聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)老師講課完整ppt課件

教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn)第一節(jié)概述第二節(jié)聯(lián)軸器第三節(jié)離合器第四節(jié)制動(dòng)器小結(jié)作業(yè),第17章聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器,教學(xué)要求、重點(diǎn)與難點(diǎn),一、教學(xué)要求了解常用聯(lián)軸器、離合器的主要類型和用途；了解常用聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點(diǎn)、影響工作性能的因素，以及選擇方法；了解常用離合器的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能、特點(diǎn)、及選擇方法。二、教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：最常用的幾種聯(lián)軸器特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用；區(qū)別聯(lián)軸器和離合器。難點(diǎn)：聯(lián)軸器和離合器類型的選擇與確定。,聯(lián)軸器與離合器的異同點(diǎn)：相同點(diǎn)：聯(lián)接兩軸傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩。不同點(diǎn)：聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸只有停車后經(jīng)拆卸才能分離。離合器聯(lián)接的兩軸可在機(jī)器工作中方便地實(shí)現(xiàn)分離與接合。制動(dòng)器：對(duì)機(jī)器的運(yùn)動(dòng)件施加阻力或阻力矩，使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度降低或迫使機(jī)械停止運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置。,第一節(jié)概述,.,軸向位移徑向位移,角位移綜合位移,軸的相對(duì)位移,第二節(jié)聯(lián)軸器,.,剛性聯(lián)軸器,撓性聯(lián)軸器,凸緣聯(lián)軸器,十字滑塊聯(lián)軸器,萬向聯(lián)軸器,齒輪聯(lián)軸器,可以補(bǔ)償位移,套筒聯(lián)軸器,無位移補(bǔ)償能力對(duì)中性要求高。,無彈性元件,有彈性元件,緩沖吸振，用于起動(dòng)頻繁、高速變載以及經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。,彈性圈柱銷聯(lián)軸器,尼龍柱銷聯(lián)軸器,輪胎聯(lián)軸器,一、聯(lián)軸器的類型,（可移式剛性聯(lián)軸器）,.,1、套筒聯(lián)軸器,二、剛性聯(lián)軸器,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但不能緩沖、吸振。適用于兩軸嚴(yán)格對(duì)中、載荷平穩(wěn)的場(chǎng)合。,2、凸緣聯(lián)軸器,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但不能緩沖、吸振。適用于兩軸嚴(yán)格對(duì)中、載荷平穩(wěn)的場(chǎng)合。,型式：,有對(duì)中榫的凸緣聯(lián)軸器,普通凸緣聯(lián)軸器,-靠鉸制孔螺栓對(duì)中。,-靠榫頭對(duì)中。,1、十字滑塊聯(lián)軸器,特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速高時(shí)，十字滑塊因偏心離心力大，磨損快。適用于低速，,三、無彈性元件撓性聯(lián)軸器,.,2、齒式聯(lián)軸器,優(yōu)點(diǎn)：傳遞轉(zhuǎn)矩較大，補(bǔ)償適量的綜合位移。缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)笨重，成本較大。適用于重型機(jī)械。,.,3、萬向聯(lián)軸器,.,1)單萬向聯(lián)軸器的速度特性：當(dāng)主動(dòng)叉是等角速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從動(dòng)叉是變角速轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖所示，假設(shè)叉軸1以等角速1旋轉(zhuǎn)，當(dāng)萬向節(jié)處于圖a所示位置時(shí)，A點(diǎn)的瞬時(shí)線速度可從叉軸1和叉軸2兩個(gè)方面求出：VA=1r=2rcos所以2=1/cos此時(shí)21當(dāng)叉軸1轉(zhuǎn)過900至圖b所示位置時(shí)，十字軸上B點(diǎn)的瞬時(shí)線速度可從叉軸1和叉軸2兩個(gè)方面求出：VB=1rcos=2r所以2=1cos此時(shí)21,a)b),.,設(shè)計(jì)：潘存云,設(shè)計(jì)：潘存云,雙萬向聯(lián)軸器,將兩個(gè)單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)串聯(lián)使用，構(gòu)成雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)。,安裝要求：,主動(dòng)、從動(dòng)、中間三軸共面；,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；,中間軸兩端的叉面應(yīng)在同一平面內(nèi)。,四、彈性元件撓性聯(lián)軸器,1、彈性套柱銷聯(lián)軸器,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝配方便，能緩沖、吸振。但彈性圈易損壞，壽命低。用于中、小載荷的高速軸上。,2、彈性柱銷聯(lián)軸器,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，傳遞轉(zhuǎn)矩能力較大，能緩沖、吸振，補(bǔ)償位移較小。適用于正反轉(zhuǎn)、啟動(dòng)頻繁的高低速軸。,.,設(shè)計(jì)：潘存云,3、輪胎式彈性聯(lián)軸器,特點(diǎn)：,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于變形。允許較大的綜合位移。適用于啟動(dòng)頻繁、正反向運(yùn)轉(zhuǎn)、有沖擊振動(dòng)、有較大軸向位移、潮濕多塵的場(chǎng)合。,四、聯(lián)軸器的選擇,1、選聯(lián)軸器類型；,2、計(jì)算傳遞的扭矩；,3、確定聯(lián)軸器型號(hào)。,剛性聯(lián)軸器用于載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，同軸度好，無相對(duì)位移的場(chǎng)合。,無彈性元件撓性聯(lián)軸器用于有相對(duì)位移場(chǎng)合。,彈性聯(lián)軸器用于載荷和速度變化較大處，同軸度不易保證的場(chǎng)合。,計(jì)算轉(zhuǎn)矩：,Tc=KAT,KA為工況系數(shù)；,T為名義轉(zhuǎn)矩；,.,.,例17-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P11kW，轉(zhuǎn)速n970r/min，電動(dòng)機(jī)軸的直徑和減速器輸入軸的直徑均為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振動(dòng)，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。,108Nm,（2）求計(jì)算轉(zhuǎn)矩,.,由表17-1查得，工作機(jī)為水泥攪拌機(jī)時(shí)工作情況系數(shù)KA=1.9，故計(jì)算轉(zhuǎn)矩,Nm,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250Nm，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。以上數(shù)據(jù)均能滿足本題的要求，故合用。,（3）確定型號(hào),.,一、離合器的要求離合器應(yīng)該操縱方便省力、離合迅速平穩(wěn)、動(dòng)作準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。二、離合器的分類機(jī)械式離合器氣動(dòng)式離合器外力操縱液壓式離合器電磁式離合器超越離合器自動(dòng)操縱離心離合器安全離合器,離合器,第三節(jié)離合器,.,設(shè)計(jì)：潘存云,1、牙嵌式離合器,結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的固定套筒、活動(dòng)套筒、對(duì)中環(huán)組成。,固定套筒,活動(dòng)套筒,滑環(huán),對(duì)中環(huán),特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外廓尺寸小，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，只宜在兩軸靜止或轉(zhuǎn)速差很小時(shí)接合或分離。,.,牙型,三角形,梯形,鋸齒形,-傳遞中小轉(zhuǎn)矩,梯形牙可以補(bǔ)償磨損后的牙側(cè)間隙。,鋸齒形只能單向工作。,制造要求：各牙應(yīng)精確等分，以使載荷均勻分布。,.,設(shè)計(jì)：潘存云,2、摩擦離合器,a、單片式圓盤摩擦離合器,缺點(diǎn)：結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；,2.過載時(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；,摩擦扭矩:Tmax=FafRf,.,設(shè)計(jì)：潘存云,b、多片式圓盤摩擦離合器,結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多個(gè)摩擦片疊加在一起；,.,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=zFafRf,KAT,表面壓強(qiáng):,p,.,3、磁粉離合器,.,4、安全離合器,安全離合器：具有過載保護(hù)作用。（1）牙嵌式安全離合器：當(dāng)轉(zhuǎn)矩超過限定值時(shí)，接合牙傷的軸向力克服彈簧壓緊力和摩擦阻力而使離合器分離。（2）摩擦式安全離合器：無操縱結(jié)構(gòu)，用彈簧力將摩擦片壓緊。過載時(shí)，摩擦片打滑。,5.定向(超越)離合器,.,三、離合器的選擇,離合器的選擇首先是根據(jù)工作條件和使用要求，確定離合器類型，然后根據(jù)軸徑、計(jì)算轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的大小查手冊(cè)選用型號(hào)。與聯(lián)軸器相同，應(yīng)滿足：TcTnn,.,1、帶式制動(dòng)器,第四節(jié)制動(dòng)器,.,塊式制動(dòng)器工作原理圖,2、塊式制動(dòng)器,.,.,3、內(nèi)張?zhí)闶街苿?dòng)器,1.制動(dòng)踏板2.推桿3.主缸活塞4.制動(dòng)主缸5.油管6.制動(dòng)輪缸7.輪缸活塞8.制動(dòng)鼓9.摩擦片10.制動(dòng)蹄11.制動(dòng)底板12.支承銷13.制動(dòng)蹄回位彈簧,.,本章小結(jié),1.聯(lián)軸器、離合器型號(hào)已標(biāo)準(zhǔn)化，它們的設(shè)計(jì)主要是從標(biāo)準(zhǔn)化的類型中選擇。選擇時(shí)應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求對(duì)主要參數(shù)進(jìn)行計(jì)算，再按設(shè)計(jì)準(zhǔn)則選擇滿足設(shè)計(jì)要求的聯(lián)軸器、離合器；2.聯(lián)軸器是用于聯(lián)接兩軸。剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，但它補(bǔ)償能力差，故對(duì)兩軸對(duì)中性要求很高，一般用于速度低、無沖擊、軸的剛性大、對(duì)中性較好的場(chǎng)合；相反，應(yīng)考慮