對中［見圖18-3(a)］；第二，靠一個(gè)半聯(lián)軸器上的凸肩與另一個(gè)半聯(lián)軸器上相應(yīng)的凹槽相互嵌合而對中［見圖18-3(b)］。后者對中的精度較高，但在裝拆時(shí)，需將軸作軸向移動。前者沒有這個(gè)缺點(diǎn)，工作時(shí)靠螺栓受剪切及與鉸制孔的擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩，因而裝拆方便，在相同的尺寸下，所傳遞的轉(zhuǎn)矩要比后者大，但對中較困難。圖18-3凸緣聯(lián)軸器故凸緣聯(lián)軸器適用于聯(lián)接低速、大轉(zhuǎn)矩、振動不大、剛性大的短軸。（1）滑滑塊聯(lián)軸軸器因滑塊可可在兩半半聯(lián)軸器器的凹槽槽中滑動動，故可可補(bǔ)償安安裝及運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩兩軸間的的偏移。。滑塊聯(lián)軸軸器的結(jié)結(jié)構(gòu)簡單單、尺寸寸緊湊，，適用于于小功率率、高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速且無無劇烈沖沖擊處。。2．可移移式剛性性聯(lián)軸器器圖18-4滑滑塊聯(lián)聯(lián)軸器（2）齒齒式聯(lián)軸軸器因此在重重型機(jī)械械中得到到了廣泛泛的應(yīng)用用。但它它較笨重重，制造造困難、、成本高高。圖18-5齒齒式聯(lián)聯(lián)軸器（3）萬萬向聯(lián)軸軸器圖18-6單單萬向向聯(lián)軸器器圖18-7雙雙萬向向聯(lián)軸器器示意圖圖圖18-8雙雙萬向向聯(lián)軸器器結(jié)構(gòu)（1）彈彈性套柱柱銷聯(lián)軸軸器它適用于于載荷平平穩(wěn)，正正反轉(zhuǎn)變變化頻繁繁，傳遞遞中、小小轉(zhuǎn)矩的的場合，，使用溫溫度在??20℃℃～50℃。（2）彈彈性柱銷銷聯(lián)軸器器它適用于于軸向竄竄動較大大，正反反轉(zhuǎn)變化化頻繁的的場合，，使用溫溫度在??20℃℃～70℃之間間。3．彈性性聯(lián)軸器器圖18-9彈彈性套套柱銷聯(lián)聯(lián)軸器圖18-10彈彈性性柱銷聯(lián)聯(lián)軸器1．聯(lián)軸軸器類型型的選擇擇根據(jù)機(jī)器器的工作作特點(diǎn)和和要求，，結(jié)合各各類聯(lián)軸軸器的性性能，并并參照同同類機(jī)器器的使用用經(jīng)驗(yàn)來來選擇聯(lián)聯(lián)軸器的的類型。。18.1.3聯(lián)聯(lián)軸軸器的選選用當(dāng)兩軸的的對中要要求高、、軸的剛剛度又大大時(shí)，可可選用套套筒聯(lián)軸軸器和凸凸緣聯(lián)軸軸器；當(dāng)當(dāng)兩軸的的對中困困難或剛剛度較小小時(shí)，則則選用撓撓性聯(lián)軸軸器；當(dāng)當(dāng)所傳遞遞的載荷荷較大時(shí)時(shí)，宜選選用凸緣緣聯(lián)軸器器或齒輪輪聯(lián)軸器器；當(dāng)軸軸的轉(zhuǎn)速速較高且且有振動動時(shí)，應(yīng)應(yīng)選用彈彈性聯(lián)軸軸器；當(dāng)當(dāng)兩軸相相交時(shí)，，則選用用萬向聯(lián)聯(lián)軸器。。聯(lián)軸器的的型號是是根據(jù)所所傳遞的的轉(zhuǎn)矩、、軸的直直徑和轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，從從標(biāo)準(zhǔn)中中選用的的。選擇擇的型號號應(yīng)滿足足以下條條件。2．聯(lián)軸軸器型號號的選擇擇①計(jì)算算轉(zhuǎn)矩MTc應(yīng)小小于或等等于所選選型號的的公稱轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩MTn，即即②轉(zhuǎn)速速n應(yīng)小于或或等于所所選型號號的許用用轉(zhuǎn)速[n]，即③軸的的直徑d應(yīng)在所選選型號的的孔徑范范圍之內(nèi)內(nèi)，即18.2.1聯(lián)聯(lián)軸軸器的對對中要求求在安裝聯(lián)聯(lián)軸器時(shí)時(shí)，兩根根轉(zhuǎn)軸可可能出現(xiàn)現(xiàn)不對中中的情況況。18.2聯(lián)聯(lián)軸器的的安裝與與維護(hù)聯(lián)軸器聯(lián)接類別允

許

誤

差

1．兩根轉(zhuǎn)軸無軸向竄動2．兩半聯(lián)軸器同時(shí)旋轉(zhuǎn)徑向圓跳動量a端面圓跳動量b（最大值）（最大值）剛性與剛性0.040.03剛性與半撓性0.050.04撓性與撓性0.060.05齒輪式0.100.05彈簧式0.080.06表18-2聯(lián)聯(lián)軸器安安裝對中中允差值值安裝聯(lián)軸軸器時(shí)，，可以做做一個(gè)簡簡單的工工裝，用用千分表表進(jìn)行測測量找正正，如圖圖18-11所所示。18.2.2聯(lián)聯(lián)軸軸器的安安裝找正正圖18-11聯(lián)聯(lián)軸軸器安裝裝找正①安裝裝中，一一般都是是先將兩兩半聯(lián)軸軸器分別別安裝在在所要聯(lián)聯(lián)接的兩兩軸上，，然后將將主機(jī)找找正，再再移動、、調(diào)整聯(lián)聯(lián)接軸，，以主機(jī)機(jī)為基準(zhǔn)準(zhǔn)，向主主機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)軸對中中。通過過測量兩兩半聯(lián)軸軸器在同同時(shí)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)中，徑徑向和軸軸向相對對位置的的變化情情況進(jìn)行行判定。。18.2.3聯(lián)聯(lián)軸軸器對中中找正的的注意事事項(xiàng)②測量量數(shù)值是是否正確確，可以以用a1+a3=a2+a4，b1+b3=b2+b4等式是否否成立進(jìn)進(jìn)行判定定。若等等式兩邊邊的差值值大于0.02mm，，則說明明測量工工具安裝裝的緊固固性、工工具架的的剛性或或者千分分表出現(xiàn)現(xiàn)了問題題。應(yīng)查查找消除除后再進(jìn)進(jìn)行測量量。③實(shí)際際測量中中，因位位置所限限使下方方數(shù)值a、b無法直接接測量時(shí)時(shí)，則可可用下式式求得：：a1=（a2+a4）?a3；b1=（b2+b4）?b3。①聯(lián)軸軸器的安安裝誤差差應(yīng)嚴(yán)格格控制，，通常要要求安裝裝誤差不不得大于于許用補(bǔ)補(bǔ)償時(shí)的的1/2。②注意意檢查所所聯(lián)接兩兩軸運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)后的對對中情況況，其相相對位移移不應(yīng)大大于許用用補(bǔ)償量量。盡可可能地減減少相對對位移量量，可有有效地延延長被聯(lián)聯(lián)接機(jī)械械或聯(lián)軸軸器的使使用壽命命。18.2.4聯(lián)聯(lián)軸軸器的使使用與維維護(hù)③對有有潤滑要要求的聯(lián)聯(lián)軸器，，如齒式式聯(lián)軸器器等，要要定期檢檢查潤滑滑油的油油量、質(zhì)質(zhì)量以及及密封狀狀況，必必要時(shí)應(yīng)應(yīng)予以補(bǔ)補(bǔ)充或更更換。④對于于高速旋旋轉(zhuǎn)機(jī)械械上的聯(lián)聯(lián)軸器，，一般要要經(jīng)動平平衡試驗(yàn)驗(yàn)，并按按標(biāo)記組組裝。對對其聯(lián)接接螺栓之之間的重重量差有有嚴(yán)格地地限制，，不得任任意更換換。離合器主主要用于于在機(jī)器器運(yùn)轉(zhuǎn)過過程中隨隨時(shí)將主主、從動動軸接合合或分離離。18.3.1離離合合器的分分類18.3離離合合器器1．牙嵌嵌離合器器牙嵌離合合器（見見圖18-12）是由由兩個(gè)端端面上有有牙的半半離合器器組成。。18.3.2常常用用離合器器的類型型及特點(diǎn)點(diǎn)圖18-12牙牙嵌嵌離合器器圖18-13牙牙嵌嵌離合器器的牙形形摩擦離合合器靠接接觸面的的摩擦力力來傳遞遞轉(zhuǎn)矩。。2．摩擦擦離合器器圖18-14摩摩擦擦離合器器安全離合合器通常常有三種種類型：：嵌合式式、摩擦擦式和破破斷式。。3．安全全離合器器圖18-15牙牙嵌嵌式安全全離合器器圖18-16摩摩擦擦式安全全離合器器18.3.3離離合合器的使使用與維維護(hù)①應(yīng)定定期檢查查離合器器操縱桿桿的行程程，主、、從動片片之間的的間隙，，摩擦片片的磨損損程度，，必要時(shí)時(shí)予以調(diào)調(diào)整或更更換。②片式式摩擦離離合器工工作時(shí)，，不得有有打滑或或分離不不徹底現(xiàn)現(xiàn)象，否否則，不不僅將加加速摩擦擦片磨損損，降低低使用壽壽命，引引起離合合器零件件變形退退火等，，還可能能導(dǎo)致其其他事故故，因此此需經(jīng)常常檢查。。打滑的主主要原因因是作用用在摩擦擦片上的的正壓力力不足，，摩擦表表面粘有有油污，，摩擦片片過分磨磨損及變變形過大大等；分分離不徹徹底的主主要原因因有主、、從動片片之間分分離間隙隙過小，，主、從從動片翹翹曲變形形，回位位彈簧失失效等。。應(yīng)及時(shí)時(shí)修理并并排除。。③定向向離合器器應(yīng)密封封嚴(yán)實(shí)，，不得有有漏油現(xiàn)現(xiàn)象，否否則會磨磨損過大大，溫度度太高，，損壞滾滾柱、星星輪或外外殼等。。在運(yùn)動動中，如如有異常常聲，應(yīng)應(yīng)及時(shí)停停機(jī)檢查查。第19章章減減速速器器和和變變速速器器減速器19.1變速器19.219.1減減速速器器19.1.1減減速速器器的的組組成成和和分分類類減速速器器主主要要由由傳傳動動件件、、軸軸、、軸軸承承和和箱箱體體四四部部分分組組成成。。減速速器器類類型型很很多多，，其其分分類類方方法法一一般般有有以以下下幾幾種種。。①按按傳傳動動件件類類型型，，可可分分為為圓圓柱柱齒齒輪輪減減速速器器、、圓圓錐錐齒齒輪輪減減速速器器、、蝸蝸桿桿減減速速器器、、行行星星齒齒輪輪減減速速器器、、擺擺線線針針輪輪減減速速器器和和諧諧波波齒齒輪輪減減速速器器。。②按按傳傳動動比比級級數(shù)數(shù)，，可可分分為為單單級級減減速速器器和和多多級級減減速速器器。。其其中中兩兩級級減減速速器器按按齒齒輪輪在在箱箱體體內(nèi)內(nèi)的的布布置置方方式式不不同同，，又又分分為為展展開開式式、、分分流流式式、、同同軸軸線線式式和和中中心心驅(qū)驅(qū)動動式式。。③按按軸軸在在空空間間的的相相對對位位置置，，可可分分為為臥臥式式減減速速器器和和立立式式減減速速器器。。19.1.2常常用用減減速速器器的的類類型型、、特特點(diǎn)點(diǎn)及及應(yīng)應(yīng)用用19.2變變速速器器19.2.1有有級級變變速速器器1．．塔塔輪輪變變速速器器2．．滑滑移移齒齒輪輪變變速速器器3．．離離合合式式齒齒輪輪變變速速器器圖19-1各各式式有有級級變變速速器器19.2.2無無級級變變速速器器1．．滾滾輪輪————平平盤盤式式無無級級變變速速器器2．．鋼鋼球球無無級級變變速速器器3．．菱菱錐錐無無級級變變速速器器4．．寬寬ⅤⅤ帶帶無無級級變變速速器器圖19-2各各式式機(jī)機(jī)械械式式無無級級變變速速器器第20章章彈彈簧簧概述20.1圓柱螺旋彈簧設(shè)計(jì)20.220.1概概述述20.1.1彈彈簧簧的的功功用用與與類類型型1．．彈彈簧簧的的功功用用彈簧簧的的主主要要功功用用表表現(xiàn)現(xiàn)在在以以下下幾幾個(gè)個(gè)方方面面。。①緩緩沖沖和和減減振振。。如如汽汽車車、、火火車車車車廂廂下下的的減減振振彈彈簧簧，，各各種種緩緩沖沖器器的的緩緩沖沖彈彈簧簧等等。。②控控制制機(jī)機(jī)構(gòu)構(gòu)的的運(yùn)運(yùn)動動。。如如內(nèi)內(nèi)燃燃機(jī)機(jī)中中的的閥閥門門彈彈簧簧、、離離合合器器中中的的控控制制彈彈簧簧等等。。③儲儲存存及及輸輸出出能能量量。。如如鐘鐘表表彈彈簧簧、、槍槍閂閂彈彈簧簧等等。。④測測量量力力的的大大小小。。如如彈彈簧簧秤秤、、測測力力器器中中的的彈彈簧簧等等。。2．．彈彈簧簧的的類類型型彈簧簧的的主主要要類類型型、、特特點(diǎn)點(diǎn)及及應(yīng)應(yīng)用用見見表表20-1。。類

型承載方式簡

圖特

點(diǎn)

及

應(yīng)

用螺旋彈簧圓柱形彈簧壓縮剛度穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，應(yīng)用最廣拉伸扭轉(zhuǎn)在各種裝置中用于壓緊、儲能或傳遞轉(zhuǎn)矩圓錐形彈簧壓縮結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好，剛度隨載荷增大而增大，多用于載荷較大和需要減振的場合表20-1彈彈簧簧的的主主要要類類型型、、特特點(diǎn)點(diǎn)及及應(yīng)應(yīng)用用類

型承載方式簡

圖特

點(diǎn)

及

應(yīng)

用

其他彈簧蝶形彈簧壓縮剛度大，緩沖吸振能力強(qiáng)，適用于載荷很大而彈簧的軸向尺寸受到限制的場合，如常用作重型機(jī)械、大炮等的緩沖和減振彈簧環(huán)形彈簧壓縮能吸收較多能量，有很高的緩沖和吸振能力，常用作重型車輛和飛機(jī)起落架等的緩沖彈簧盤簧扭轉(zhuǎn)變形角大，能儲存的能量大，軸向尺寸較小，多用于鐘表、儀器中的儲能彈簧板彈簧彎曲緩沖和減振性能好，主要用作汽車、拖拉機(jī)、火車車輛等懸掛裝置中的緩沖和減振彈簧續(xù)表表20.1.2彈彈簧簧的的材材料料與與制制造造1．．彈彈簧簧的的材材料料和和許許用用應(yīng)應(yīng)力力材料許用剪應(yīng)力

[]/MPa剪切彈性模量G/MPa推薦使用溫度/℃類別代號Ⅰ類彈簧Ⅱ類彈簧Ⅲ類彈簧碳素彈簧鋼線ⅠⅡⅡ

Ⅲ0.3

b0.4

b0.5

b80000-40～12065Mn42056070080000-40～120合金彈簧鋼絲60Si2Mn48064080080000-40～20065Si2MnA57076095080000-40～25050CrVA45060075080000-40～210不銹鋼絲1Cr18Ni933044055073000-250～3004Cr1345060075073000-40～300表20-2彈彈簧簧常常用用材材料料及及許許用用剪剪應(yīng)應(yīng)力力2．．彈彈簧簧的的制制造造大量量生生產(chǎn)產(chǎn)時(shí)時(shí)，，是是在在萬萬能能自自動動卷卷簧簧機(jī)機(jī)上上卷卷制制；；單單位位及及小小批批生生產(chǎn)產(chǎn)時(shí)時(shí)，，則則在在普普通通車車床床或或手手工工制制作作。。彈彈簧簧絲絲直直徑徑小小于于或或等等于于8mm時(shí)時(shí)，，常常用用冷冷卷卷法法，，卷卷前前熱熱處處理理，，卷卷后后要要低低溫溫回回火火；；直直徑徑大大于于8mm時(shí)時(shí)，，采采用用熱熱卷卷（（熱熱卷卷溫溫度度800℃℃～～1000℃℃））法