機(jī)械設(shè)計(jì)第十四章PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計(jì)學(xué)1機(jī)械設(shè)計(jì)第十四章機(jī)械設(shè)計(jì)第十四章 制造安裝誤差、變形、溫度變化不能保證嚴(yán)格對中 要求聯(lián)軸器能適應(yīng)一定范圍的相對位移xyxy軸向位移x徑向位移y角位移綜合位移x、y、 14-1 聯(lián)軸器的種類和特性聯(lián)軸器的種類和特性第1頁/共35頁剛性聯(lián)軸器：無位移補(bǔ)償能力，對中性要求高、結(jié)構(gòu)簡單套筒聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器鉸制孔螺栓普通螺栓+凸肩材料：灰鑄鐵或碳鋼，重載時(shí)或圓周速度大于30 m/s時(shí)鑄 鋼或鍛鋼適用：轉(zhuǎn)速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好第2頁/共35頁無彈性元件撓性聯(lián)軸器：補(bǔ)償相對位移，不能緩沖減振十字滑塊聯(lián)軸器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易。缺點(diǎn)：滑塊因偏心產(chǎn)生離心力和磨損，帶來附加動(dòng)載荷。第3頁

2、/共35頁滑塊聯(lián)軸器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊。應(yīng)用：適用于小功率，高轉(zhuǎn)速而無劇烈沖擊的場合。 第4頁/共35頁十字軸式萬向聯(lián)軸器作用：用于傳遞兩相交軸之間的動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)，而且在傳動(dòng) 過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床等機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中。視頻第5頁/共35頁齒式聯(lián)軸器 外齒齒頂制成橢球面，且保證與內(nèi)齒嚙合后具有適當(dāng)?shù)捻斚逗蛡?cè)隙，故在傳動(dòng)時(shí)，套筒可有軸向和徑向位移以及角位移。質(zhì)量較大，成本較高，在重型機(jī)械中廣泛應(yīng)用。第6頁/共35頁滾子鏈聯(lián)軸器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，質(zhì)量小，裝拆方便，維修容 易，價(jià)廉，并具有一定的補(bǔ)償性能和緩沖性能缺點(diǎn)：不宜用于逆向傳動(dòng)、啟動(dòng)頻繁、立軸、高

3、速傳動(dòng)。雙排鏈第7頁/共35頁有彈性元件撓性聯(lián)軸器：補(bǔ)償兩軸相對位移，緩沖減振能彈性套柱銷聯(lián)軸器 原理：通過波紋狀的彈性套傳遞轉(zhuǎn)矩，可緩沖減振 彈性套的材料：常用耐油橡膠 特點(diǎn)：制造容易，裝拆方便，成本低，彈性套易磨損 適用：連接平穩(wěn)、需正反轉(zhuǎn)或啟動(dòng)頻繁、中小轉(zhuǎn)矩第8頁/共35頁彈性柱銷聯(lián)軸器優(yōu)點(diǎn)：傳遞轉(zhuǎn)矩大、結(jié)構(gòu)簡單、安裝制造方便，耐久性好適用：軸向竄動(dòng)較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和啟動(dòng)頻繁的場合限制：尼龍柱銷對溫度較敏感，溫度限制-2070第9頁/共35頁梅花形彈性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：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。選用不同硬度的聚胺酯 橡膠，鑄形尼龍等材料制造。工作

4、溫度：-35 +80傳遞扭矩：T =1625000 NM第10頁/共35頁輪胎聯(lián)軸器優(yōu)點(diǎn)：消振能力好，降低動(dòng)載載荷、補(bǔ)償軸向位移，絕緣 性能好，無噪聲。缺點(diǎn)：徑向尺寸較大，當(dāng)轉(zhuǎn)矩較大時(shí)會因過大扭轉(zhuǎn)變形而 產(chǎn)生附加軸向載荷。第11頁/共35頁膜片聯(lián)軸器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)比較簡單，不需潤滑，維護(hù)方便，平衡容易， 質(zhì)量小，對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，發(fā)展前途廣闊缺點(diǎn)：扭轉(zhuǎn)彈性較低，緩沖減振性能差適用：載荷比較平穩(wěn)的高速傳動(dòng)第12頁/共35頁第13頁/共35頁14-2 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇(一)選擇聯(lián)軸器的類型 大功率的重載齒式 有沖擊載荷或要求消除轉(zhuǎn)振動(dòng)輪胎式 高速傳動(dòng)平衡精度高(例如膜片聯(lián)軸器)不宜偏心 較大的附

5、加相對位移撓性聯(lián)軸器 第14頁/共35頁 徑向位移較大滑塊聯(lián)軸器 角位移較大或相交兩軸萬向聯(lián)軸器 含橡膠等非金屬元件避免溫度、腐蝕性介質(zhì)及強(qiáng)光 低速、剛性大剛性聯(lián)軸器 非金屬彈性元件聯(lián)軸器中小功率傳動(dòng)第15頁/共35頁(二)計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩TKTAcaKA工作情況系數(shù)。T為聯(lián)軸器所傳遞的公稱轉(zhuǎn)矩。第16頁/共35頁(三)確定聯(lián)軸器的型號 根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩T及所選的聯(lián)軸器類型，按照 caTT(四)校核最大轉(zhuǎn)速 被連接軸的轉(zhuǎn)速n不應(yīng)超過所選聯(lián)軸器允許的最高轉(zhuǎn)速nmax，即nnmax(五)協(xié)調(diào)軸孔直徑 多數(shù)情況下，每一型號聯(lián)軸器適用的軸的直徑均有一個(gè)范圍。 標(biāo)準(zhǔn)中或者給出軸直徑的最大和最小值，或者給

6、出適用直徑的尺寸系列，被連接兩軸的直徑應(yīng)當(dāng)在此范圍之內(nèi)。第17頁/共35頁(六)規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度 通常標(biāo)準(zhǔn)中只給出單項(xiàng)位移偏差的允許值 如果有多項(xiàng)位移偏差，必須根據(jù)聯(lián)軸器的尺寸大小計(jì)算出相互影響的關(guān)系，作為規(guī)定部件安裝精度的依據(jù)。(七)進(jìn)行必要的校核 主要承載零件強(qiáng)度校核 非金屬彈性元件最高溫度校核第18頁/共35頁例題 某車間起重機(jī)根據(jù)工作要求選用一電動(dòng)機(jī)，其功率P= 10kW，轉(zhuǎn)速n=960 r/min，電動(dòng)機(jī)軸伸的直徑d=42 mm，試選擇所需的聯(lián)軸器(只要求與電動(dòng)機(jī)軸伸連接的半聯(lián)軸器滿足直徑要求)1.類型選擇 為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。2.載荷計(jì)算663109.5

7、5 109.55 1099.48 10960PTN mmN mmn第19頁/共35頁32.3 99.48 10228.8caATK TN mmN m第20頁/共35頁3.型號選擇 從GB4323-2002中查得LT6型彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為250Nm，許用最大轉(zhuǎn)速為3800r/min，軸徑為3242 mm之間，故合用。第21頁/共35頁14-3 離合器離合器(一)牙嵌離合器 一個(gè)半離合器固定在主動(dòng)軸上；另一個(gè)半離合器用導(dǎo)向平鍵(或花鍵)與從動(dòng)軸連接，并由操縱機(jī)構(gòu)使其作軸向移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)離合器的分離與接合。第22頁/共35頁三角形牙用于傳遞小轉(zhuǎn)矩的低速離合器 梯形牙的強(qiáng)度高，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩

8、，能自動(dòng)補(bǔ)償牙的磨損與間隙，從而減少?zèng)_擊，故應(yīng)用較廣第23頁/共35頁 鋸齒形牙強(qiáng)度高，只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，用于特定的工作條件處 矩形牙無軸向分力，但不便于接合與分離，磨損后無法補(bǔ)償，故使用較少第24頁/共35頁下圖所示的牙形主要用于安全離合器第25頁/共35頁主動(dòng)軸 從動(dòng)軸摩擦盤摩擦盤操縱環(huán)(二)圓盤摩擦離合器 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； (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。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。第26頁/共35頁多盤摩擦離合器 一組外摩擦盤5(a)外齒插入外鼓輪2內(nèi)緣的縱向槽中； 另一組內(nèi)摩擦盤6(b)凹槽與套筒4

9、的凸齒相配合； 曲臂壓桿8通過壓板9將所有內(nèi)、外摩擦盤緊壓在調(diào)節(jié)螺母10上，離合器即進(jìn)入接合狀態(tài)。動(dòng)畫第27頁/共35頁摩擦離合器的操縱方法：機(jī)械、電磁、氣動(dòng)、液壓電磁操縱的多盤摩擦離合器優(yōu)點(diǎn)：遠(yuǎn)距離操縱，動(dòng)作迅速，無不平衡軸向力1電經(jīng)接觸環(huán)2電磁線圈3、4摩擦片5銜鐵6復(fù)位彈簧第28頁/共35頁作用：工作轉(zhuǎn)矩超過極限轉(zhuǎn)矩，聯(lián)接件折斷、脫開或打 滑，從動(dòng)軸停轉(zhuǎn)，保護(hù)重要零件一、剪切銷安全聯(lián)軸器區(qū)分：安全聯(lián)軸器斷開聯(lián)接后不能自動(dòng)恢復(fù)工作 安全離合器斷開聯(lián)接后能夠自動(dòng)恢復(fù)工作雙剪式 銷釘裝在經(jīng)過淬火的鋼套內(nèi)，過載時(shí)即被剪斷。單剪式14-4 安全聯(lián)軸器及安全離合器安全聯(lián)軸器及安全離合器第29頁/共35頁轉(zhuǎn)動(dòng)方向二、滾珠安全離合器主動(dòng)齒輪傳來的轉(zhuǎn)矩通過滾珠、從動(dòng)盤、外套筒而傳給從動(dòng)軸。 轉(zhuǎn)矩超過許用值，彈簧壓縮，從動(dòng)盤右移，滾珠滑動(dòng)，主動(dòng)齒輪空轉(zhuǎn)，動(dòng)軸停轉(zhuǎn)。 載荷恢復(fù)正常時(shí)，又可重新傳遞轉(zhuǎn)矩。 從動(dòng)盤 外套筒 彈簧 調(diào)節(jié)螺母主動(dòng)齒輪第30頁/共35頁14-5特殊功用及特殊結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器及離合器特殊功用及特殊結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器及離合器(一)定向離合器爪輪 套筒 滾柱 彈簧頂 滾柱被摩擦力驅(qū)動(dòng)而滾向空隙的收縮部分，并楔緊在爪輪和套筒間，使套筒隨爪輪一同回轉(zhuǎn)。第31頁/共35頁(二)離心離合器開式離