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機械設計,第19章聯(lián)軸器、離合器,,,,19.1概述,聯(lián)接的兩軸在工作時不能分開，必須停車通過拆卸才能分離,離合器：,與聯(lián)軸器的區(qū)別在于－機器工作時，聯(lián)接的兩軸能隨時接合或分離,制動器：,用來使機器迅速停止運轉(zhuǎn)，也可以用來降低或調(diào)整機器的速度,這些部件已標準化，只需根據(jù)使用要求合理選用,用來聯(lián)接不同部件之間的兩根軸或軸與其它回轉(zhuǎn)零件，使之一起回轉(zhuǎn)并傳遞運動和動力,聯(lián)軸器,19.2聯(lián)軸器的類型及選擇,聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形等，會使兩軸線不能嚴格對中。,,,,固定式聯(lián)軸器,可移式聯(lián)軸器,,剛性可移式,彈性可移式,用在兩軸有偏斜或工作中有相對位移的場合,可移式,利用聯(lián)軸器工作零件間的間隙和聯(lián)接的活動度來補償位移,利用聯(lián)軸器中彈性元件的變形來補償位移,用在兩軸能嚴格對中的場合,聯(lián)軸器,19.2.1聯(lián)軸器的類型,,,1.套筒聯(lián)軸器,一、固定式剛性聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)：用兩圓錐銷（或平鍵）傳遞轉(zhuǎn)矩.,特點:結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，需自行設計。,,,2.凸緣聯(lián)軸器,特點：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能緩沖減振。,應用：用于載荷較平穩(wěn)的兩軸聯(lián)接。,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。,普通螺栓聯(lián)接,鉸制孔螺栓聯(lián)接,靠榫頭對中,靠鉸制孔螺栓對中,I型聯(lián)軸器靠接合面間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩；,II型聯(lián)軸器靠螺栓桿承受擠壓與剪切來傳遞轉(zhuǎn)矩；,,,,,構(gòu)成動聯(lián)接，具有一個或幾個方向的活動度。能補償兩軸的相對位移。,1.十字滑塊聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)：兩個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)成移動副。,工作原理：當兩軸存在不對中和偏斜時，滑塊將在凹槽內(nèi)滑動。,優(yōu)缺點：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載荷。,二、可移式剛性聯(lián)軸器,常用在工作平穩(wěn)、有較大位移的低速大轉(zhuǎn)矩的場合。,,,,2.齒輪聯(lián)軸器,結(jié)構(gòu)：兩個有內(nèi)齒的外殼，兩個有外齒的套筒，兩者齒數(shù)相同，外齒做成球形齒頂?shù)难凝X。套筒與軸用鍵聯(lián)接，兩外殼用螺栓聯(lián)接。兩端密封，空腔內(nèi)儲存潤滑油。,功用：能補償軸不對中和偏斜。,,,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，兩軸之間的夾角還可以改變。,應用：廣泛應用于汽車、機床等機械傳動系統(tǒng)中。,3.萬向節(jié)聯(lián)軸器,,,結(jié)構(gòu)特點：兩傳動軸末端各有一個叉形支架，用鉸鏈與中間的“十字形”構(gòu)件相聯(lián)，“十字形”構(gòu)件的中心位于兩軸交點處，,α=0~45?,軸間角為：,A）單萬向聯(lián)軸節(jié),,,將兩個單萬向鉸鏈機構(gòu)串聯(lián)使用，構(gòu)成雙萬向鉸鏈機構(gòu)。,B）雙萬向聯(lián)軸節(jié),安裝要求：,①主動、從動、中間三軸共面；,②主動軸、從動軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾角應相等；,③中間軸兩端的叉面應在同一平面內(nèi)。,ω1=ω3,,,C）小型雙萬向聯(lián)軸器,小型萬向節(jié),,,,1.彈性圈柱銷聯(lián)軸器,三、彈性聯(lián)軸器,特點:彈性套的變形可以補償兩軸線的徑向位移和角位移，并有緩沖和吸振作用。但橡膠易壞，壽命較短。,結(jié)構(gòu)：外觀與凸緣聯(lián)軸器相似，用帶橡膠彈性套的柱銷聯(lián)接兩個半聯(lián)軸器。,,,2.彈性柱銷聯(lián)軸器,特點:結(jié)構(gòu)簡單，兩半聯(lián)軸器可以互換，加工容易，維修方便。耐磨性好，結(jié)構(gòu)緊湊，適合于沖擊不大，經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的中、低速以及較大轉(zhuǎn)矩的傳動軸系。,結(jié)構(gòu)：用尼龍制成的柱銷置于兩個半聯(lián)軸器凸緣的孔中。,上述兩種聯(lián)軸器的動力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、吸收振動。適用于正反向變化多，啟動頻繁的高速軸。,,,19.2.2聯(lián)軸器的選擇：,1、根據(jù)機器的工作條件和使用要求選擇合適的類型；,2、按軸的直徑d、計算轉(zhuǎn)矩Tc和轉(zhuǎn)速n選定具體的型號；,注意：,應按計算轉(zhuǎn)矩Tc來選擇型號。,T—公稱轉(zhuǎn)矩；,KA—工況系數(shù)；查表19.3,,,一、牙嵌式離合器,,結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的固定套筒、活動套筒、對中環(huán)組成。,工作原理：利用操縱桿移動滑環(huán)，實現(xiàn)兩套筒的結(jié)合與分離。,常用的牙型有：三角形、矩形、梯形和鋸齒形.,特點：結(jié)構(gòu)最簡單，外廓尺寸小。但接合時必須使主動軸慢速轉(zhuǎn)動或停車，否則牙齒容易損壞。,19.3離合器,,,,,利用接觸表面間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。,缺點：結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；,（2）過載時打滑，起保護作用；,（3）結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。,優(yōu)點：（1）在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進行結(jié)合；,結(jié)構(gòu)：由固定圓盤1、活動圓盤2、滑環(huán)組成。,工作原理：移動滑環(huán)，可實現(xiàn)兩圓盤的結(jié)合與分離，靠摩擦力帶動從動軸轉(zhuǎn)動。,1.單片式圓盤摩擦離合器,二、圓盤摩擦式離合器,,,工作原理：移動滑環(huán)，通過杠桿作用，壓緊或放松磨擦片，來實現(xiàn)兩軸的結(jié)合與分離。,結(jié)構(gòu)特點：多個摩擦片疊加在一起,2.多片式圓盤摩擦離合器,,,套筒1與主動軸相聯(lián)，外套筒3通過鍵2與從動軸相聯(lián)。利用彈簧5與滾珠4將件6聯(lián)接，而件6是用導鍵與件1相聯(lián)的。當傳遞的扭矩超過滾珠與件3之間的摩擦力矩時，離合器就會脫開。,三、自動離合器,,,四、超越離合器,當外環(huán)反向轉(zhuǎn)動時，則帶動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：當外環(huán)逆時鐘轉(zhuǎn)動時，以摩擦力帶動滾柱向前滾動，進一步楔緊內(nèi)外接觸面，從而驅(qū)動星輪一起旋轉(zhuǎn)。,滾柱在彈簧推桿作用下處于半楔緊狀態(tài)。,,