機(jī)械設(shè)計(jì)：聯(lián)軸離合制動(dòng)器課件

§17-1聯(lián)軸器、離合器的類型和應(yīng)用§17-2固定式剛性聯(lián)軸器§17-3可移動(dòng)剛性聯(lián)軸器§17-4彈性聯(lián)軸器§17-5牙嵌式離合器§17-6摩擦離合器第17章聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器§17-7磁粉離合器§17-8定向離合器§17-9制動(dòng)器§17-1聯(lián)軸器、離合器的類型和應(yīng)用工作特點(diǎn)：聯(lián)軸器用于剛性靜態(tài)聯(lián)接；而離合器則用于兩軸之間的動(dòng)態(tài)聯(lián)接。分類：彈性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器固定式聯(lián)軸器移動(dòng)式聯(lián)軸器作用：主要用于將兩根軸聯(lián)接在一起，使它們一起旋轉(zhuǎn)，并傳遞扭矩。聯(lián)軸器牙嵌式離合器離合器摩擦式離合器電磁離合器自動(dòng)離合器應(yīng)用實(shí)例：手腕驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、汽車后橋驅(qū)動(dòng)、車輛啟停等。聯(lián)軸器、離合器大都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化了，可直接選用。工作條件=>選類型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速軸徑=>確定型號(hào)與規(guī)格計(jì)算轉(zhuǎn)矩：Tc=KATKA為工作情況系數(shù)；T為名義轉(zhuǎn)矩；表17-1工作情況系數(shù)KA工作機(jī)原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)電機(jī)、小型通風(fēng)機(jī)、小型離心機(jī)1.3透平壓縮機(jī)、木工機(jī)械、輸送機(jī)1.5攪拌機(jī)、增壓機(jī)、有飛輪的壓縮機(jī)1.7織布機(jī)、水泥攪拌機(jī)、拖拉機(jī)1.9挖掘機(jī)、起重機(jī)、碎石機(jī)、造紙機(jī)械2.3設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云優(yōu)點(diǎn)：傳遞扭矩大、能補(bǔ)償綜合位移。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)笨重、造價(jià)高。應(yīng)用：用于重型傳動(dòng)。設(shè)計(jì)：潘存云二、滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：兩個(gè)端面開有徑向凹槽的半聯(lián)軸器，兩端各具有凸榫的中間滑塊，且兩端榫頭互相垂直，嵌入凹槽中，構(gòu)成移動(dòng)副。工作原理：當(dāng)兩軸存在不對(duì)中和偏斜時(shí)，滑塊將在凹槽內(nèi)滑動(dòng)。優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易?；瑝K因偏心產(chǎn)生離心力和磨損，并給軸和軸承帶來附加動(dòng)載荷。適用范圍：α≤30’,y≤0.04d，v≤300r/min

α

y設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云三、萬向聯(lián)軸器作用：用于傳遞兩相交軸之間的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，而且在傳動(dòng)過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。共軸、有夾角應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床等機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中。α單萬向聯(lián)軸器設(shè)計(jì)：潘存云r”其它位置：代入得：ααω1BBAω"2在圖示位置II,以軸2為參考系，對(duì)B點(diǎn)有：vB2=rω”2以軸1為參考系，對(duì)B點(diǎn)有：vB1=r”ω1=ω1rcosα同樣有：

vB1=vB2

r代入得：ω’’2=ω1cosαω’2〉ω1=>ω”2<ω1ω1cosαω1cosα≤ω2≤ω1=cosαω’2設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云2.雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)將兩個(gè)單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)串聯(lián)使用，構(gòu)成雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)。安裝要求：①主動(dòng)、從動(dòng)、中間三軸共面；②主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾角應(yīng)相等；③中間軸兩端的叉面應(yīng)在同一平面內(nèi)。ααC2αα121C為了消除從動(dòng)軸變速轉(zhuǎn)動(dòng)的缺點(diǎn)，常設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云3.小型雙萬向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)如圖所示，通常采用合金鋼制造。AAA--AAAααAAαα模型演示設(shè)計(jì)：潘存云二、彈性柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：用尼龍制成的柱銷置于兩個(gè)半聯(lián)軸器凸緣的孔中。尼龍銷擋板cc銷與擋板之間留有間隙結(jié)構(gòu)簡單、更換柱銷方便。特點(diǎn)：上述兩種聯(lián)軸器的動(dòng)力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、吸收振動(dòng)。應(yīng)用：適用于正反向變化多，啟動(dòng)頻繁的高速軸。適用范圍：-12?≤t≤60?，v≤8000r/min能補(bǔ)償較大的軸向位移，并允許微量的徑向位移和角位移。兩種柱銷設(shè)計(jì)：潘存云§17-5牙嵌式離合器結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的固定套筒、活動(dòng)套筒、對(duì)中環(huán)組成。固定套筒活動(dòng)套筒滑環(huán)對(duì)中環(huán)工作原理：利用操縱桿移動(dòng)滑環(huán)，實(shí)現(xiàn)兩套筒的結(jié)合與分離。牙型30?~40?2?~8?2?~8?60?三角形梯形鋸齒形----傳遞中小轉(zhuǎn)矩、牙數(shù)為16~60----傳遞較大轉(zhuǎn)矩、牙數(shù)為3~15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。反轉(zhuǎn)時(shí)具有較大的軸向分力，會(huì)迫使離合器自行分離。制造要求：各牙應(yīng)精確等分，以使載荷均勻分布。設(shè)計(jì)：潘存云§17-6摩擦離合器123一、單片式圓盤摩擦離合器摩擦扭矩:Tmax=FafRf結(jié)構(gòu)：由固定圓盤1、活動(dòng)圓盤2、滑環(huán)組成。工作原理：移動(dòng)滑環(huán)，可實(shí)現(xiàn)兩圓盤的結(jié)合與分離，靠摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。缺點(diǎn)：結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；2.過載時(shí)打滑，起保護(hù)作用；3.結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動(dòng)小。優(yōu)點(diǎn)：1.在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進(jìn)行結(jié)合；Fa213FaRf設(shè)計(jì)：潘存云主動(dòng)摩擦片杠桿滑環(huán)工作原理：移動(dòng)滑環(huán)，通過杠桿作用，壓緊或放松磨擦片，來實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合與分離。調(diào)整螺母被動(dòng)摩擦片二、多片式圓盤摩擦離合器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多個(gè)摩擦片疊加在一起；摩擦片材料：淬火鋼片、壓制石棉片。摩擦片數(shù)量z↑→傳遞扭矩T↑但z過大將使各層間壓力不均勻，一般取:z=12~15摩擦扭矩:Tmax=zFafRfzFaf(D1+D2)=4≥KA

T4Fap=π(D1

+D2)表面壓強(qiáng):≤[p]D1D2設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云離合器的操縱方式機(jī)械力電磁力氣動(dòng)力液壓力8~10?

三、圓錐式摩擦離合器結(jié)構(gòu)：錐臺(tái)表面為摩擦接觸面。優(yōu)點(diǎn)：由于采用了槽面摩擦原理，因此只需要很小的操縱力即能使離合器傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。缺點(diǎn)：徑向尺寸較大，不如多盤式緊湊。磁粉材料：鐵鈷鎳、鐵鈷釩等合金粉，加入少量二硫化鉬。形狀為球形或橢球形，顆粒直徑為：20~70μm。優(yōu)點(diǎn)：1）勵(lì)磁電流I與轉(zhuǎn)矩T呈線性關(guān)系、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)簡單而且精確，調(diào)節(jié)范圍寬。2)可用作恒張力控制，是造紙機(jī)、紡織機(jī)、印刷機(jī)、繞線機(jī)等的理想裝置。3)若將主動(dòng)件固定，則可作制動(dòng)器使用。缺點(diǎn)：相對(duì)而言比較笨重。4)操縱方便、離合平穩(wěn)、工作可靠。設(shè)計(jì)：潘存云當(dāng)外環(huán)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則帶動(dòng)滾柱克服彈簧力而滾到楔形空間的寬敞位置，離合器處于分離狀態(tài)。結(jié)構(gòu)：由星輪、外環(huán)、滾柱、彈簧推桿等零件組成。工作原理：當(dāng)外環(huán)逆時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以摩擦力帶動(dòng)滾柱向前滾動(dòng)，進(jìn)一步楔緊內(nèi)外接觸面，從而驅(qū)動(dòng)星輪一起旋轉(zhuǎn)。一、滾柱式定向離合器§17-8定向離合器滾柱在彈簧推桿作用下處于半楔緊狀態(tài)。設(shè)計(jì)：潘存云§17-9制動(dòng)器結(jié)構(gòu)：由瓦塊、制動(dòng)輪等零件組成。工作原理：通電松開，斷電后靠彈簧拉力實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。借助于瓦塊與制動(dòng)輪之間的摩擦力來實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。斷電制動(dòng)是為了保證設(shè)備安全。作用：降低機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度或停止運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置。應(yīng)用：車輛、起重機(jī)械等。一、塊式制動(dòng)器設(shè)計(jì)：潘存云設(shè)計(jì)：潘存云abaFDhH制動(dòng)力矩的計(jì)算：FF彈簧力