機械設(shè)計基礎(chǔ) 課件 13聯(lián)軸器、離合器與制動器

《機械設(shè)計基礎(chǔ)》主編：胡孟謙張曉娜

課程內(nèi)容第一章機械設(shè)計概論第二章平面機構(gòu)運動簡圖第三章平面連桿機構(gòu)第四章凸輪機構(gòu)第五章其他常用機構(gòu)第六章齒輪機構(gòu)第七章蝸桿傳動第八章輪系第九章帶傳動與鏈傳動第十章聯(lián)接第十一章軸第十二章軸承第十三章聯(lián)軸器離合器制動器第十四章機械創(chuàng)新設(shè)計一.概述13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器

聯(lián)軸器、離合器和制動器是機械傳動中的重要部件。如圖為聯(lián)軸器、離合器和制動器應(yīng)用實例。一、聯(lián)接器的性能要求

聯(lián)軸器一般由兩個半聯(lián)軸器及聯(lián)接件組成。聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸一般屬于兩個不同的機器或部件，由于制造、安裝的誤差，運轉(zhuǎn)時零件的受載變形，以及其它外部環(huán)境或機器自身的多種因素，都可使被聯(lián)接的兩軸相對位置發(fā)生變化，出現(xiàn)如圖所示的相對位移和偏差。聯(lián)軸器是常用構(gòu)件，大多已經(jīng)標準化。

13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器

二、聯(lián)軸器的分類

聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。

剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，制造成本低，拆裝、維護方便，同時能保證兩軸有較高的對中性，所以應(yīng)用廣泛。

撓性聯(lián)軸器又可分為無彈性元件撓性聯(lián)軸器和有彈性元件撓性聯(lián)軸器。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器三、常用聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)和特點1.凸緣聯(lián)軸器13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器2.十字滑塊聯(lián)軸器13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器3.萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器有十字軸式、球鉸式、球籠式。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器球籠式萬向聯(lián)軸器（固定型）球鉸柱塞式萬向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器

4.十字軸式萬向聯(lián)軸器

制造業(yè)是立國之本、強國之基。而十字軸式萬向聯(lián)軸器是裝備制造業(yè)常用的重要基礎(chǔ)傳動件。我國早在五六十年代就已具備聯(lián)軸器制造體系。隨著裝備制造業(yè)重要零部件國產(chǎn)化進程不斷進步，國產(chǎn)化超大型重載十字萬向聯(lián)軸器技術(shù)也不斷趨于成熟和應(yīng)用，不遠的將來我國超大型重載十字萬向聯(lián)軸器的制造必將不斷突破發(fā)展瓶頸，研制出高質(zhì)量聯(lián)軸器，持續(xù)提升我國制造業(yè)的競爭力。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器5.彈性套柱銷聯(lián)軸器

彈性套柱聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)與凸緣聯(lián)軸器相似，不同之處是用帶有彈性圈的柱銷代替了螺栓聯(lián)接，從而具有補償兩軸線綜合位移的影響，其結(jié)構(gòu)如圖所示。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器6.彈性柱銷聯(lián)軸器

彈性柱銷聯(lián)軸器與彈性套柱銷聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)相似，只是柱銷材料為MC尼龍（聚己內(nèi)酰胺，又稱鑄型尼龍），柱銷形狀一端為柱形，另一端制成腰鼓形，以增大角度位移的補償能力，其結(jié)構(gòu)如圖所示。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器7.輪胎式聯(lián)軸器

輪胎式聯(lián)軸器是由橡膠或橡膠織物制成輪胎形的彈性元件，通過壓板與螺栓和兩半聯(lián)軸器相聯(lián)，兩半聯(lián)軸器與兩軸相連，其結(jié)構(gòu)如圖所示。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器8.其他常用的聯(lián)軸器除上述的聯(lián)軸器外，其他常用的聯(lián)軸器還有梅花形彈性聯(lián)軸器、簧片聯(lián)軸器、滾子鏈聯(lián)軸器等，如圖所示。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器一、離合器的組成

離合器在機器運轉(zhuǎn)過程中能實現(xiàn)兩軸方便的接合與分離。其基本要求是：工作可靠，接合、分離迅速而平穩(wěn)，操縱靈活、省力，調(diào)節(jié)和修理方便，外形尺寸小，重量輕。離合器一般由主動部分、從動部分、接合部分、操縱部分等組成。主動部分與主動軸固定聯(lián)接，主動部分還常用于安裝接合元件（或一部分）。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器二、離合器的分類

離合器的類型很多，按實現(xiàn)兩軸接合和分離的過程可分為操縱離合器、自動離合器，推離合的工作原理可分為嵌合式離合器、摩擦式離合器。摩擦式離合器是通過主、從動元件間的摩擦力來傳遞回轉(zhuǎn)運動和動力，運動中接合方便有過載保護性能。但傳遞轉(zhuǎn)矩較小，適用于高速、低轉(zhuǎn)矩的工作場合。

13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器三、常用離合器的結(jié)構(gòu)和特點1.牙嵌式離合器牙嵌式離合器主要由兩個半離合器組成。其結(jié)構(gòu)如圖所示，半離合器1（主動部分）用平鍵與主動軸聯(lián)接，半離合器2（從動部分）用導向平鍵或花鍵與從動軸聯(lián)接，并通過滑環(huán)4操縱使其軸向移動以實現(xiàn)離合器的接合與分離。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器牙嵌式離合器常用的牙形有三角形、矩形、梯形和鋸齒形四種，如圖所示。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器2.摩擦式離合器

摩擦式離合器是靠接合元件接觸面之間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩的。按接合元件的結(jié)構(gòu)形式不同，可分為圓盤式、圓錐式、鋼球式、閘塊式和帶式等，最常見的類型是圓盤式摩擦離合器。圓盤式摩擦離合器分為單片式和多片式兩種。

13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器單片式離合器如圖所示，由摩擦盤1、2和滑環(huán)4組成。圓盤1與主動軸聯(lián)接；圓盤2與從動軸聯(lián)接，并通過導向鍵3使其在軸上移動。操縱滑環(huán)4可使兩圓盤結(jié)合或分離。1）單片式離合器13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器2）多片式摩擦離合器

如圖，外殼的內(nèi)緣開有縱向槽，外摩擦盤4以其凸齒插入外殼的縱向槽中，因此外摩擦盤可與軸一起轉(zhuǎn)動，并可在軸向力推動下沿軸向移動。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器3.超越離合器定義：超越離合器又稱定向離合器，是一種自動離合器。只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，反向時能自動分離。超越離合器尺寸小，接合和分離平穩(wěn)，常用于高速傳動機構(gòu)，如汽車自動變速器的換擋變速機構(gòu)。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器楔塊式單向離合器如圖所示，其主要由外圈1、楔塊2保持架3和內(nèi)圈4組成。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器作用：制動器利用摩擦力矩實現(xiàn)制動，其主要作用是降低機械的運轉(zhuǎn)速度或迫使機械停止轉(zhuǎn)動。常用的制動器：1.塊式制動器2.帶式制動器3.內(nèi)漲蹄式制動器4.盤式制動器等。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器一.制動器的分類1.外抱塊式制動器外抱塊式制動器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它是靠瓦塊和制動輪之間的摩擦力來制動。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器2.帶式制動器帶式制動器分為簡單、雙向和差動三種。圖所示為簡單帶式制動器的結(jié)構(gòu)。帶式制動器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，制動力矩大，一般用于集中驅(qū)動的起重設(shè)備及絞車上，有時也作為安全制動器安裝在低速軸或卷筒上。

13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器3、內(nèi)漲蹄式制動器內(nèi)漲蹄式制動器分為單蹄、雙蹄、多蹄和軟管多蹄等，制動蹄1上裝有摩擦材料6，通過銷軸2與機架固聯(lián)，制動輪3與所要制動的軸固聯(lián)。內(nèi)漲式制動器結(jié)構(gòu)緊湊，散熱條件、密封性和剛性好，廣泛用于各種車輛及結(jié)構(gòu)尺寸受限的機械上。13-1概述13-2聯(lián)軸器13-3離合器13-4制動器4、盤式制動器盤式制動器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，稱為制動盤。1）.全盤式制動器全盤式制動器摩擦副的固定元件和旋轉(zhuǎn)元件均為圓盤形，分別稱為固定盤和旋轉(zhuǎn)盤。2）.鉗盤式制動器鉗盤式制動器分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩種。盤式制動器散熱快、重量輕、構(gòu)造簡單、調(diào)整方便，耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定。盤式制動器沿制動盤向施力，制動軸不受彎矩，徑向尺寸小，