機械設計ppt課件第14章 聯(lián)軸器離合器

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1、中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 第14章聯(lián)軸器、離合器和制動器 14-0聯(lián)軸器和離合器概述 14-1聯(lián)軸器的種類和特性 14-5特殊功用及特殊結構的聯(lián) 軸器及離合器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14-6制動器 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 作 用 ： 主 要 用 于 將 兩 根 軸 連 接 在 一 起 ， 使 它 們 一 起 旋 轉 ， 并 傳 遞 扭 矩 ， 也 可 用 作 安 全 裝 置 。 聯(lián) 軸 器 用 于 將 兩 軸 連 接 在 一 起 ， 機 器 運 轉 時 兩 軸 不 能 分

2、離 ， 只 有 在 機 器 停 車 時 才 可 將 兩 軸 分 離 ； 離 合 器 在 機 器 運 轉 過 程 中 ， 可 使 兩 軸 隨 時 接 合 或 分 離 的 一 種 裝 置 。 它 可 用 來 操 縱 機 器 傳 動 的 斷 續(xù) ， 以 便 進 行 變 速 或 換 向 安 全 聯(lián) 軸 器 與 離 合 器 機 器 工 作 時 ， 若 轉 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 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 處 ， 如 ： 在 一 定 的

3、回 轉 方 向 或 達 到 一 定 轉 速 時 ， 聯(lián) 軸 器 或 離 合 器 即 可 自 動 接 合 或 分 離 等 14-0 聯(lián) 軸 器 和 離 合 器 概 述 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 聯(lián) 軸 器 和 離 合 器 種 類 繁 多 ， 在 選 用 標 準 件 或 自 行 設計 時 應 考 慮 如 下 因 素 ：傳 遞 轉 矩 大 小 轉 速 高 低 扭 轉 剛 度 變 化 體 積 大 小 緩 沖 吸 振 能 力 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 一 、 聯(lián) 軸 器 所 連 兩 軸 的 相 對 位 移兩 軸 線 的 相 對

4、位 移 : 軸 向 、 徑 向 、 角 度 、 綜 合 。 由 于 制 造 、 安 裝 或 工 作 時 零 件 的 變 形 等 原 因 ，被 連 接 的 兩 軸 不 一 定 度 能 精 確 對 中 ， 因 此 會出 現(xiàn) 兩 軸 之 間 的 軸 向 位 移 、 徑 向 位 移 和 角 位移 ， 或 其 組 合 。 y x y軸 向 x 徑 向角 度 綜 合 制 造 誤 差安 裝 誤 差受 力 變 形 被 連 接 的 兩 軸 不 能 精 確 對 中 14-1 聯(lián) 軸 器 的 種 類 和 特 性 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 二 、 聯(lián) 軸 器 與 離 合 器 的

5、分 類 無 彈 性 元件 聯(lián) 軸 器剛 性 聯(lián) 軸 器聯(lián)軸器 套 筒 聯(lián) 軸 器凸 緣 聯(lián) 軸 器夾 殼 聯(lián) 軸 器 齒 式 聯(lián) 軸 器十 字 滑 塊 聯(lián) 軸 器撓 性 聯(lián) 軸 器 有 彈 性 元件 聯(lián) 軸 器 滑 塊 聯(lián) 軸 器萬 向 聯(lián) 軸 器滾 子 鏈 聯(lián) 軸 器彈 性 套 柱 銷 聯(lián) 軸 器彈 性 套 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 下 面 將 對 各 種 聯(lián) 軸 器 作 詳 細 介 紹 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 潘 存 云 教 授 研 制

6、（ 一 ） 剛 性 聯(lián) 軸 器 結 構 ： 用 一 個 套 筒 通 過 鍵 將 兩 軸 連 接 在 一 起 。 用 緊 定 螺 釘 來 實 現(xiàn) 軸 向 固 定 。 套 筒 聯(lián) 軸 器型 式 半 圓 鍵普 通 平 鍵特 點 ： 結 構 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 連 接 。 套 筒 聯(lián) 軸 器 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 2.凸 緣 剛 性 聯(lián) 軸 器 結 構 ： 半 聯(lián) 軸 器 通 過 鍵 與 軸 相 連 ， 用 螺 栓

7、 將 兩 個 半 聯(lián) 軸 器 的 凸 緣 連 接 在 一 起 。普 通 凸 緣 聯(lián) 軸 器型 式 有 對 中 榫 的 凸 緣 聯(lián) 軸 器普 通 凸 緣 聯(lián) 軸 器 靠 鉸 制 孔 螺 栓 對 中 。靠 榫 頭 對 中 。 潘 存 云 教 授 研 制 普 通 螺 栓 對 中 榫 絞 制 孔 螺 栓 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制潘 存 云 教 授 研 制 制 造 與 安 裝 要 求 ： 半 聯(lián) 軸 器 的 凸 緣 端 面 應 與 軸 線 垂 直 ， 安 裝 時 應 使 兩 軸 精 確 對 中 。 90材 料 ： 一 般 用 鑄 鐵 、

8、當 重 載 或 V 30 m/s時 ， 用 鑄 鋼 或 鍛 鋼 。特 點 ： 結 構 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 連 接 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 應 用 ： 用 于 低 速 傳 動 軸 ， 常 用 于 垂 直 傳 動 軸 的 連 接 。 3.夾 殼 聯(lián) 軸 器 結 構 ： 將 套 筒 做 成 剖 分 夾 殼 結 構 ， 通 過 擰 緊 螺 栓 產(chǎn) 生的 預 緊 力 使 兩 夾 殼 與 軸 連 接 ， 并 依 靠 鍵 以 及 夾 殼 與 軸

9、表 面 之 間 的 摩 擦 力 來 傳 遞 扭 矩 。 有 一 個 剖 分 式 對 中 環(huán) 。特 點 ： 無 需 沿 軸 向 移 動 即 可 方 便 裝 拆 ， 但 不 能 連 接 直徑 不 同 的 兩 軸 ， 外 形 復 雜 且 不 易 平 衡 ， 高 速 旋 轉 時 會產(chǎn) 生 離 心 力 。 潘 存 云 教 授 研 制 潘 存 云 教 授 研 制 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 1.齒 式 聯(lián) 軸 器功 用 ： 能 補 償 軸 不 對 中 和 偏 斜 。工 作 范 圍 ： 正 常 齒 ： 30 腰 鼓 齒 ： 3 潘 存 云 教

10、授 研 制 (二 ) 無 彈 性 元 件 聯(lián) 軸 器 潘 存 云 教 授 研 制 結 構 ： 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 的 腰 鼓 齒 。 套 筒 與 軸 用 鍵 連接 ， 兩 外 殼 用 螺 栓 連 接 。 兩 端 密 封 ， 空 腔 內(nèi) 儲 存 潤 滑 油 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 優(yōu) 點 ： 傳 遞 扭 矩 大 、 能 補 償 綜 合 位 移 。缺 點 ： 結 構 笨 重 、 造 價 高 。應 用 ： 用 于 重 型

11、 傳 動 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制潘 存 云 教 授 研 制 十 字 滑 塊 聯(lián) 軸 器結 構 ： 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 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 構 簡 單 、 制 造 容 易 。 滑 塊 因 偏 心 產(chǎn) 生 離 心力 和 磨 損 ， 并 給 軸 和

12、 軸 承 帶 來 附 加 動 載 荷 。適 用 范 圍 ： 30 , y d， v 300 r/min y 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 滑 塊 聯(lián) 軸 器優(yōu) 點 ： 結 構 簡 單 、 尺 寸 緊 湊 。應 用 ： 適 用 于 小 功 率 ， 高 轉 速 而 無 劇 烈 沖 擊 的 場 合 。 結 構 ： 與 十 字 滑 塊 聯(lián) 軸 器 結 構 相 似 ， 只 是 溝 槽 很 寬 ，中 間 為 不 帶 凸 牙 的 方 形 滑 塊 ， 其 材 料 為 夾 布 膠 木 。工 作 特 點 ： 由 于 中 間 滑 塊 質(zhì) 量 小 ， 且

13、有 彈 性 ， 故 允 許較 高 的 極 限 轉 速 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 萬 向 聯(lián) 軸 器作 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 。 共 軸 、 有 夾 角應 用 ： 廣 泛 應 用 于 汽 車 、 機 床 等 機 械 傳 動 系 統(tǒng) 中 。單 萬 向 聯(lián) 軸 器 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制vA1 = r1結 構 特 點 ： 兩 傳

14、動 軸 末 端 各 有 一 個 叉 形 支 架 ， 用 鉸 鏈與 中 間 的 “ 十 字 形 ” 構 件 相 聯(lián) ， “ 十 字 形 ” 構 件 的 中心 位 于 兩 軸 交 點 處 ，運 動 分 析 兩 軸 平 均 傳 動 比 為 1， 但瞬 時 傳 動 比 是 動 態(tài) 變 化 的 。在 圖 示 位 置 I, 以 軸 1為 參 考系 ， 對 A點 有 ： 以 軸 2為 參 考 系 ， 對 A點 有 ：vA2 = r 2 A 2A 1 B rr = r cos 2顯 然 有 vA1 = vA2 =045 軸 間 角 為 ： 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存

15、 云 教 授 研 制 r其 它 位 置代 入 得 1 B BA 2在 圖 示 位 置 II, 以 軸 2為 參 考系 ， 對 B點 有 vB2 = r2以 軸 1為 參 考 系 ， 對 B點 有 ：vB1 = r1 = 1 r cos同 樣 有 vB1 = vB2 r代 入 得 2=1 cos2 1 =2 1 1cos 1cos 2 1 =cos 2 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 5、 雙 萬 向 鉸 鏈 機 構將 兩 個 單 萬 向 鉸 鏈 機 構 串 聯(lián) 使 用 ， 構 成 雙 萬 向 鉸 鏈 機 構 。安 裝 要 求 ： 主

16、動 、 從 動 、 中 間 三 軸 共 面 ； 主 動 軸 、 從 動 軸 的 軸 線 與 中 間 軸 的 軸 線 之 間 的 夾 角 應 相 等 ； 中 間 軸 兩 端 的 叉 面 應 在 同 一 平 面 內(nèi) 。 C 2 1 21 C 為 了 消 除 從 動 軸 變 速 轉 動 的 缺 點 ， 常 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制潘 存 云 教 授 研 制 小 型 雙 萬 向 聯(lián) 軸 器 結 構 如 圖 所 示 ， 通 常 采 用 合 金 鋼 制 造 。A A 潘 存 云 教 授 研 制A A 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者

17、： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 滾 子 鏈 聯(lián) 軸 器結 構 ： 利 用 一 條 公 用 的 雙 排 鏈 條 同 時 與 兩 個 齒 數(shù) 相 同 的 并 列 鏈 輪 嚙 合 來 實 現(xiàn) 兩 半 鏈 軸 器 的 連 接 。特 點 ： 結 構 簡 單 、 尺 寸 緊 湊 、 質(zhì) 量 小 、 裝 拆 方 便 、 維修 容 易 、 成 本 低 廉 。 優(yōu) 點 ： 結 構 簡 單 、 尺 寸 緊 湊 、 質(zhì) 量 小 、 裝 拆 方 便 、 維 修 容 易 、 成 本 低 廉 ， 有 一 定 的補 償 性 能 和 緩 沖 性 能 。缺 點 ： 因 鏈 條 的 套 筒 與 鏈 輪 之 間

18、 存 在 間 隙 ， 不 適 于 逆 向 傳 動 和 啟 動 頻 繁 或 立 式 軸傳 動 。 同 時 受 離 心 力 的 影 響 不 適 于 高 速 傳 動 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 潘 存 云 教 授 研 制 彈 性 套 柱 銷 聯(lián) 軸 器(三 ) 有 彈 性 元 件 聯(lián) 軸 器結 構 特 點 ： 外 觀 與 凸 緣 聯(lián) 軸 器 相 似 ， 用 帶 橡 膠 彈 性 套的 柱 銷 連 接 兩 個 半 聯(lián) 軸 器 。 預 留 安 裝 空 間 以 便 與 更 換 橡 膠 套A預 留 間 隙 以 補 償 軸 向 位移 。 c圓

19、柱 孔圓 錐 孔 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 彈 性 柱 銷 聯(lián) 軸 器結 構 ： 用 尼 龍 制 成 的 柱 銷 置 于 兩 個 半 聯(lián) 軸 器 凸 緣 的 孔中 。 尼 龍 銷 擋 板 c c銷 與 擋 板 之間 留 有 間 隙 結 構 簡 單 、 更 換 柱 銷 方 便 。特 點 ： 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 。應 用 ： 適 用 于 正 反 向 變 化 多 ， 啟動 頻 繁 的 高 速 軸 。適 用 范 圍 ： -12 t 60， v 80

20、00 r/min 能 補 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 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制輪 胎 環(huán) D 3、 輪 胎 式 彈 性 聯(lián) 軸 器結 構 ： 中 間 為 橡 膠 制 成 的 輪 胎 環(huán) ， 用 止 退 墊 板 與 半 聯(lián) 軸 器 聯(lián) 接 。特 點 ： 結 構 簡 單 、 易 于 變 形 。 允 許 較 大 的 綜 合 hdv x位 移 。應 用 ： 適 用 于 啟 動 頻 繁 、 正 反向 運 轉 、 有 沖 擊 振 動 、 有 較 大軸 向 位 移

21、 、 潮 濕 多 塵 的 場 合 。適 用 范 圍 ：5 12， ， n 5000 r/min 止 退 墊 板 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 梅 花 形 彈 性 聯(lián) 軸 器工 作 溫 度 ： -35 +80 ,傳 遞 扭 矩 ： T=1625000 NM結 構 ： 半 聯(lián) 軸 器 與 軸 的 配 合 可 以 做 成 圓 柱 形 或 圓 錐 形 ， 中 間 的 彈 性 元 件 形 狀 似 梅 花 ， 故 得 名 。 選 用不 同 硬 度 的 矩 胺 酯 橡 膠 ， 鑄 形 尼 龍 等 材 料 制 造 。A AAA潘 存 云 教 授 研 制 中 國 地 質(zhì) 大 學

22、 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制潘 存 云 教 授 研 制 5、 膜 片 聯(lián) 軸 器結 構 ： 彈 性 元 件 為 多 個 環(huán) 形 金 屬 薄 片 疊 合 而 成 的 膜 片組 ， 膜 片 圓 周 上 有 若 干 個 螺 栓 孔 。 用 鉸 制 孔 螺 栓 交 錯間 隔 與 半 聯(lián) 軸 器 聯(lián) 接 。特 點 ： 結 構 簡 單 、 彈 性 元 件 的 聯(lián) 接 之 間 沒 有 間 隙 ， 不需 要 潤 滑 ， 維 護 方 便 、 質(zhì) 量 小 、 對 環(huán) 境 的 適 應 性 強 。但 扭 轉 減 振 性 能 差 。應 用 ： 主 要 用 于 載 荷 平 穩(wěn) 的

23、高 速 傳 動 。 如 直 升 機 尾 翼 軸 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制潘 存 云 教 授 研 制 星 形 彈 性 聯(lián) 軸 器結 構 ： 兩 個 半 聯(lián) 軸 器 上 均 制 有 凸 牙 ， 用 橡 膠 等 材 料 制成 星 形 彈 性 元 件 ， 放 置 在 兩 半 聯(lián) 軸 器 的 凸 牙 之 間 。 工作 時 ， 星 形 彈 性 元 件 受 壓 冰 傳 遞 扭 矩 。應 用 范 圍 ： 允 許 兩 軸 的 相 對 徑 向 位 移 約 為 ： 0.2 mm，偏 角 位 移 約 為 ： 1 30 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用

24、 作 者 ： 潘 存 云 教 授 大 多 數(shù) 聯(lián) 軸 器 已 經(jīng) 標 準 化 或 規(guī) 格 化 ， 一 般 機 械 設計 者 的 任 務 是 選 用 聯(lián) 軸 器 ， 不 需 要 設 計 。一 、 鏈 軸 器 類 型 的 選 擇 原 則 轉 矩 、 轉 速 、 軸 徑 、 相 對 位 移 、 工 作 環(huán) 境 、 成 本 等 (1) 考 慮 傳 遞 轉 矩 的 大 小 、 性 質(zhì) 以 及 對 緩 沖 減 振 要 求 確 定 型 號 與 規(guī) 格 14-2 聯(lián) 軸 器 的 選 擇 具 體 應 考 慮 如 下 要 求 對 大 功 率 重 載 傳 動 ， 宜 選 用 齒 輪 聯(lián) 軸 器 嚴 重 沖 擊 載

25、荷 或 消 除 軸 系 扭 轉 振 動 的 傳 動 ， 宜選 用 輪 胎 聯(lián) 軸 器選 用 原 則 ： 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 考 慮 工 作 轉 速 的 高 低 和 引 起 離 心 力 的 大 小 對 高 速 傳 動 軸 ， 宜 選 用 平 衡 精 度 較 高 的 膜 片 聯(lián) 軸器 ， 不 能 選 用 存 在 偏 心 的 滑 塊 聯(lián) 軸 器 ； 安 裝 調(diào) 整 兩 軸 難 以 精 確 對 中 、 或 者 工 作 中 產(chǎn) 生 較大 位 移 時 ， 應 選 用 撓 性 聯(lián) 軸 器 ： 兩 軸 相 對 位 移 的 大 小 和 方 向 徑 向 位 移 較 大

26、時 ， 使 用 滑 塊 聯(lián) 軸 器 角 位 移 較 大 ， 或 兩 軸 相 交 時 ， 使 用 滑 塊 聯(lián) 軸 器 考 慮 可 靠 性 和 工 作 環(huán) 境 由 金 屬 制 成 的 不 需 要 潤 滑 的 聯(lián) 軸 器 工 作 比 較 可 靠 需 要 潤 滑 的 聯(lián) 軸 器 ， 其 性 能 易 受 潤 滑 完 善 程 度 的 影 響 ， 且 可 能 污 染 環(huán) 境 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 含 有 橡 膠 等 非 金 屬 元 件 的 聯(lián) 軸 器 對 溫 度 、 腐 蝕 介 質(zhì) 、 強 光 等 比 較 敏 感 ， 而 且 容 易 老 化 在 滿 足 使 用 要

27、求 的 前 提 下 ， 壓 選 擇 裝 拆 方 便 、 維護 簡 單 、 成 本 低 廉 的 聯(lián) 軸 器 。 聯(lián) 軸 器 的 制 造 、 安 裝 、 維 護 和 經(jīng) 濟 性 剛 性 聯(lián) 軸 器 不 僅 結 構 簡 單 ， 而 且 裝 拆 方 便 ， 可 用 于 低 速 、 剛 性 大 的 傳 動 彈 性 聯(lián) 軸 器 具 有 較 好 的 綜 合 性 能 ， 廣 泛 應 用 于 一 般 的 中 、 小 傳 動 安 全 性 要 求 有 安 全 保 護 要 求 的 軸 ， 應 選 用 安 全 聯(lián) 軸 器 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 表 14-1 工 作 情 況

28、系 數(shù) KA原 動 機 (KA) 發(fā) 電 機 、 小 型 通 風 機 、 小 型 離 心 機 1.3 1.5 1.8 2.2 透 平 壓 縮 機 、 木 工 機 械 、 輸 送 機 1.5 1.7 2.0 2.4攪 拌 機 、 增 壓 機 、 有 飛 輪 的 壓 縮 機 1.7 1.9 2.2 2.6織 布 機 、 水 泥 攪 拌 機 、 拖 拉 機 1.9 2.1 2.4 2.8挖 掘 機 、 起 重 機 、 碎 石 機 、 造 紙 機 械 2.3 2.5 2.8 3.2電 動 機 多 缸 雙 缸 單 缸汽 輪 機 內(nèi) 燃 機 內(nèi) 燃 機 內(nèi) 燃 機工 作 機壓 延 機 、 重 型 初 軋

29、機 、 無 飛 輪 活 塞 泵 3.1 3.3 3.6 4.0二 、 計 算 聯(lián) 軸 器 的 扭 矩 計 算 轉 矩 Tca=KATKA為 工 作 情 況 系 數(shù) 。 見 下 頁T為 公 稱 扭 矩 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 三 、 確 定 聯(lián) 軸 器 的 型 號 選 型 依 據(jù) Tca T ， 由 相 關 標 準 確 定 型 號 。 四 、 校 核 最 大 轉 速 n nmax 六 、 規(guī) 定 部 件 相 應 的 安 裝 精 度 被 連 接 軸 的 轉 速 n， 不 應 超 過 聯(lián) 軸 器 許 用 的 最 高轉 速 nmax， 即五 、 協(xié) 調(diào) 軸

30、孔 直 徑 被 連 接 兩 軸 的 直 徑 和 形 狀 （ 圓 柱 或 圓 錐 ） 均 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 滿 足 相 應 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 部 件 的 安 裝 精 度 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 七 、 進 行 必 要 的 校 核 聯(lián) 軸 器 除 了 要 滿 足 轉 矩和 轉 速 的 要 求 外 ， 必 要 時

31、還應 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 。 選 擇 聯(lián) 軸 器 的 類 型計 算 聯(lián) 軸 器 的 計 算 轉 矩確 定 聯(lián) 軸 器 的 型 號協(xié) 調(diào) 軸 孔 直 徑校 核 最 大 轉 矩規(guī) 定 部 件 相 應 的 安 裝 精 度進 行 必 要 的 承 載 能 力 校 核聯(lián) 軸 器 的 選 擇 流 程 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 作 用 ： 在 機 器 運 轉 過 程 中 ， 使 兩 軸 隨 時 接 合 或 分 離 ； 用 來 操 縱 機 器 傳 動 的 斷 續(xù) ， 以

32、便 進 行 變 速 或 換 向 ； 14-3 離 合 器分類一 、 離 合 器 的 分 類 按 其 工 作 原 理 分 機 械 離 合 器電 磁 離 合 器液 壓 離 合 器氣 壓 離 合 器 超 越 離 合 器離 心 離 合 器 安 全 離 合 器嵌 入 式摩 擦 式按 離 合 控 制 方 法 分 操 縱 式自 動 式按 操 縱 方 式 分 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 二 、 對 離 合 器 的 基 本 要 求 分 離 、 接 合 迅 速 ， 平 穩(wěn) 無 沖 擊 ， 分 離 徹 底 ， 動 作 準 確 可 靠 結 構 簡 單 ， 重 量 輕 ， 慣 性 小

33、 ， 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 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 牙 嵌 式 離 合 器結 構 ： 由 端 面 帶 牙 的 固 定 套 筒 、 活 動 套 筒 、 對 中 環(huán) 組 成 。 固 定 套 筒 活 動 套 筒 滑 環(huán) 對 中 環(huán) 工 作 原 理 ： 利 用 操 縱 桿 移 動 滑 環(huán) ， 實 現(xiàn) 兩 套 筒 的 結 合 與 分 離 。 三 、 常

34、用 離 合 器 簡 介 潘 存 云 教 授 研 制 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 牙 型3040 28 28 60 三 角 形梯 形鋸 齒 形 傳 遞 中 小 轉 矩 、 牙 數(shù) 為 1660傳 遞 較 大 轉 矩 、 牙 數(shù) 為 315梯 形 牙 可 以 補 償 磨 損 后 的 牙 側 間 隙 。鋸 齒 形 只 能 單 向 工 作 。 反 轉 時 具 有 較 大 的 軸 向 分 力 ， 會 迫 使 離 合 器 自 行 分 離 。制 造 要 求 ： 各 牙 應 精 確 等 分 ， 以 使 載 荷 均 勻 分 布 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ：

35、潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制特 點 ： 結 構 簡 單 、 外 廓 尺 寸 小 、 能 傳 遞 較 大 的 轉 矩 。材 料 ：低 碳 合 金 鋼 ： 20Cr 、 20MnB。滲 碳 淬 火 后 牙 面 硬 度 ： 5662 HRC;中 碳 合 金 鋼 ： 40Cr 、 45MnB。表 面 淬 火 后 牙 面 硬 度 ： 4858 HRC;承 載 能 力 ： 取 決 于 齒 根 的 彎 曲 強 度 :hKATzWD0 b= b 2KATzD0ah p = p W為 齒 根 彎 曲 截 面 系 數(shù) ； D0為 牙 平 均 直 徑 ； a為 牙 的 寬 度 。D0 ah式 中

36、h為 牙 齒 高 度 ； z為 牙 齒 數(shù) ； 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制2 3 單 片 式 圓 盤 摩 擦 離 合 器摩 擦 扭 矩 Tmax=Fa f Rf結 構 ： 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 合 與 分 離 ， 靠 摩 擦 力 帶 動 從 動 軸 轉 動 。 （ 2） 過 載 時 打 滑 ， 起 保 護 作 用 ； （ 3） 結 合 平 穩(wěn) 、 沖 擊 和 振 動 小 。優(yōu) 點 ： （ 1） 在 任 何 轉 速

37、條 件 下 兩 軸都 可 以 進 行 結 合 ； Fa21 3Rf缺 點 ： 結 合 過 程 中 不 可 避 免 出 現(xiàn) 打 滑 ， 引 起 磨 損 和 發(fā) 熱 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制主 動 摩 擦 片 杠 桿 滑 環(huán)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 合 與分 離 。 調(diào) 整 螺 母被 動 摩 擦 片潘 存 云 教 授 研 制 多 片 式 圓 盤 摩 擦 離 合 器結 構 特 點 ：多 個 摩 擦 片 疊 加 在 一 起 ； 中 國

38、 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 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=1215摩 擦 扭 矩 Tmax= z Fa f Rf z Fa f (D1 +D2)= 4 KA T4 Fap =(D1 +D2)表 面 壓 強 p D 1 D2 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 有 潤 滑 劑 無 潤 滑 劑 p/ MPa表 14-2 常 用 摩 擦 片 材 料 的 f 和 p 摩 擦 片 材 料

39、f 圓 盤 摩 擦 離 合 器鑄 鐵 鑄 鐵 或 鋼 0.050.06 0.15 0.2 0.250.30淬 火 鋼 淬 火 鋼 0.050.06 0.18 0.60.8青 銅 鋼 或 鑄 鐵 0.08 0.17 0.18 0.40.5壓 制 石 棉 鋼 或 鑄 鐵 0.12 0.3 0.5 0.200.30對 于 頻 繁 啟 動 的 離 合 器 ， 可 將 表 中 p降 低 1530%。類 型 反 應 敏 捷 ， 但 摩 擦 片 易 磨 損 。油 式 磨 擦 離 合 器干 式 磨 擦 離 合 器 磨 損 輕 微 、 壽 命 長 、 并 能 在 繁 重 的 條 件 下 運 轉 。 中 國 地

40、質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 810 圓 錐 式 摩 擦 離 合 器結 構 ： 錐 臺 表 面 為 摩 擦 接 觸 面 。優(yōu) 點 ： 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 矩 。缺 點 ： 徑 向 尺 寸 較 大 ， 不 如 多 盤 式 緊 湊 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制離 合 器 的 操 縱 方 式 機 械 力電 磁 力氣 動 力液 壓 力 電 磁 摩 擦 離 合 器結 構

41、： 其 結 構 特 點 與 機 械 式 多 片 摩 擦 離 合 器 一 樣 。優(yōu) 點 ： 由 于 采 用 了 電 磁 力 進 行 控 制 ， 因 此 控 制 靈 活 ， 容 易 實 現(xiàn) 自 動 化 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 四 、 離 合 器 的 選 用 嵌 入 式 離 合 器 的 結 構 簡 單 ， 外 形 尺 寸 較 小 ， 兩 軸間 的 連 接 無 相 對 運 動 ， 一 般 適 用 于 低 速 接 合 ， 轉 矩不 大 的 場 合 摩 擦 式 離 合 器 可 在 任 何 轉 速 下 實 現(xiàn) 兩 軸 的 接 合 或 分 離 ； 接 合 過 程 平

42、 穩(wěn) ， 沖 擊 振 動 較 小 ； 可 有 過 載 保 護 作 用 。 但 尺 寸 較 大 ， 在 接 合 或 分 離 過 程 中 要 產(chǎn) 生 滑 動 摩 擦 ， 故 發(fā) 熱 量 大 ， 磨 損 也 較 大 電 磁 摩 擦 離 合 器 可 實 現(xiàn) 遠 距 離 操 縱 ， 動 作 迅 速 ， 沒 有 不 平 衡 的 軸 向 力 ， 因 而 在 數(shù) 控 機 床 等 機 械 中 獲 得 了 廣 泛 的 應 用 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制潘 存 云 教 授 研 制 14-4 安 全 聯(lián) 軸 器 及 安 全 離 合 器 作 用 ： 當 工

43、 作 轉 矩 超 過 機 器 允 許 的 極 限 轉 矩 時 ， 連 接件 將 發(fā) 生 折 斷 、 脫 開 或 打 滑 ， 從 而 使 從 動 軸 自 動 停 止轉 動 ， 以 保 護 機 器 中 的 重 要 零 件 不 致 損 壞 。一 、 剪 切 銷 安 全 聯(lián) 軸 器 安 全 聯(lián) 軸 器 斷 開 連 接 后 不 能 自 動恢 復 工 作 能 力 ， 用 于 很 少 過 載 處 ； 雙 剪 式單 剪 式安 全 離 合 器 斷 開 連 接 后 能 夠 自 動恢 復 工 作 能 力 ， 用 于 經(jīng) 常 過 載 處 ；分 單 剪 和 雙 剪 兩 種 類 型 。 結 構 ： 類 似 于 凸 緣 聯(lián)

44、 軸 器 ， 但 不用 螺 釘 ， 而 用 鋼 制 銷 釘 連 接 。 銷釘 裝 入 經(jīng) 過 淬 火 的 兩 個 套 管 中 ，過 載 時 被 剪 斷 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制銷 釘 直 徑 可 按 如 下 公 式 計 算 m m8m zDKTd Dm其 中 T公 稱 扭 矩 ； Dm銷 釘 分 布 圓 直 徑 ； z銷 釘 數(shù) 目 ； 許 用 剪 切 應 力 ； K為 過 載 限 制 系 數(shù) 。 表 14- 過 載 限 制 系 數(shù) K 載 荷發(fā) 電 機 、 小 型 通 風 機 、 離 心 機 械 等 1.1倍 靜 載 荷

45、接 近 靜 載 荷 1.1 輕 型 傳 動 裝 置 、 車 床 、 銑 床 、 輸 送 機 1.5倍 靜 載 荷 有 微 小 變 化 1.6刨 床 、 插 床 、 有 飛 輪 的 壓 縮 機 等 2 倍 靜 載 荷 有 較 大 變 化 2.1工 程 機 械 、 破 碎 機 、 螺 旋 壓 力 機 3 倍 靜 載 荷 沖 擊 載 荷 3.2啟 動 工 作機 器 名 稱 K 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 銷 釘 材 料 ： 45鋼 淬 火 ， 或 高 碳 鋼 。 在 剪 端 處 應 預 先 切 槽 。特 點 ： 由 于 材 料 機 械 性 能 不 穩(wěn) 定 ， 以

46、及 制 造 尺 寸 誤 差 等 原 因 ， 使 得 銷 釘 剪 斷 載 荷 不 精 確 銷 釘 被 剪 斷 后 ， 不 能 自 動 恢 復 工 作 能 力 ， 需 要 停 車 更 換 結 構 簡 單 ， 常 用 于 很 少 過 載 的 機 器 中 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 彈 簧主 動 齒 輪 從 動 盤 外 套 筒 調(diào) 節(jié) 螺 母二 、 滾 珠 安 全 離 合 器 轉動方向工 作 原 理 ： 扭 矩 主 動 齒 輪 滾 珠 從 動 盤 外 套 筒 鍵 從 動 軸 。 過 載 時 ， 彈 簧 被 壓 縮 ， 從 動 盤 右 移

47、， 主 動 齒 輪 空 轉 ，從 動 軸 即 停 止 轉 動 。彈 簧 壓 力 的 大 小 可 用 螺 母 來 調(diào) 節(jié) 。當 載 荷 恢 復 正 常 時 ， 重 新 傳 遞 轉 矩 。轉動方向轉動方向轉動方向潘 存 云 教 授 研 制 轉動方向 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 當 外 環(huán) 反 向 轉 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 構 ： 由 星 輪 、 外 環(huán) 、 滾 柱 、 彈 簧 推 桿 等 零 件 組 成 。工 作 原

48、 理 ： 當 外 環(huán) 逆 時 鐘 轉 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 驅動 星 輪 一 起 旋 轉 。 滾 柱 式 定 向 離 合 器 一 、 定 向 離 合 器 滾 柱 在 彈 簧 推 桿 作 用 下 處 于 半 楔 緊 狀 態(tài) 。潘 存 云 教 授 研 制 14-5 特 殊 功 用 及 特 殊 結 構 的 聯(lián) 軸 器 及 離 合 器 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 結 構 ： 由 內(nèi) 環(huán) 、 外 環(huán) 、 楔 塊 、 支 撐 環(huán) 、 拉 簧 等 零 件

49、組 成 。 楔 塊 式 定 向 離 合 器 優(yōu) 點 ： 楔 塊 曲 率 半 徑 大 ， 裝入 數(shù) 量 多 ， 相 同 尺 寸 時 傳 遞的 轉 矩 更 大 。缺 點 ： 高 速 運 轉 時 有 較 大 磨損 ， 壽 命 較 短 。工 作 原 理 ： 內(nèi) 外 環(huán) 工 作 面 都 為 圓 形 ， 整 圈 拉 簧 壓 著 楔 塊 始 終與 內(nèi) 環(huán) 接 觸 ， 并 力 圖 使 楔 塊 繞 自 身 作 逆 時 鐘 方 向 偏 擺 。當 外 環(huán) 順 時 鐘 方 向 旋 轉 時 ， 楔 塊 克 服 彈 簧 力 而 作 順 時鐘 方 向 擺 動 ， 從 而 在 內(nèi) 外 環(huán) 間 越 楔 越 緊 ， 離 合 器

50、處 于結 合 狀 態(tài) 。 反 向 時 斜 塊 松 開 而 成 分 離 狀 態(tài) 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 結 構 ： 由 轉 子 軸 、 左 右 輪 輻 、 勵 磁 線 圈 、 磁 粉 等 組 成 。 工 作 原 理 ： 通 電 后 磁 粉 被 磁 化 ， 彼 此 相 互 吸 引 聚 集 ， 依靠 磁 粉 的 結 合 力 以 及 磁 粉 與 兩 工 作 面 之 間 的 摩 擦 力 拉 傳遞 轉 矩 。 二 、 電 磁 粉 末 離 合 器 輸 出磁 粉 性 能 要 求 ：導 磁 率 高 、 剩 磁 小 、 流動 性 好 、 耐

51、磨 、 耐 熱 、不 燒 結 性 。 輸 入 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 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 2070 m。 優(yōu) 點 ：（ 1） 勵 磁 電 流 I 與 轉 矩 T呈 線 性 關 系 、 轉 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 、 紡 織 機 、 印 刷 機 、 繞 線 機 等 的 理 想 裝 置 ； （ 3） 若 將 主 動 件

52、固 定 ， 則 可 作 制 動 器 使 用 ； 缺 點 ： 相 對 而 言 比 較 笨 重 。 （ 4） 操 縱 方 便 、 離 合 平 穩(wěn) 、 工 作 可 靠 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制 14-6 制 動 器結 構 ： 由 瓦 塊 、 制 動 輪 等 零 件 組 成 。工 作 原 理 ： 通 電 松 開 ， 斷 電 后 靠 彈 簧 拉 力 實 現(xiàn) 制 動 。 借 助 于 瓦 塊 與 制 動 輪 之 間 的 摩 擦 力 來 實 現(xiàn) 制 動 。 斷 電 制 動 是 為 了 保 證 設 備 安 全 。作 用 ： 降 低 機 械 運

53、 轉 速 度 或 停 止 運 轉 的 裝 置 。應 用 ： 車 輛 、 起 重 機 械 等 。一 、 塊 式 制 動 器 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制ab aF 潘 存 云 教 授 研 制D h H制 動 力 矩 的 計 算 ： F F彈 簧 力FN FN制 動 反 力FN FH/h 摩 擦 損 耗 的 系 數(shù) 杠 桿 連 接 處制 動 力 矩 T= FN f D 瓦 塊 材 料 ： 鑄 鐵 、 或 鑄 鐵 表 面 復 以 皮 革 或 石 棉 帶 。特 點 ： 結 構 簡 單 、 緊 湊 。二 、 帶 式 制 動 器 F瓦 塊 制

54、動 器 已 經(jīng) 規(guī) 范 化 ， 可 根 據(jù) 所 需 的 制 動 力 矩 選 型 。工 作 原 理 ：在 外 力 的 作 用 下 ， 閘 帶 收 緊 抱 住 制 動輪 實 現(xiàn) 制 動 。 中 國 地 質(zhì) 大 學 專 用 作 者 ： 潘 存 云 教 授 潘 存 云 教 授 研 制計 算 F ab aFt = F1 F2 F1 =F2e fF2 = e f-1Ft = D2T 1 e f-1 F= (F2 +F1) a+b aFt = D2T = D a+b e f-1 2T a e f+1 F1 F2圓 周 力 拉 力 由 歐 拉 公 式 得 制 動 力 為 了 增 加 摩 擦 ， 鋼 帶 復 以 石 棉 或 夾 鐵 紗 帆 布 。 閘 帶 的 包 角 ；