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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,以傳遞運動與轉(zhuǎn)矩。,聯(lián)軸器 用于將兩軸聯(lián)接在一起,機器運轉(zhuǎn)時兩軸不能分離,只有在機 器停車時才可將兩軸分離;,離合器 在機器運轉(zhuǎn)過程中,可使兩軸隨時接合或分離??捎脕聿倏v 機器傳動的接通和斷開,以便進行變速、換向或停止;,安全聯(lián)軸器與離合器 機器工作時,若轉(zhuǎn)矩超過規(guī)定值,即可自行斷開 或打滑,以保證機器中的主要零件不因過
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 方向或達到一定轉(zhuǎn)速時,聯(lián)軸器或離合器即可自動接合或分離等;,聯(lián)軸器、離合器種類繁多,在選用標(biāo)準(zhǔn)件或自行設(shè)計時應(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)軸器的種類和特性1,聯(lián)軸器的種類和特性,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)格的對中,而是存在著某種程度的相對位移。,一、聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對位移,14-1,2、徑向位移,1、軸向位移,3、角位移,4、綜合位移,設(shè)計或選擇聯(lián)軸器時,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)一定范圍的相對位移的性能,滿足傳動的要求。,對被聯(lián)接兩軸間的相對位移無補償能力。,聯(lián)軸器的種類和特性2,二、聯(lián)軸器的分類,聯(lián)軸器的種類和特性,14-1,根據(jù)聯(lián)軸器對各種相對位移有無補償能力,分為:剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。,撓性聯(lián)軸器,對被聯(lián)接兩軸間的相對位移有一定的補償能力。,剛性聯(lián)軸器,撓性聯(lián)軸器又可分為: 無彈性元件的撓性聯(lián)軸器和有彈性元件的撓性聯(lián)軸器,對被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移無補償能力,故對兩軸對中性的要求高。當(dāng)兩軸有相對位移時,會在結(jié)構(gòu)內(nèi)引起附加載荷。這類聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)比較簡單。,聯(lián)軸器的種類和特性2,剛性聯(lián)軸器,1、套筒聯(lián)軸器,特點:結(jié)構(gòu)簡單,對中性要求高。 應(yīng)用:用于對中
4、性好,轉(zhuǎn)速不高,功率不大的場合。,聯(lián)軸器的種類和特性,14-1,聯(lián)軸器的種類和特性2,剛性聯(lián)軸器,2、凸緣聯(lián)軸器,聯(lián)軸器的種類和特性,14-1,聯(lián)軸器的種類和特性2,剛性聯(lián)軸器,3、夾殼聯(lián)軸器,聯(lián)軸器的種類和特性,14-1,聯(lián)軸器的種類和特性2,撓性聯(lián)軸器,對被聯(lián)接兩軸間的相對位移有一定的補償能力。,聯(lián)軸器具有撓性,可補償兩軸的相對位移。但因無彈性元件,故不能緩沖減振。,因聯(lián)軸器中裝有彈性元件,不僅可以補償兩軸間的相對位移,而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲蓄的能量越多,則聯(lián)軸器的減振能力越強。這類聯(lián)軸器的品種多,應(yīng)用廣泛。,無彈性元件撓性聯(lián)軸器,有彈性元件撓性聯(lián)軸器:,聯(lián)軸器的種類和特性
5、,14-1,無彈性件撓性聯(lián)軸器,無彈性元件撓性聯(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,萬向聯(lián)軸器,萬向聯(lián)軸器,萬向聯(lián)軸器,有彈性件撓性聯(lián)軸器,有彈性元件撓性聯(lián)軸器,彈性套柱銷聯(lián)軸器,彈性柱銷聯(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,彈性套柱銷聯(lián)軸器,彈性柱銷聯(lián)軸器,彈性柱銷聯(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)實際中使用的梅花形彈性聯(lián)軸器,其它金屬彈性元件聯(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)用范圍及使用場合選擇聯(lián)軸器的類型。,14-2,一般情況和場合常用: 凸緣聯(lián)軸器 滑塊聯(lián)軸器 彈性套柱銷聯(lián)軸器 彈性套柱銷聯(lián)軸器,選擇3,聯(lián)軸器的選擇,確定聯(lián)軸器的型號,按計算扭矩 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。,校核最大轉(zhuǎn)速,被聯(lián)接軸的轉(zhuǎn)速n,不應(yīng)超過聯(lián)軸器許用的最高轉(zhuǎn)速nmax,即:,nnmax,14-2,計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩,KA為工作情況
7、系數(shù)(P531,表14-1)。,T為聯(lián)軸器所傳遞的公稱轉(zhuǎn)矩(名義轉(zhuǎn)矩),即根據(jù)載荷(或傳遞的功率)計算的轉(zhuǎn)矩。,選擇3,規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度,進行必要的校核,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)軸器型號規(guī)定的范圍內(nèi),形狀也應(yīng)滿足相應(yīng)要求。,聯(lián)軸器允許軸的相對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)軸器除了要滿足轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的要求外,必要時還應(yīng)對聯(lián)軸器中的零件進行承載能力校核,如對非金屬元件的許用溫度校核等。,14-2,作用:離合器用來聯(lián)接兩根軸,使兩軸一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩,在工作中可以使主動和從動部分方便地分離或
8、接合。,離合器,對離合器的基本要求,14-3,分離、接合迅速,平穩(wěn)無沖擊,分離徹底,動作準(zhǔn)確可靠;,結(jié)構(gòu)簡單,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,散熱條件好;,操縱方便省力,制造容易,調(diào)整維修方便。,離合器的種類很多,按其工作原理可分為嵌入式、摩擦式兩類;,一、牙嵌離臺器,二、圓盤摩擦離合器 1、單圓盤摩擦離合器,2、多圓盤摩擦離合器,3、電磁摩擦離合器,一、牙嵌離臺器,1、組成與工作原理,一、牙嵌離臺器,2、強度驗算,一、牙嵌離臺器,2、各種牙形結(jié)構(gòu),二、圓盤摩擦離合器,1、單圓盤摩擦離合器,2、多圓盤摩擦離合器,二、圓盤摩擦離合器,3、電磁摩擦離合
9、器,二、圓盤摩擦離合器,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)矩超過機器允許的極限轉(zhuǎn)矩時,聯(lián)接件將發(fā)生折斷、脫開或打滑,從而使從動軸自動停止轉(zhuǎn)動,以保護機器中的重要零件不致?lián)p壞。,一、剪切銷安全聯(lián)軸器,區(qū)分:安全聯(lián)軸器斷開聯(lián)接后不能自動恢復(fù)工作能力,用于很少過載處; 安全離合器斷開聯(lián)接后能夠自動恢復(fù)工作能力,用于經(jīng)常過載處;,雙剪式,銷釘裝在經(jīng)過淬火的鋼套內(nèi),過載時即被剪斷。,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,主動齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩通過滾珠、從動盤、外套筒而傳給從動軸。當(dāng)轉(zhuǎn)矩超過許用值時,彈簧被軸向分力壓縮,使從動盤向右移動,原來
10、交錯壓緊的滾珠間發(fā)生相互滑動,運動和動力傳遞中斷,從動軸停止轉(zhuǎn)動。 當(dāng)載荷恢復(fù)正常時,又可重新傳遞轉(zhuǎn)矩。通過調(diào)節(jié)螺母可調(diào)整彈簧壓力的大小,達到調(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,在兩個拉伸彈簧的彈力作用下,主動部分的一對閘塊與從動部分的鼓輪脫開;當(dāng)轉(zhuǎn)速達到一定值后,離心力增加到能克服彈簧拉力時,便使閘塊繞其支點向外擺動與從動鼓輪壓緊,離合器即進入接合狀態(tài)。當(dāng)接合面上產(chǎn)生的摩擦力矩足夠大時,主動軸和從動軸即一起轉(zhuǎn)動,動畫,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。金屬外筒為從動件,嵌有環(huán)形勵磁線圈的電磁鐵與主動軸聯(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)勵磁線圈中無電流時,散砂似的粉末不阻礙主、從動件之間的相對運動,離合器處于分離狀態(tài); 當(dāng)通入電流時,電磁粉末即在磁場作用下被吸引而聚集,從而將主、從動件聯(lián)系起來,離合器即接合。 這種離合器在過載滑動時,會產(chǎn)生高溫。當(dāng)溫度超過電磁粉末的居里點時,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,