機(jī)械設(shè)計(jì)-聯(lián)軸器

§16-1聯(lián)軸器§16-2離合器§16-3制動(dòng)器第十六章聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器精品資料聯(lián)軸器用來(lái)把兩軸聯(lián)接在一起，以傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩，機(jī)器停止運(yùn)轉(zhuǎn)后才能接合或分離的一種裝置。離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，可使兩軸隨時(shí)(suíshí)接合或分離的一種裝置。它可用來(lái)操縱機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速及換向等。制動(dòng)器用來(lái)降低機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)速度或迫使機(jī)械停止運(yùn)轉(zhuǎn)的部件。精品資料§16-1聯(lián)軸器一、性能(xìngnéng)要求聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及(yǐjí)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。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。精品資料二、聯(lián)軸器的分類(fēnlèi)聯(lián)軸器可分為(fēnwéi)剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器不具有緩沖性和補(bǔ)償兩軸線相對(duì)位移的能力，要求兩軸安裝嚴(yán)格對(duì)中。但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，裝拆、維護(hù)方便，能保證兩軸有較高的對(duì)中性，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，所以應(yīng)用廣泛。撓性聯(lián)軸器可分為有彈性元件撓性聯(lián)軸器和無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器。無(wú)彈性元件的只具有補(bǔ)償兩軸線相對(duì)位移的能力，但不能緩沖減振；有彈性元件的除具有補(bǔ)償兩軸線相對(duì)位移的能力外，還具有緩沖和減振的作用。精品資料三、常用(chánɡyònɡ)聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)1.凸緣(tūyuán)聯(lián)軸器(a) (b)圖16-2凸緣聯(lián)軸器精品資料凸緣聯(lián)軸器是應(yīng)用最廣的固定式剛性聯(lián)軸器。如圖所示，它用螺栓將兩個(gè)半聯(lián)軸器的凸緣聯(lián)接(liánjiē)起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)兩軸聯(lián)接(liánjiē)。聯(lián)軸器中的螺栓可以用普通螺栓，也可以用鉸制孔螺栓。 這種聯(lián)軸器有兩種主要的結(jié)構(gòu)型式：圖a是有對(duì)中的I型凸緣聯(lián)軸器，靠凸肩和凹槽來(lái)實(shí)現(xiàn)兩軸同心。圖是II型凸緣聯(lián)軸器，靠鉸制孔用螺栓(luóshuān)來(lái)實(shí)現(xiàn)兩軸同心。為安全起見(jiàn)，凸緣聯(lián)軸器的外圈還應(yīng)加上防護(hù)罩或?qū)⑼咕壷瞥奢喚壭褪?。制造凸緣?lián)軸器時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)確保持半聯(lián)軸器的凸緣端面與孔的軸線垂直，安裝時(shí)應(yīng)使兩軸精確同心。精品資料2.滑塊聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：兩個(gè)端面開(kāi)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(qiànrù)凹槽中，構(gòu)成移動(dòng)副。工作原理：當(dāng)兩軸存在不對(duì)中和偏斜(piānxié)時(shí)，滑塊將在凹槽內(nèi)滑動(dòng)。精品資料優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易?；瑝K因偏心產(chǎn)生離心力和磨損(mósǔn)，并給軸和軸承帶來(lái)附加動(dòng)載荷。適用范圍：α≤30’,y≤0.04d，v≤300r/minαy精品資料3.套筒聯(lián)軸器 這是一種結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單的固定式聯(lián)軸器（圖19-4），這種聯(lián)軸器是一個(gè)圓柱形套筒，用兩個(gè)圓錐銷來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)然也可以用兩個(gè)平鍵代替圓錐銷。其優(yōu)點(diǎn)是徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。結(jié)構(gòu)尺寸推薦：D=(1.5-2)d；L=(2.8-4)d。此種聯(lián)軸器尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)，需要自行設(shè)計(jì)，如機(jī)床上就經(jīng)常(jīngcháng)采用這種聯(lián)軸器。精品資料4.萬(wàn)向聯(lián)軸器雙萬(wàn)向聯(lián)軸器示意圖精品資料作用：用于傳遞兩相交軸之間的動(dòng)力(dònglì)和運(yùn)動(dòng)，而且在傳動(dòng)過(guò)程中，兩軸之間的夾角還可以改變。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車(chē)、機(jī)床(jīchuáng)等機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中。α1）單萬(wàn)向聯(lián)軸器精品資料2）雙萬(wàn)向鉸鏈(jiǎoliàn)機(jī)構(gòu)將兩個(gè)單萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)(jīgòu)串聯(lián)，構(gòu)成雙萬(wàn)向鉸鏈機(jī)構(gòu)(jīgòu)。安裝要求：①主動(dòng)、從動(dòng)、中間三軸共面；②主動(dòng)軸、從動(dòng)軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾角應(yīng)相等；③中間軸兩端的叉面應(yīng)在同一平面內(nèi)。ααC2αα121C精品資料3）小型雙萬(wàn)向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)如圖所示，通常采用(cǎiyòng)合金鋼制造。AAA--AAAααAAαα精品資料5.彈性(tánxìng)套柱銷聯(lián)軸器精品資料6.彈性(tánxìng)柱銷聯(lián)軸器精品資料四、聯(lián)軸器的選擇(xuǎnzé)聯(lián)軸器大都已經(jīng)(yǐjing)標(biāo)準(zhǔn)化了，可直接選用。1.工作條件=>選類型轉(zhuǎn)矩2.轉(zhuǎn)速軸徑=>確定型號(hào)與規(guī)格計(jì)算轉(zhuǎn)矩：Tc=KATKA為工況系數(shù)；T為名義轉(zhuǎn)矩；精品資料表17-1工作情況系數(shù)KA工作機(jī)原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)時(shí)發(fā)電機(jī)、小型通風(fēng)機(jī)、小型離心機(jī)1.3透平壓縮機(jī)、木工機(jī)械、輸送機(jī)1.5攪拌機(jī)、增壓機(jī)、有飛輪的壓縮機(jī)1.7織布機(jī)、水泥攪拌機(jī)、拖拉機(jī)1.9挖掘機(jī)、起重機(jī)、碎石機(jī)、造紙機(jī)械2.3精品資料例19-l電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速器拖動(dòng)水泥攪拌機(jī)工作。已知電動(dòng)機(jī)的功率P＝11kW，轉(zhuǎn)速n＝970r/min，電動(dòng)機(jī)軸的直徑和減速器輸入(shūrù)軸的直徑均為42mm，試選擇電動(dòng)機(jī)與減速器之間的聯(lián)軸器。解：（1）選擇類型：為了緩和沖擊和減輕(jiǎnqīng)振動(dòng)，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。108

N·m（2）求計(jì)算轉(zhuǎn)矩精品資料由表19-1查得，工作機(jī)為水泥攪拌機(jī)時(shí)工作情況(qíngkuàng)系數(shù)KA=1.9，故計(jì)算轉(zhuǎn)矩N·m由設(shè)計(jì)手冊(cè)中選取彈性套柱銷聯(lián)軸器TL6。它的公稱扭矩（即許用轉(zhuǎn)矩）為250N·m，半聯(lián)軸器材料為鋼時(shí)，許用轉(zhuǎn)速為3800r/min，允許的軸孔直徑在32-42mm之間。以上(yǐshàng)數(shù)據(jù)均能滿足本題的要求，故合用。（3）確定型號(hào)精品資料§16-2離合器一、性能(xìngnéng)要求分離、接合迅速，平穩(wěn)(píngwěn)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。二、分類按其工作原理可分為嵌入式、摩擦式兩類；按離合控制方法不同，可分為操縱式和自動(dòng)式兩類；按操縱方式分有機(jī)械離合器、電磁離合器、液壓離合器和氣壓離合器等；可自動(dòng)離合的離合器有超越離合器、離心離合器和安全離合器等，它們能在特定條件下，自動(dòng)地接合或分離。精品資料三、常用(chánɡyònɡ)離合器的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)1.牙嵌式離合器精品資料結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的固定(gùdìng)套筒、活動(dòng)套筒、對(duì)中環(huán)組成。固定(gùdìng)套筒活動(dòng)套筒滑環(huán)對(duì)中環(huán)工作原理：利用操縱桿移動(dòng)滑環(huán)，實(shí)現(xiàn)兩套筒的結(jié)合與分離。精品資料2.摩擦(mócā)離合器精品資料1231）單片式圓盤(pán)(yuánpán)摩擦離合器結(jié)構(gòu)：由固定圓盤(pán)(yuánpán)1、活動(dòng)圓盤(pán)(yuánpán)2、滑環(huán)組成。工作原理：移動(dòng)滑環(huán)，可實(shí)現(xiàn)兩圓盤(pán)的結(jié)合與分離，靠摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。缺點(diǎn)：結(jié)合過(guò)程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；2.過(guò)載時(shí)打滑，起保護(hù)作用；3.結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動(dòng)小。優(yōu)點(diǎn)：1.在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進(jìn)行結(jié)合；FaRf213Fa精品資料精品資料主動(dòng)摩擦片杠桿滑環(huán)調(diào)整螺母被動(dòng)摩擦片2）多片式圓盤(pán)(yuánpán)摩擦離合器結(jié)構(gòu)(jiégòu)特點(diǎn)：多個(gè)摩擦片疊加在一起；工作原理：移動(dòng)滑環(huán)，通過(guò)杠桿作用，壓緊或放松磨擦片，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合與分離。精品資料3.滾柱超越(chāoyuè)離合器精品資料精品資料當(dāng)外環(huán)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則帶動(dòng)滾柱克服彈簧力而滾到楔形空間的寬敞位置(wèizhi)，離合器處于分離狀態(tài)。結(jié)構(gòu)(jiégòu)：由星輪、外環(huán)、滾柱、彈簧推桿等零件組成。工作原理：當(dāng)外環(huán)逆時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以摩擦力帶動(dòng)滾柱向前滾動(dòng)，進(jìn)一步楔緊內(nèi)外接觸面，從而驅(qū)動(dòng)星輪一起旋轉(zhuǎn)。滾柱在彈簧推桿作用下處于半楔緊狀態(tài)。精品資料§16-3

制動(dòng)器利用摩擦力矩來(lái)消耗機(jī)器運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)能，從而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)的。其動(dòng)作迅速，可靠(kěkào)；其摩擦副耐磨，易散熱。按照制動(dòng)零件的結(jié)構(gòu)特征分：有帶式、塊式、盤(pán)式等型式的制動(dòng)器。按機(jī)構(gòu)不工作時(shí)制動(dòng)零件所處狀態(tài)分：有常閉式和常開(kāi)式兩種制動(dòng)器；前者經(jīng)常處于緊閘狀態(tài)，要加外力才能解除制動(dòng)作用，例如提升機(jī)構(gòu)中的制動(dòng)器；后者經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，必須施加外力才能實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，例如多數(shù)車(chē)輛中的制動(dòng)器。按照控制方式分：自動(dòng)式和操縱式兩類；前者如各類常閉式制動(dòng)器；后者包括用人力、液壓、氣動(dòng)及電磁來(lái)操縱的制動(dòng)器。制動(dòng)器通常裝在機(jī)構(gòu)中轉(zhuǎn)速較高的軸上，這樣所需制動(dòng)力矩和制動(dòng)器尺寸可以小一些。精品資料結(jié)構(gòu)：由瓦塊、制動(dòng)輪等零件(línɡjiàn)組成。工作原理：通電松開(kāi)，斷電后靠彈簧拉力實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。借助于瓦塊與制動(dòng)輪之間的摩擦力來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。