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1、第十四章 聯(lián)軸器和離合器,14-0 概述 14-1 聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性 14-2 聯(lián)軸器的選擇 14-3 離合器 14-4 安全聯(lián)軸器及安全離合器 14-5 特殊功用及特殊結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器及離合器,概述1,概 述,聯(lián)軸器、離合器是機(jī)械裝置中常用的部件，它們主要用于軸與軸之間的聯(lián)接，以傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩。,聯(lián)軸器 用于將兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離，只有在機(jī) 器停車(chē)時(shí)才可將兩軸分離；,離合器 在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，可使兩軸隨時(shí)接合或分離。可用來(lái)操縱 機(jī)器傳動(dòng)的接通和斷開(kāi)，以便進(jìn)行變速、換向或停止；,安全聯(lián)軸器與離合器 機(jī)器工作時(shí)，若轉(zhuǎn)矩超過(guò)規(guī)定值，即可自行斷開(kāi) 或打滑，以保證機(jī)器中的主要零件不因過(guò)
2、載而損壞；,特殊功用的聯(lián)軸器與離合器 用于某些特殊要求，如：在一定的轉(zhuǎn)動(dòng) 方向或達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，聯(lián)軸器或離合器即可自動(dòng)接合或分離等；,聯(lián)軸器、離合器種類(lèi)繁多，在選用標(biāo)準(zhǔn)件或自行設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮：傳遞轉(zhuǎn)矩大小、轉(zhuǎn)速高低、扭轉(zhuǎn)剛度變化、體積大小、緩沖吸振能力等因素。,14-0,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性1,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性,聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。,一、聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對(duì)位移,14-1,2、徑向位移,1、軸向位移,3、角位移,4、綜合位移,設(shè)計(jì)或選擇聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上或材料選擇上采取適當(dāng)措施，使之具有適
3、應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能，滿(mǎn)足傳動(dòng)的要求。,對(duì)被聯(lián)接兩軸間的相對(duì)位移無(wú)補(bǔ)償能力。,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性2,二、聯(lián)軸器的分類(lèi),聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性,14-1,根據(jù)聯(lián)軸器對(duì)各種相對(duì)位移有無(wú)補(bǔ)償能力，分為：剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類(lèi)。,撓性聯(lián)軸器,對(duì)被聯(lián)接兩軸間的相對(duì)位移有一定的補(bǔ)償能力。,剛性聯(lián)軸器,撓性聯(lián)軸器又可分為： 無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器,對(duì)被聯(lián)接兩軸間的各種相對(duì)位移無(wú)補(bǔ)償能力，故對(duì)兩軸對(duì)中性的要求高。當(dāng)兩軸有相對(duì)位移時(shí)，會(huì)在結(jié)構(gòu)內(nèi)引起附加載荷。這類(lèi)聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性2,剛性聯(lián)軸器,1、套筒聯(lián)軸器,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)中性要求高。 應(yīng)用：用于對(duì)中
4、性好，轉(zhuǎn)速不高，功率不大的場(chǎng)合。,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性,14-1,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性2,剛性聯(lián)軸器,2、凸緣聯(lián)軸器,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性,14-1,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性2,剛性聯(lián)軸器,3、夾殼聯(lián)軸器,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性,14-1,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性2,撓性聯(lián)軸器,對(duì)被聯(lián)接兩軸間的相對(duì)位移有一定的補(bǔ)償能力。,聯(lián)軸器具有撓性，可補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。但因無(wú)彈性元件，故不能緩沖減振。,因聯(lián)軸器中裝有彈性元件，不僅可以補(bǔ)償兩軸間的相對(duì)位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲(chǔ)蓄的能量越多，則聯(lián)軸器的減振能力越強(qiáng)。這類(lèi)聯(lián)軸器的品種多，應(yīng)用廣泛。,無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器,有彈性元件撓性聯(lián)軸器：,聯(lián)軸器的種類(lèi)和特性
5、,14-1,無(wú)彈性件撓性聯(lián)軸器,無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器,十字滑塊聯(lián)軸器,滑塊聯(lián)軸器,萬(wàn)向聯(lián)軸器,齒式聯(lián)軸器,滾子鏈聯(lián)軸器,十字滑塊聯(lián)軸器,十字滑塊聯(lián)軸器,滑塊聯(lián)軸器,滑塊聯(lián)軸器,齒式聯(lián)軸器,齒式聯(lián)軸器,萬(wàn)向聯(lián)軸器,萬(wàn)向聯(lián)軸器,萬(wàn)向聯(lián)軸器,有彈性件撓性聯(lián)軸器,有彈性元件撓性聯(lián)軸器,彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,梅花形彈性聯(lián)軸器,輪胎聯(lián)軸器,膜片聯(lián)軸器,星形彈性聯(lián)軸器,彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,星形彈性聯(lián)軸器,輪胎聯(lián)軸器,膜片聯(lián)軸器,膜片聯(lián)軸器,梅花形彈性聯(lián)軸器,梅花形彈性聯(lián)軸器,梅花形彈性聯(lián)軸器,生產(chǎn)實(shí)際中使用的梅花形彈性聯(lián)軸器,其它金屬?gòu)椥栽?lián)軸器,選擇1,聯(lián)軸器的
6、選擇,大多數(shù)聯(lián)軸器已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化，設(shè)計(jì)者的任務(wù)一般情況下是選用聯(lián)軸器，選用的基本步驟為：,14-2,選擇2,聯(lián)軸器的選擇,選擇聯(lián)軸器的類(lèi)型,應(yīng)全面了解工作載荷的大小和性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、工作環(huán)境、成本等，結(jié)合常用聯(lián)軸器的性能、應(yīng)用范圍及使用場(chǎng)合選擇聯(lián)軸器的類(lèi)型。,14-2,一般情況和場(chǎng)合常用： 凸緣聯(lián)軸器 滑塊聯(lián)軸器 彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,選擇3,聯(lián)軸器的選擇,確定聯(lián)軸器的型號(hào),按計(jì)算扭矩 TcaT 聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩，由聯(lián)軸器標(biāo)準(zhǔn)確定聯(lián)軸器型號(hào)。,校核最大轉(zhuǎn)速,被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速n，不應(yīng)超過(guò)聯(lián)軸器許用的最高轉(zhuǎn)速nmax，即：,nnmax,14-2,計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩,KA為工作情況
7、系數(shù)（P531，表14-1）。,T為聯(lián)軸器所傳遞的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩(名義轉(zhuǎn)矩），即根據(jù)載荷（或傳遞的功率）計(jì)算的轉(zhuǎn)矩。,選擇3,規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度,進(jìn)行必要的校核,聯(lián)軸器的選擇,協(xié)調(diào)軸孔直徑,被聯(lián)接兩軸的直徑和形狀（圓柱或圓錐）可以不同，但必須使直徑在所選聯(lián)軸器型號(hào)規(guī)定的范圍內(nèi)，形狀也應(yīng)滿(mǎn)足相應(yīng)要求。,聯(lián)軸器允許軸的相對(duì)位移偏差是有一定范圍的，因此，必須保證軸及相應(yīng)部件的安裝精度。,聯(lián)軸器除了要滿(mǎn)足轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的要求外，必要時(shí)還應(yīng)對(duì)聯(lián)軸器中的零件進(jìn)行承載能力校核，如對(duì)非金屬元件的許用溫度校核等。,14-2,作用：離合器用來(lái)聯(lián)接兩根軸，使兩軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩，在工作中可以使主動(dòng)和從動(dòng)部分方便地分離或
8、接合。,離合器,對(duì)離合器的基本要求,14-3,分離、接合迅速，平穩(wěn)無(wú)沖擊，分離徹底，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠；,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，慣性小，外形尺寸小，工作安全，效率高；,接合元件耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)，散熱條件好；,操縱方便省力，制造容易，調(diào)整維修方便。,離合器的種類(lèi)很多，按其工作原理可分為嵌入式、摩擦式兩類(lèi)；,一、牙嵌離臺(tái)器,二、圓盤(pán)摩擦離合器 1、單圓盤(pán)摩擦離合器,2、多圓盤(pán)摩擦離合器,3、電磁摩擦離合器,一、牙嵌離臺(tái)器,1、組成與工作原理,一、牙嵌離臺(tái)器,2、強(qiáng)度驗(yàn)算,一、牙嵌離臺(tái)器,2、各種牙形結(jié)構(gòu),二、圓盤(pán)摩擦離合器,1、單圓盤(pán)摩擦離合器,2、多圓盤(pán)摩擦離合器,二、圓盤(pán)摩擦離合器,3、電磁摩擦離合
9、器,二、圓盤(pán)摩擦離合器,安全聯(lián)軸器離合器1,安全聯(lián)軸器及安全離合器,作用：當(dāng)工作轉(zhuǎn)矩超過(guò)機(jī)器允許的極限轉(zhuǎn)矩時(shí)，聯(lián)接件將發(fā)生折斷、脫開(kāi)或打滑，從而使從動(dòng)軸自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以保護(hù)機(jī)器中的重要零件不致?lián)p壞。,一、剪切銷(xiāo)安全聯(lián)軸器,區(qū)分：安全聯(lián)軸器斷開(kāi)聯(lián)接后不能自動(dòng)恢復(fù)工作能力，用于很少過(guò)載處； 安全離合器斷開(kāi)聯(lián)接后能夠自動(dòng)恢復(fù)工作能力，用于經(jīng)常過(guò)載處；,雙剪式,銷(xiāo)釘裝在經(jīng)過(guò)淬火的鋼套內(nèi)，過(guò)載時(shí)即被剪斷。,單剪式,14-4,安全聯(lián)軸器離合器2,二、滾珠安全離合器,安全聯(lián)軸器及安全離合器,主動(dòng)齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩通過(guò)滾珠、從動(dòng)盤(pán)、外套筒而傳給從動(dòng)軸。當(dāng)轉(zhuǎn)矩超過(guò)許用值時(shí)，彈簧被軸向分力壓縮，使從動(dòng)盤(pán)向右移動(dòng)，原來(lái)
10、交錯(cuò)壓緊的滾珠間發(fā)生相互滑動(dòng)，運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞中斷，從動(dòng)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。 當(dāng)載荷恢復(fù)正常時(shí)，又可重新傳遞轉(zhuǎn)矩。通過(guò)調(diào)節(jié)螺母可調(diào)整彈簧壓力的大小，達(dá)到調(diào)整傳遞扭矩的大小目的。,14-4,特殊1,14-5 特殊功用及特殊結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器及離合器,一、定向離合器,特殊2,二、離心離合器,圖示為離心離合器的工作原理圖，在兩個(gè)拉伸彈簧的彈力作用下，主動(dòng)部分的一對(duì)閘塊與從動(dòng)部分的鼓輪脫開(kāi)；當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值后，離心力增加到能克服彈簧拉力時(shí)，便使閘塊繞其支點(diǎn)向外擺動(dòng)與從動(dòng)鼓輪壓緊，離合器即進(jìn)入接合狀態(tài)。當(dāng)接合面上產(chǎn)生的摩擦力矩足夠大時(shí)，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸即一起轉(zhuǎn)動(dòng),動(dòng)畫(huà),14-5 特殊功用及特殊結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器及離合器,特殊3,三、電磁粉末離合器,如圖所示為電磁粉末離合器的原理圖。金屬外筒為從動(dòng)件，嵌有環(huán)形勵(lì)磁線圈的電磁鐵與主動(dòng)軸聯(lián)接，金屬外筒與電磁鐵間留有少量間隙，內(nèi)裝適量的鐵和石墨粉末。 當(dāng)勵(lì)磁線圈中無(wú)電流時(shí)，散砂似的粉末不阻礙主、從動(dòng)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，離合器處于分離狀態(tài)； 當(dāng)通入電流時(shí)，電磁粉末即在磁場(chǎng)作用下被吸引而聚集，從而將主、從動(dòng)件聯(lián)系起來(lái)，離合器即接合。 這種離合器在過(guò)載滑動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生高溫。當(dāng)溫度超過(guò)電磁粉末的居里點(diǎn)時(shí)，則磁性消失，離合器即分離，從而可以起到保安的作用。,14-5 特殊功用及特殊結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器及離合器,
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