第19章聯(lián)軸器離合器及制動(dòng)器

1、機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)第第19章章 聯(lián)軸器和離合器聯(lián)軸器和離合器19.1 概述概述聯(lián)接的兩軸在工作時(shí)不能分開，必須停車通過拆卸才能分離。聯(lián)接的兩軸在工作時(shí)不能分開，必須停車通過拆卸才能分離。離合器：離合器：這些部件已標(biāo)準(zhǔn)化，只需根據(jù)使用要求合理選用。這些部件已標(biāo)準(zhǔn)化，只需根據(jù)使用要求合理選用。 用來聯(lián)接不同部件之間的兩用來聯(lián)接不同部件之間的兩根軸或軸與其它回轉(zhuǎn)零件，使之根軸或軸與其它回轉(zhuǎn)零件，使之一起回轉(zhuǎn)并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。一起回轉(zhuǎn)并傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。聯(lián)軸器聯(lián)軸器:功用與聯(lián)軸器相同，與聯(lián)軸器的區(qū)別在于功用與聯(lián)軸器相同，與聯(lián)軸器的區(qū)別在于 ：機(jī)器工作時(shí)，聯(lián)：機(jī)器工作時(shí)，聯(lián)接的兩軸能隨時(shí)接合或分離。接的兩軸

2、能隨時(shí)接合或分離。19.2 聯(lián)軸器的類型及選擇聯(lián)軸器的類型及選擇 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形等，會(huì)使兩軸線不能嚴(yán)格對(duì)中。承載后的變形等，會(huì)使兩軸線不能嚴(yán)格對(duì)中。固定式聯(lián)軸器固定式聯(lián)軸器可移式聯(lián)軸器可移式聯(lián)軸器剛性可移式剛性可移式彈性可移式彈性可移式用在兩軸有偏斜或工作用在兩軸有偏斜或工作中有相對(duì)位移的場(chǎng)合中有相對(duì)位移的場(chǎng)合可移式可移式利用聯(lián)軸器工作零件間的間隙和利用聯(lián)軸器工作零件間的間隙和聯(lián)接的活動(dòng)度來補(bǔ)償位移聯(lián)接的活動(dòng)度來補(bǔ)償位移利用聯(lián)軸器中彈性元件的變形來利用聯(lián)軸器中彈性元件的變形來補(bǔ)償位移補(bǔ)償位移用在兩軸能嚴(yán)格對(duì)中的用在兩

3、軸能嚴(yán)格對(duì)中的場(chǎng)合場(chǎng)合聯(lián)軸器聯(lián)軸器19.2.1 聯(lián)軸器的類型聯(lián)軸器的類型 套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器1. 固定式剛性聯(lián)軸器固定式剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：用兩圓錐銷（或平鍵）傳遞轉(zhuǎn)矩。結(jié)構(gòu)：用兩圓錐銷（或平鍵）傳遞轉(zhuǎn)矩。特點(diǎn)特點(diǎn): : 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，徑向尺寸小，需自行設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，徑向尺寸小，需自行設(shè)計(jì)。 凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能 緩沖減振緩沖減振 。應(yīng)用：用于載荷較平穩(wěn)的兩軸聯(lián)接應(yīng)用：用于載荷較平穩(wěn)的兩軸聯(lián)接 。結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器通過鍵與軸相聯(lián)，用螺栓將兩個(gè)半聯(lián)結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器通過鍵與軸相聯(lián)，用螺栓將兩個(gè)半聯(lián) 軸器的凸緣聯(lián)接在一

4、起。軸器的凸緣聯(lián)接在一起?？块绢^靠榫頭對(duì)中對(duì)中靠鉸制孔螺靠鉸制孔螺栓對(duì)中栓對(duì)中 構(gòu)成動(dòng)聯(lián)接，具有一個(gè)或幾構(gòu)成動(dòng)聯(lián)接，具有一個(gè)或幾個(gè)方向的活動(dòng)度。能補(bǔ)償兩軸個(gè)方向的活動(dòng)度。能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。的相對(duì)位移。 十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器工作原理：工作原理：當(dāng)兩軸存在不對(duì)中和當(dāng)兩軸存在不對(duì)中和偏斜時(shí)，滑塊將在凹槽內(nèi)滑動(dòng)。偏斜時(shí)，滑塊將在凹槽內(nèi)滑動(dòng)。優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造容易。：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，滑塊因偏心產(chǎn)生離心力和磨損，并給軸和軸承帶來附加動(dòng)載荷。并給軸和軸承帶來附加動(dòng)載荷。2. 可移式剛性聯(lián)軸器可移式剛性聯(lián)軸器 齒輪聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：兩個(gè)有內(nèi)齒的外

5、殼，兩個(gè)有外齒的套筒，兩者齒數(shù)相同，兩個(gè)有內(nèi)齒的外殼，兩個(gè)有外齒的套筒，兩者齒數(shù)相同，外齒做成球形齒頂?shù)难凝X。套筒與軸用鍵聯(lián)接，兩外殼用螺外齒做成球形齒頂?shù)难凝X。套筒與軸用鍵聯(lián)接，兩外殼用螺栓聯(lián)接。兩端密封，空腔內(nèi)儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。栓聯(lián)接。兩端密封，空腔內(nèi)儲(chǔ)存潤(rùn)滑油。功用：功用：能補(bǔ)償軸不對(duì)中和偏斜。能補(bǔ)償軸不對(duì)中和偏斜。作用：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。動(dòng)過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。應(yīng)用：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。廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床等機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中。萬向節(jié)聯(lián)軸器萬向節(jié)聯(lián)軸

6、器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩傳動(dòng)軸兩傳動(dòng)軸末端各有一個(gè)叉形支末端各有一個(gè)叉形支架，用鉸鏈與中間的架，用鉸鏈與中間的“十字形十字形”構(gòu)件相聯(lián)，構(gòu)件相聯(lián)，“十字形十字形”構(gòu)件的中構(gòu)件的中心位于兩軸交點(diǎn)處。心位于兩軸交點(diǎn)處。cos/cos121=0=04545軸間角為軸間角為 ：A）單萬向聯(lián)軸節(jié)單萬向聯(lián)軸節(jié)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)。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)。B）雙萬向聯(lián)軸節(jié)雙萬向聯(lián)軸節(jié)安裝要求：安裝要求：主動(dòng)、從動(dòng)、中間三軸共面；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；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

7、；中間軸兩端的叉面應(yīng)在同一平面內(nèi)。中間軸兩端的叉面應(yīng)在同一平面內(nèi)。1 = 3C） 小型雙萬向聯(lián)軸器小型雙萬向聯(lián)軸器小型萬向節(jié)小型萬向節(jié) 彈性圈柱銷聯(lián)軸器彈性圈柱銷聯(lián)軸器3. 彈性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器特點(diǎn)：特點(diǎn)：彈性套的變形可以補(bǔ)償兩軸線的徑向位移和角位移，彈性套的變形可以補(bǔ)償兩軸線的徑向位移和角位移，并有緩沖和吸振作用。但橡膠易壞，壽命較短。并有緩沖和吸振作用。但橡膠易壞，壽命較短。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：外觀與凸緣外觀與凸緣聯(lián)軸器相似，用帶聯(lián)軸器相似，用帶橡膠彈性套的柱銷橡膠彈性套的柱銷聯(lián)接兩個(gè)半聯(lián)軸器。聯(lián)接兩個(gè)半聯(lián)軸器。 彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器特點(diǎn)特點(diǎn): :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，兩半聯(lián)軸結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，兩半聯(lián)軸 器可

8、以互換，加工容易，維器可以互換，加工容易，維修方便。修方便。耐磨性好，結(jié)構(gòu)緊耐磨性好，結(jié)構(gòu)緊湊，適合于沖擊不大，經(jīng)常湊，適合于沖擊不大，經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的中、低速以及較大正反轉(zhuǎn)的中、低速以及較大轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)軸系。轉(zhuǎn)矩的傳動(dòng)軸系。結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：用尼龍制成的柱銷置于兩個(gè)半聯(lián)軸器凸緣的孔中。用尼龍制成的柱銷置于兩個(gè)半聯(lián)軸器凸緣的孔中。 上述兩種聯(lián)軸器的動(dòng)力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、上述兩種聯(lián)軸器的動(dòng)力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、吸收振動(dòng)。適用于正反向變化多，啟動(dòng)頻繁的高速軸。吸收振動(dòng)。適用于正反向變化多，啟動(dòng)頻繁的高速軸。19.2.2 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇1. 根據(jù)機(jī)器的工作條件和使用要求選擇合適的類型

9、；根據(jù)機(jī)器的工作條件和使用要求選擇合適的類型；2. 按軸的直徑按軸的直徑 d、計(jì)算轉(zhuǎn)矩、計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc 和轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速 n 選定具體的型號(hào)。選定具體的型號(hào)。注意：注意：應(yīng)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc 來選擇型號(hào)。來選擇型號(hào)。TKTAcT公稱轉(zhuǎn)矩；公稱轉(zhuǎn)矩；KA工況系數(shù)；查表工況系數(shù)；查表19.319.3 離合器離合器1. 牙嵌式離合器牙嵌式離合器結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)：工作原理：工作原理：常用的牙型：常用的牙型：特特 點(diǎn)：點(diǎn)： 由端面帶牙的固定套筒、活由端面帶牙的固定套筒、活動(dòng)套筒、對(duì)中環(huán)組成。動(dòng)套筒、對(duì)中環(huán)組成。 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。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。

10、三角形、矩形、梯形和鋸齒形。三角形、矩形、梯形和鋸齒形。結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，外廓尺寸小。但接合時(shí)必須使主結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，外廓尺寸小。但接合時(shí)必須使主動(dòng)軸慢速轉(zhuǎn)動(dòng)或停車，否則牙齒容易損壞。動(dòng)軸慢速轉(zhuǎn)動(dòng)或停車，否則牙齒容易損壞。2. 圓盤摩擦式離合器圓盤摩擦式離合器利用接觸表面間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。利用接觸表面間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。缺點(diǎn)：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。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；）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。）結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動(dòng)小。（1）在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進(jìn)行結(jié)合；）在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都

11、可以進(jìn)行結(jié)合；結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)：由固定圓盤由固定圓盤1 1、活動(dòng)圓、活動(dòng)圓 盤盤2 2、滑環(huán)組成。、滑環(huán)組成。 工作原理：工作原理：移動(dòng)滑環(huán)，可實(shí)現(xiàn)兩移動(dòng)滑環(huán)，可實(shí)現(xiàn)兩 圓盤的結(jié)合與分離，圓盤的結(jié)合與分離， 靠摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)軸靠摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)軸 轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)。 單片式圓盤摩擦離合器單片式圓盤摩擦離合器優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：工作原理：工作原理：移動(dòng)滑環(huán)，通過杠桿作用，壓緊或放松磨擦移動(dòng)滑環(huán)，通過杠桿作用，壓緊或放松磨擦 片，來實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合與分離。片，來實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合與分離。 多片式圓盤摩擦離合器多片式圓盤摩擦離合器 套筒套筒1與主動(dòng)軸相與主動(dòng)軸相聯(lián)，外套筒聯(lián)，外套筒3通過鍵通過鍵2與從動(dòng)軸相聯(lián)。利用與從動(dòng)軸相聯(lián)。利用彈簧彈簧5與滾珠與滾珠4將件將件6聯(lián)聯(lián)接，而件接，而件6是用導(dǎo)鍵與是用導(dǎo)鍵與件件1相聯(lián)的。當(dāng)傳遞的相聯(lián)的。當(dāng)傳遞的扭矩超過滾珠與件扭矩超過滾珠與件3之之間的摩擦力矩時(shí)，離間的摩擦力矩時(shí)，離合器就會(huì)脫開。合器就會(huì)脫開。 3. 自動(dòng)離合器自動(dòng)離合器4. 超越離合器超越離合器 當(dāng)外環(huán)反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則帶動(dòng)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滾柱克服彈簧力而滾到楔形空間的寬敞位置，離合器處于分離狀的寬敞位置，離合器處于分離狀態(tài)。態(tài)。