機(jī)械設(shè)計(jì)文件第9章復(fù)件第十一章

1、第11章 聯(lián)軸器和離合器11-1聯(lián)軸器11-2 離合器11-3 安全聯(lián)軸器及安全離合器本章重點(diǎn)和難點(diǎn)： 1.掌握各種聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和適用范圍。 2.掌握聯(lián)軸器的選用及校核計(jì)算。一、聯(lián)軸器的定義：第11章 聯(lián)軸器聯(lián)軸器：把兩根軸牢固的連接在一起,在工作過程中不能分離的部件。如部件2、4。 剛性.swf聯(lián)軸器的簡(jiǎn)圖二、聯(lián)軸器的功用(二個(gè))： 1）連接作用：是把機(jī)器中的兩根軸連接在起來(lái),使之一同回轉(zhuǎn)，以便傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)； 2）安全保護(hù)作用：有一些聯(lián)軸器也可作為一種安全保護(hù)裝置，以防止被連接件過載時(shí)而發(fā)生破壞。 目前，聯(lián)軸器已標(biāo)準(zhǔn)化，所以設(shè)計(jì)時(shí)，只需根據(jù)工作要求和條件來(lái)選擇聯(lián)軸器的類型。 聯(lián)軸器所連

2、接的兩軸，由于制造及安裝誤差，承載后的變形及溫度變化的影響等，會(huì)引起兩軸相對(duì)位置的變化，致使兩軸的軸線不能保證嚴(yán)格的對(duì)中,會(huì)存在一定的位移或角度偏差。(a)軸向位移xx（b）徑向位移yy（c）角位移aa(d） 綜合位移 x、y、axay一、聯(lián)軸器的類型11-1 聯(lián)軸器根據(jù)是否具有補(bǔ)償能力，聯(lián)軸器可分為二大類型：1）剛性聯(lián)軸器：凸緣聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器特點(diǎn):它主要由剛性元件所組成，不能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移和角度偏差。無(wú)補(bǔ)償能力的聯(lián)軸器。如凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器等。2）撓性聯(lián)軸器：b)無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器：a)有彈性元件的撓性聯(lián)軸器：特點(diǎn):(1) 此種聯(lián)軸器中包含有彈性元件，能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移和角度

3、偏差。(2)此種聯(lián)軸器中包含有彈性元件，故具有吸收振動(dòng)及緩和沖擊的能力。彈性套柱銷聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器特點(diǎn)：盡管此種聯(lián)軸器中無(wú)彈性元件，但能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移和角度偏差。具有補(bǔ)償能力的聯(lián)軸器。它又可分為： 此外，還有一種聯(lián)軸器稱為安全聯(lián)軸器。部件2:安全聯(lián)軸器 如下圖中的部件2，在傳遞動(dòng)力時(shí)，一旦機(jī)器過載，銷釘立即被剪斷，起到安全保護(hù)作用。二、常用聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用范圍無(wú)補(bǔ)償能力的聯(lián)軸器。如：凸緣聯(lián)軸器如：套筒聯(lián)軸器目前幾乎不用(一)剛性聯(lián)軸器: 2.工作原理: 1）若為鉸制孔用螺栓連接，則利用鉸制孔用螺栓的剪切和擠壓進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞；凸緣聯(lián)軸器:鉸制孔用螺栓普通螺栓1.組成:在結(jié)構(gòu)上，

4、它是由二個(gè)半聯(lián)軸器及連接螺栓等所組成。2）若為普通螺栓連接，則利用普通螺栓擰緊后在接合面間產(chǎn)生的摩擦力進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。半聯(lián)軸器半聯(lián)軸器連接螺栓1）構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低；4.適合范圍：低速、無(wú)沖擊；軸的剛性大、對(duì)中性較好的軸；傳遞轉(zhuǎn)矩較大。 3)安裝時(shí)，對(duì)兩軸的對(duì)中性能要求很高。當(dāng)兩軸存在一定偏差時(shí)，就會(huì)在機(jī)件內(nèi)部產(chǎn)生很大的附加載荷，使工作情況惡化。鉸制孔用螺栓普通螺栓 2）由于各元件都是由剛性的、金屬材料制成，故可以傳遞較大的轉(zhuǎn)矩； 3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn): (二)無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器1.十字滑塊聯(lián)軸器特點(diǎn)：1)當(dāng)轉(zhuǎn)速n過高時(shí)，中間盤的偏心將會(huì)產(chǎn)生較大的離心力，加速工作面的磨損，并給軸和軸承帶來(lái)較大的

5、附加動(dòng)載荷，故它只宜用于低速、無(wú)劇烈沖擊的場(chǎng)合（通常n250r/min )。中間盤工作原理: 它是由二個(gè)半聯(lián)軸器及中間盤組成,利用三個(gè)零件側(cè)面的擠壓進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。 2)由于中間盤可以移動(dòng)，故它具有一定的補(bǔ)償能力，即允許較大的徑向位移，較小的角位移。半聯(lián)軸器半聯(lián)軸器2.滑塊聯(lián)軸器特點(diǎn)：1)由于中間滑塊是用非金屬材料制成，如夾布膠木或尼龍，故強(qiáng)度低，傳遞轉(zhuǎn)矩較??；工作原理：在結(jié)構(gòu)上，它是由二個(gè)半聯(lián)軸器及中間滑塊所組成，其工作原理與十字滑塊聯(lián)軸器相同。中間滑塊 2)由于中間滑塊是非金屬材料制成，重量輕又有彈性，故允許的轉(zhuǎn)速較高，且具有一定的補(bǔ)償能力。適用:小功率，高轉(zhuǎn)速，無(wú)劇烈沖擊的場(chǎng)合。半聯(lián)

6、軸器半聯(lián)軸器3.萬(wàn)向聯(lián)軸器工作原理:在結(jié)構(gòu)上，它主要是由兩個(gè)叉形接頭和一個(gè)中間十字架所組成。工作時(shí),利用上述三者的連接作用進(jìn)行運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞。特點(diǎn)：1) 由于被連接兩軸的夾角可允許很大，故能補(bǔ)償很大的兩軸角度偏差。 2)當(dāng)主動(dòng)軸以1作等速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)軸的角速度2將在某一范圍內(nèi)（1cos21/cos)作周期性的變化，故在傳動(dòng)中會(huì)引起附加動(dòng)載荷。主動(dòng)軸從動(dòng)軸 為了使1 2，萬(wàn)向聯(lián)軸器必成對(duì)使用，且滿足下述二個(gè)條件:（1）安裝時(shí)必須保證O1軸、O2軸與中間軸之間的夾角相等,即1 = 2 ；（2）中間軸的兩端的叉形接頭應(yīng)在同一平面內(nèi)。適用范圍:常用于兩軸存在較大角度偏差的場(chǎng)合。雙萬(wàn)向節(jié)1.exe(三)

7、有彈性元件的撓性聯(lián)軸器1. 彈性套柱銷聯(lián)軸器工作原理:在結(jié)構(gòu)上，它是由二個(gè)半聯(lián)軸器及連接螺栓所組成，但連接螺栓外表上套有彈性元件（即彈性圈）。其工作原理與鉸制孔用的凸緣聯(lián)軸器相同。 特點(diǎn)： 2)由于存在彈性元件，具有一定的補(bǔ)償兩軸相對(duì)偏差的能力； 3)由于存在彈性元件，具有減振、緩沖性能。適用范圍:多用于頻繁正、反轉(zhuǎn)，較大沖擊，振動(dòng)，轉(zhuǎn)速較高，中小功率的場(chǎng)合。1)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，制造容易，彈性圈更換方便；2.彈性柱銷聯(lián)軸器 適用范圍:常用于頻繁正、反轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速較高，中等沖擊，中小功率的場(chǎng)合。但這種聯(lián)軸器不宜用于重載和具有強(qiáng)烈沖擊、振動(dòng)的場(chǎng)合。特點(diǎn)：工作原理:在結(jié)構(gòu)上，與彈性套柱銷聯(lián)軸器極為相似，只

8、是將連接螺栓改為了彈性柱銷。其工作原理與鉸制孔用的凸緣聯(lián)軸器相同。 2)由于存在彈性元件，也有吸振、緩沖的能力；3)由于存在彈性元件，能補(bǔ)償較大軸向偏差的能力。1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝與制造方便，耐久性好；有彈性件撓性聯(lián)軸器有彈性元件撓性聯(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 選擇1大多數(shù)聯(lián)軸器已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化，一般設(shè)計(jì)者的任務(wù)就是選用聯(lián)軸器及其校核，其步驟如下：選擇聯(lián)軸器的類型計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩進(jìn)行必要的承載能力校核協(xié)調(diào)軸孔直徑校核最大轉(zhuǎn)速確定聯(lián)軸器的型號(hào)三、聯(lián)軸器的選用及校核選擇2選擇聯(lián)軸器的類型根據(jù)載荷的大小和性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、工作環(huán)境等因素，選擇聯(lián)軸器的類型。其原則是:6

9、)對(duì)有安全保護(hù)要求的軸，宜選用安全聯(lián)軸器。1)低速、剛性大的短軸，可選用剛性聯(lián)軸器；2)低速、剛性小的長(zhǎng)軸，可選用無(wú)彈元件撓性聯(lián)軸器；3)高速、振動(dòng)和沖擊的機(jī)械，可選用彈性元件撓性聯(lián)軸器；4)傳遞轉(zhuǎn)矩較大的重型機(jī)械，可選用齒式聯(lián)軸器；5)軸線位置有較大變動(dòng)的兩軸，宜應(yīng)選用萬(wàn)向聯(lián)軸器；選擇2計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩K為工作情況系數(shù)，查表11-1確定。T為聯(lián)軸器所傳遞的公稱轉(zhuǎn)矩，表11-1 工作情況系數(shù)K確定聯(lián)軸器的型號(hào) 按TcT，確定聯(lián)軸器型號(hào)； 其中T為聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩,可查表或手冊(cè)確定。校核聯(lián)軸器的最大轉(zhuǎn)速 設(shè)聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速為n，為了安全可靠，應(yīng)使聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速n不能超過聯(lián)軸器許用的最高轉(zhuǎn)速

10、nmax，即：nnmax型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩Tn/(Nm)許用轉(zhuǎn)速n/(r/min)軸孔直徑*d1、d2、dz軸孔長(zhǎng)度DAb質(zhì)量m/kg轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I/(kgm2)許用補(bǔ)償量Y型J、J1、Z型徑向y角向鐵鋼LL1LTL16.366008800920147118161.160.00040.21.510,11251712, (14)3220TL2165500760012,1495801.640.00116, (18), (19)4230TL331.547006300 16,18,1962231.90.002 20, (22)523852TL46342005700 20,22,241062.30.004 (25

11、), (28)6244TL512536004600 25,2813015.6388.360.0110.330,32, (35)826082TL625033003800 32,35,381600.026140, (42)11284112TL75002800360040,42,45, (48)1900.06查手冊(cè)得彈性套柱銷聯(lián)軸器選擇3協(xié)調(diào)軸孔直徑 被連接兩軸的直徑和形狀（圓柱或圓錐）可以相同,也可以不相同，但直徑必須在所選聯(lián)軸器型號(hào)規(guī)定的范圍內(nèi)。軸孔長(zhǎng)圓柱形孔（Y型）有沉孔的短圓柱形孔（J型）有沉孔的圓錐形孔（Z型）無(wú)沉孔的圓錐形孔（Z1型）聯(lián)軸器軸孔形式與尺寸（摘自GB/T38522008）

12、型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩Tn/(Nm)許用轉(zhuǎn)速n/(r/min)軸孔直徑*d1、d2、dz軸孔長(zhǎng)度DAb質(zhì)量m/kg轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I/(kgm2)許用補(bǔ)償量Y型J、J1、Z型徑向y角向鐵鋼LL1LTL16.366008800920147118161.160.00040.21.510,11251712, (14)3220TL2165500760012,1495801.640.00116, (18), (19)4230TL331.547006300 16,18,1962231.90.002 20, (22)523852TL46342005700 20,22,241062.30.004 (25), (28)6244T

13、L512536004600 25,2813015.6388.360.0110.330,32, (35)826082TL625033003800 32,35,381600.026140, (42)11284112TL75002800360040,42,45, (48)1900.06查手冊(cè)得彈性套柱銷聯(lián)軸器選擇36進(jìn)行必要的校核(一般不需進(jìn)行) 聯(lián)軸器除了要滿足轉(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。 例1:起重機(jī)用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并用聯(lián)軸器連接。已知電動(dòng)機(jī)功率P=10kW，轉(zhuǎn)速n=960 r/min，電動(dòng)機(jī)軸徑d=40 mm，起重機(jī)外伸端直徑為3

14、8mm。試選擇聯(lián)軸器的型號(hào)（參考有關(guān)手冊(cè)）。解：1)選擇聯(lián)軸器的類型 由于轉(zhuǎn)速較高，功率較小，為了防止沖擊與振動(dòng)，選擇彈性套柱銷聯(lián)軸器。)計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩查表11-1得，K=2.0型號(hào)公稱轉(zhuǎn)矩Tn/(Nm)許用轉(zhuǎn)速n/(r/min)軸孔直徑*d1、d2、dz軸孔長(zhǎng)度DAb質(zhì)量m/kg轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I/(kgm2)許用補(bǔ)償量Y型J、J1、Z型徑向y角向鐵鋼LL1LTL16.366008800920147118161.160.00040.21.510,11251712, (14)3220TL2165500760012,1495801.640.00116, (18), (19)4230TL331.547006300 16,18,1962231.90.002 20, (22)523852TL46342005700 20,22,241062.30.004 (25), (28)6244TL512536004600 25,2813015.6388.360.0110.330,32, (35)826082TL625033003800 32,35,381600.026140,