第十四章 聯(lián)軸器、離合器與制動器

第14章聯(lián)軸器、離合器和制動器14.1概述聯(lián)軸器和離合器主要用作軸與軸之間的聯(lián)接，以傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器必須在機器停車后，經(jīng)過拆卸才能使兩軸結合或分離。離合器在機器工作中可隨時使兩軸結合或分離。校核聯(lián)軸器和離合器強度時的計算轉(zhuǎn)矩為:14.2聯(lián)軸器聯(lián)軸器的分類剛性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器:固定式剛性聯(lián)軸器:要求被聯(lián)接兩軸軸線嚴格對中可移式剛性聯(lián)軸器:可以通過兩半聯(lián)軸器間的相對運動來補償被聯(lián)接兩軸的相對位移。彈性聯(lián)軸器包含有彈性元件，不僅具有吸收振動和緩解沖擊的能力，而且能夠通過彈性元件的變形來補償兩軸的相對位移。（套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器）（十字滑塊聯(lián)軸器、齒輪聯(lián)軸器、萬向聯(lián)軸器）（彈性套柱銷聯(lián)軸器、彈性柱銷聯(lián)軸器、輪胎式聯(lián)軸器）14.2.1剛性聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器對兩軸對中性的要求很高,結構簡單、成本低、傳遞轉(zhuǎn)矩大應用最廣。固定式剛性聯(lián)軸器固定式剛性聯(lián)軸器主要優(yōu)點：結構簡單、價格較低。

缺點：1）無法補償兩軸偏斜和位移，對兩軸的對中性要求較高。2）聯(lián)軸器中都是剛性零件，缺乏緩沖、吸振能力。應用時若兩軸偏斜時將引起附加應力，使軸、軸承和軸上零件工作條件惡化?？梢剖絼傂月?lián)軸器一、齒式聯(lián)軸器傳遞轉(zhuǎn)矩大,補償適量的綜合位移，常用于重型機械中。允許角位移可達二、滑塊聯(lián)軸器滑塊聯(lián)軸器允許的徑向位移允許的角位移十字滑塊聯(lián)軸器徑向尺寸小,結構簡單,用于低速一般不超過300r/min。三、萬向聯(lián)軸器當一軸固定時,另一軸可以在任意方向偏斜

α角,角位移α可達40o~45°。當主動軸以等角速度回轉(zhuǎn)時,從動軸的角速度將在一定范圍內(nèi)作周期性的變化,從而引起動載荷。為消除從動軸的速度波動,通常將萬向聯(lián)軸器成對使用,并使中間軸的兩個叉子位于同一平面上,還應使主、從動軸的軸線與中間軸的軸線間的偏斜角相等，轉(zhuǎn)速不宜太高。14.2.2彈性聯(lián)軸器一、彈性套柱銷聯(lián)軸器結構簡單,制造容易,裝拆方便,成本較低。適用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高、頻繁正反轉(zhuǎn)、需要緩和沖擊的地方。上述可移式剛性聯(lián)軸器有如下幾個特點：1）聯(lián)軸器中都是剛性零件，缺乏緩沖、吸振能力；2）作相對滑動的零件為易損件，磨損后間隙變大，在載荷和速度變化時會造成沖擊。3）滑動零件間的摩擦阻力隨載荷增大而增大，阻力大到使零件移動發(fā)生困難時，聯(lián)軸器和軸將受附加動載荷的作用。二、彈性柱銷聯(lián)軸器結構簡單,制造方便,成本低。適用于轉(zhuǎn)矩小、轉(zhuǎn)速高、正反向變化多、起動頻繁的高速轉(zhuǎn)軸。三、輪胎式聯(lián)軸器由于橡膠輪胎易于變形,因此,允許的相對位移較大,角位移可達5o~12o,軸向位移可達0.02D,徑向位移可達0.01D,其中D為聯(lián)軸器的外徑。結構簡單,使用可靠,彈性大,壽命長,不需潤滑,但徑向尺寸大?？捎糜诔睗穸鄩m,起動頻繁之處。彈性聯(lián)軸器具有以下特點：1）具有彈性滯后特性，緩沖、吸振性好；2）結構簡單，價格便宜。但聯(lián)軸器強度低、壽命較短。聯(lián)軸器的選擇1）傳遞載荷的大小、性質(zhì)及對緩沖功能的要求。

載荷平穩(wěn)、傳遞轉(zhuǎn)矩大、同軸度好，無相對位移的選用剛性聯(lián)軸器。載荷變化大，要求緩沖、吸振或同軸度不易保證時應選用彈性聯(lián)軸器。2）工作轉(zhuǎn)速的高低與正、反轉(zhuǎn)變化多的要求。

高速運轉(zhuǎn)的軸應選動平衡精度較高的聯(lián)軸器；動載荷大的機器選用重量輕、轉(zhuǎn)動慣量小的聯(lián)軸器；正、反轉(zhuǎn)變化多，啟動頻繁，有較大沖擊載荷，安裝不易對中的場合考慮采用可移式剛性聯(lián)軸器。3）連接兩軸相對位移的大小。

安裝調(diào)整后難以保證兩軸精確對中，或工作中有較大位移量的兩軸連接，要選用彈性聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的選擇方法和步驟1）選擇聯(lián)軸器的類型，確定聯(lián)軸器的型號、尺寸保證聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩2）校核最大轉(zhuǎn)速3）調(diào)整軸孔直徑尺寸和形狀4）進行必要的校核牙嵌離合器離合器按其工作原理可分為嚙合離合器和摩擦離合器等。離合器按其離合方式,又可分為操縱式離合器和自動離合器兩種離合器的牙形有三角形、梯形、鋸齒形等牙嵌離合器的承載能力主要取決于齒根彎曲強度。對于頻繁離合的牙嵌離合器，將產(chǎn)生齒面磨損，常通過限制齒面壓強p來控制磨損。即MPaMPa牙嵌離合器結構簡單，尺寸小，工作時無滑動，應用廣泛。但只宜在兩軸不回轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速差很小時進行離合，否則會因撞擊而斷齒。圓盤摩擦離合器單盤摩擦離合器多盤摩擦離合器多片式摩擦離合器所傳遞的最大轉(zhuǎn)矩Tmax及作用在摩擦面上的壓強p分別為：N·mmMPa磁粉離合器磁粉離合器的優(yōu)良性能：1）勵磁電流I與轉(zhuǎn)矩T間呈線性關系，轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)簡單且精確，調(diào)節(jié)范圍也寬；2）可用作恒張力控制；3）若將磁粉離合器的主動件固定，則可作制動器使用。定向離合器是只能按一個轉(zhuǎn)向傳遞轉(zhuǎn)矩,反向時自動分離。宜于高速轉(zhuǎn)動,但制造精度要求高。14.4制動器用來減低運動物體的速度或迫使其停止運動的裝置。按著制動零件的結構特征分,有塊式、帶式、盤式制動器。一、塊式制動器電磁塊式制動器起動和開啟迅速，尺寸小，重量輕，易于調(diào)整瓦塊間隙