聯軸器離合器制動器

1、宜賓職業(yè)技術學院 主講：張信禹 由端面帶牙的兩個半離合器由端面帶牙的兩個半離合器組成，牙齒有矩形、三角形組成，牙齒有矩形、三角形(傳遞傳遞中小扭矩中小扭矩)；梯形；梯形(可傳遞較大扭可傳遞較大扭矩矩)；鋸齒形；鋸齒形(較大扭矩，但只能較大扭矩，但只能單向傳遞單向傳遞)。 特點是結構簡單，外特點是結構簡單，外廓尺寸小，但只能停止和低速時廓尺寸小，但只能停止和低速時接合接合表表10-2工作情況系數工作情況系數KA分類工作情況及舉例電動機、汽輪機四缸和四缸以上內燃機雙缸內燃機單缸內燃機轉矩變化很小，如發(fā)電機、小型通風機、小型離心泵1.31.51.82.2轉矩變化小，如透平壓縮機、木工機床、運輸機1.

2、51.72.02.4轉矩變化中等，如攪拌機、增壓泵、有飛輪的壓縮機、沖床1.71.92.22.6轉矩變化和沖擊載荷中等，如織布機、水泥攪拌機、拖拉機1.92.12.42.8轉矩變化和沖擊載荷大，如造紙機、挖掘機、起重機、碎石機2.32.52.83.2轉矩變化大并有極強烈沖擊載荷，如壓延機、無飛輪的活塞泵、重型初軋機3.13.33.64.0聯軸器與離合器聯軸器與離合器聯軸器與離合器：聯軸器與離合器：相同點：相同點：聯接兩軸、傳遞運動和轉矩不同點：不同點：聯軸器聯接的兩軸只有停 車后經拆卸才能分離離合器聯接的兩軸可在機器工作中方便地實現分離與接合聯軸器聯軸器 一、聯軸器的功用一、聯軸器的功用其基本

3、功用是聯接兩軸、傳遞運動和轉矩其基本功用是聯接兩軸、傳遞運動和轉矩 由于制造和安裝誤差，受載時零部件的彈性變形與溫差由于制造和安裝誤差，受載時零部件的彈性變形與溫差變形，聯軸器所聯接的兩軸線不可避免的要產生相對偏移：變形，聯軸器所聯接的兩軸線不可避免的要產生相對偏移： 因此，聯軸器還應具有一定的補償兩軸偏移的能力因此，聯軸器還應具有一定的補償兩軸偏移的能力軸向偏移軸向偏移 徑向偏移徑向偏移 角向偏移角向偏移三種偏移同時出三種偏移同時出現的組合偏移?，F的組合偏移。 二、聯軸器的類型及特點二、聯軸器的類型及特點機械式聯軸器機械式聯軸器可分為三大類：可分為三大類：剛性聯軸器：剛性聯軸器：用于聯接兩軸

4、能嚴格對中，工作用于聯接兩軸能嚴格對中，工作時不發(fā)生相對錯位的場合時不發(fā)生相對錯位的場合撓性聯軸器：撓性聯軸器：用于聯接兩軸有較大安裝誤差及用于聯接兩軸有較大安裝誤差及工作時兩軸有相對位移的場合工作時兩軸有相對位移的場合安全聯軸器：安全聯軸器：存在一個保險環(huán)節(jié)（如銷釘、可存在一個保險環(huán)節(jié)（如銷釘、可動聯接等），其只能承受限定載荷。動聯接等），其只能承受限定載荷。 機械式聯軸器機械式聯軸器、液力聯軸器、電磁式聯軸器、液力聯軸器、電磁式聯軸器 具體分類見教材P115頁（一）剛性聯軸器（一）剛性聯軸器 剛性聯軸器不具有補償被聯兩軸軸線剛性聯軸器不具有補償被聯兩軸軸線相對偏移的能力，也不具有緩沖減震性

5、能；相對偏移的能力，也不具有緩沖減震性能；但結構簡單，價格便宜。只有在載荷平穩(wěn)，但結構簡單，價格便宜。只有在載荷平穩(wěn)，轉速穩(wěn)定，能保證被聯兩軸軸線相對偏移轉速穩(wěn)定，能保證被聯兩軸軸線相對偏移極小的情況下，才可選用剛性聯軸器。在極小的情況下，才可選用剛性聯軸器。在先進工業(yè)國家中，剛性聯軸器已淘汰不用。先進工業(yè)國家中，剛性聯軸器已淘汰不用。屬于剛性聯軸器的有套筒聯軸器、夾殼聯屬于剛性聯軸器的有套筒聯軸器、夾殼聯軸器和凸緣聯軸器等軸器和凸緣聯軸器等dd套筒聯軸器 凸緣聯軸器 AAAA夾殼式聯軸器 1、凸緣聯軸器結構型式：、凸緣聯軸器結構型式：(1)普通凸緣聯軸器：普通凸緣聯軸器：用鉸制孔螺栓來聯接兩

6、個半聯軸器，用鉸制孔螺栓來聯接兩個半聯軸器，靠螺栓桿承受擠壓與剪切來傳遞轉矩?？柯菟U承受擠壓與剪切來傳遞轉矩。 (2)對中榫凸緣聯軸器：對中榫凸緣聯軸器：用普通孔螺栓來聯接兩個半聯軸用普通孔螺栓來聯接兩個半聯軸器，靠接合面的摩擦力來傳遞轉矩。器，靠接合面的摩擦力來傳遞轉矩。一個半聯軸器的凸肩與另一個半聯軸一個半聯軸器的凸肩與另一個半聯軸器上的凹槽相配合而對中。器上的凹槽相配合而對中。 凸緣聯軸器的裝配過程凸緣聯軸器的裝配過程 材料：材料： 灰鑄鐵或碳鋼，重載時或圓周速度大于灰鑄鐵或碳鋼，重載時或圓周速度大于30m/s時應用時應用鑄鋼或鍛鋼。鑄鋼或鍛鋼。特點：特點：構造簡單、成本低、可傳遞較大

7、轉矩，但不能補償構造簡單、成本低、可傳遞較大轉矩，但不能補償兩軸間的相對位移，對兩軸對中性的要求很高。適用于兩軸間的相對位移，對兩軸對中性的要求很高。適用于轉速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好時的場合。轉速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好時的場合。（二）撓性聯軸器（二）撓性聯軸器 撓性聯軸器具有一定的補償被聯兩軸撓性聯軸器具有一定的補償被聯兩軸軸線相對偏移的能力，最大量隨型號不同軸線相對偏移的能力，最大量隨型號不同而異。凡被聯兩軸的同軸度不易保證的場而異。凡被聯兩軸的同軸度不易保證的場合，都應選用撓性聯軸器。合，都應選用撓性聯軸器。分為：無彈性元件的撓性聯軸器分為：無彈性元件的撓性聯軸器金

8、屬彈性元件的撓性聯軸器金屬彈性元件的撓性聯軸器非金屬彈性元件的撓性聯軸器非金屬彈性元件的撓性聯軸器（1）十字滑塊聯軸器）十字滑塊聯軸器 1231 1、無彈性元件的撓性聯軸器、無彈性元件的撓性聯軸器結構：結構：由兩個半聯軸器由兩個半聯軸器1、3和一個中間圓盤和一個中間圓盤2所組成。中間所組成。中間圓盤兩端的凸塊相互垂直，并分別與兩半聯軸器的凹槽圓盤兩端的凸塊相互垂直，并分別與兩半聯軸器的凹槽相嵌合，凸塊的中線通過圓盤中心相嵌合，凸塊的中線通過圓盤中心 特點：特點：中間圓盤的凸塊在半聯軸器的凹槽內滑動，可以補償中間圓盤的凸塊在半聯軸器的凹槽內滑動，可以補償兩軸的相對位移。對凹槽的和凸塊的工作面的硬

9、度要求較兩軸的相對位移。對凹槽的和凸塊的工作面的硬度要求較高，并需加潤滑劑。轉速高時，易磨損，且附加載荷大，高，并需加潤滑劑。轉速高時，易磨損，且附加載荷大，故宜用于低速的場合。它允許的徑向位稱故宜用于低速的場合。它允許的徑向位稱y 0.04d(d為軸為軸徑徑)，角位移，角位移a 30 （2）齒輪聯軸器齒輪聯軸器結構：結構：由兩個具有外齒的半聯軸器由兩個具有外齒的半聯軸器1、4和兩個具有內齒的外殼和兩個具有內齒的外殼2、3組成，外組成，外殼與半聯軸器通過內、外齒的相互嚙殼與半聯軸器通過內、外齒的相互嚙合而相聯，如圖所示。輪齒間留合而相聯，如圖所示。輪齒間留有較大的齒側間隙，外齒輪的齒頂做有較大

10、的齒側間隙，外齒輪的齒頂做成球面，球面中心位于軸線上，轉矩成球面，球面中心位于軸線上，轉矩靠嚙合的齒輪傳遞?？繃Ш系凝X輪傳遞。 特點：特點：能補償兩軸的綜合位移。能傳遞較大的轉矩，但結構較復能補償兩軸的綜合位移。能傳遞較大的轉矩，但結構較復雜，制造較困難，在重型機器和起重設備中應用較廣。不適雜，制造較困難，在重型機器和起重設備中應用較廣。不適用于立軸。用于立軸。 （3）萬向聯軸器）萬向聯軸器 用于兩軸有較大角向偏移的場合，最大角向補償量用于兩軸有較大角向偏移的場合，最大角向補償量可達可達35 45 。圖為十字軸萬向節(jié)。圖為十字軸萬向節(jié)結構：結構：由兩個分別固定在主、從動軸上的叉形接頭由兩個分別

11、固定在主、從動軸上的叉形接頭1、2和一個和一個十字形零件十字形零件(稱十字頭稱十字頭)3組成。叉形接頭和十字頭是鉸接的，組成。叉形接頭和十字頭是鉸接的，因此允許被聯接兩軸軸線夾角因此允許被聯接兩軸軸線夾角a很大很大 特點：特點：若兩軸線不重合，即使主動軸等速轉動，而從動軸仍將若兩軸線不重合，即使主動軸等速轉動，而從動軸仍將為周期性的變速轉動。雙萬向聯器可避免這一缺點，但必須為周期性的變速轉動。雙萬向聯器可避免這一缺點，但必須使主動軸與中間軸的夾角和從動軸與中間軸的夾角相等，且使主動軸與中間軸的夾角和從動軸與中間軸的夾角相等，且中間軸兩端的叉形接頭位于同一平面內時，其主、從動軸的中間軸兩端的叉形

12、接頭位于同一平面內時，其主、從動軸的角速度才相等角速度才相等(圖圖1、圖、圖2)，否則從動軸仍將為周期性的，否則從動軸仍將為周期性的變速轉動變速轉動(圖圖3)。能可靠的傳遞轉矩和運動，結構緊湊，效。能可靠的傳遞轉矩和運動，結構緊湊，效率高，可用于相交軸間的聯接，或有較大角位移的場合。率高，可用于相交軸間的聯接，或有較大角位移的場合。 （4）鏈條聯軸器）鏈條聯軸器 結構：結構：由兩個帶有相同由兩個帶有相同齒數鏈輪的半軸器，用一條齒數鏈輪的半軸器，用一條滾子鏈聯接組成滾子鏈聯接組成特點：特點：結構簡單，拆裝結構簡單，拆裝方便，效率高，適于惡劣的方便，效率高，適于惡劣的工作環(huán)境，但不能承受軸向工作環(huán)

13、境，但不能承受軸向力。力。（1）彈性套柱銷聯軸器）彈性套柱銷聯軸器 結構：結構：與與凸緣聯軸器相似，只是用凸緣聯軸器相似，只是用帶有非金屬（如橡膠）彈性套的柱銷取帶有非金屬（如橡膠）彈性套的柱銷取代螺栓代螺栓。特點：特點：靠彈性套的彈性來緩沖靠彈性套的彈性來緩沖減震和補償兩軸偏移，適于起動頻減震和補償兩軸偏移，適于起動頻繁、載荷變化，但載荷不太大的場繁、載荷變化，但載荷不太大的場合。合。2 2、有彈性元件的撓性聯軸器、有彈性元件的撓性聯軸器 這類聯軸器因裝有彈性元件，不僅可以補償這類聯軸器因裝有彈性元件，不僅可以補償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振能力。兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振能力

14、。（2 2）尼龍柱銷聯軸器）尼龍柱銷聯軸器結構：結構：可以看成為彈性圈可以看成為彈性圈柱銷聯軸器簡化而成。即采用柱銷聯軸器簡化而成。即采用尼龍柱銷尼龍柱銷1代替彈性圈和金屬柱代替彈性圈和金屬柱銷。為了防止柱銷滑出，在柱銷。為了防止柱銷滑出，在柱銷兩端配置擋圈銷兩端配置擋圈2 特點：特點：結構簡單，安裝、制結構簡單，安裝、制造方便，耐久性好，也有吸振和造方便，耐久性好，也有吸振和補償軸向位移的能力。常用于軸補償軸向位移的能力。常用于軸向竄動量較大，經常正反轉，起向竄動量較大，經常正反轉，起動頻繁，轉速較高的場合，可代動頻繁，轉速較高的場合，可代替彈性圈柱銷聯軸器。替彈性圈柱銷聯軸器。 （3）星形

15、彈性件聯軸器）星形彈性件聯軸器 123AA4）輪胎聯軸器）輪胎聯軸器 A12345另金屬彈性元件的聯另金屬彈性元件的聯軸器見教材軸器見教材P1183 3、安全銷聯軸器、安全銷聯軸器有單剪的和雙剪的兩種有單剪的和雙剪的兩種(圖圖10-8)，單剪的結構類似，單剪的結構類似凸緣聯軸器，用鋼制銷釘聯接。銷釘裝入經過淬火的凸緣聯軸器，用鋼制銷釘聯接。銷釘裝入經過淬火的兩段鋼制套管中，過載時即被剪斷兩段鋼制套管中，過載時即被剪斷 (a)單剪 (a)單剪單剪(b)雙剪雙剪 聯軸器大多已標準化或規(guī)格化，一般情況下只須正確選擇聯軸聯軸器大多已標準化或規(guī)格化，一般情況下只須正確選擇聯軸器的類型、確定聯軸器的型號及

16、尺寸。必要時，可對其易損的薄弱環(huán)器的類型、確定聯軸器的型號及尺寸。必要時，可對其易損的薄弱環(huán)節(jié)進行負荷能力的校核計算，轉速高時，還應驗算其外緣的離心應力節(jié)進行負荷能力的校核計算，轉速高時，還應驗算其外緣的離心應力和彈性元件的變形，進行平衡檢驗等。和彈性元件的變形，進行平衡檢驗等。 三、聯軸器的選擇三、聯軸器的選擇1、選聯軸器類型、選聯軸器類型選擇聯軸器類型時，應考慮：選擇聯軸器類型時，應考慮：(1)所需傳遞轉矩的大小和性質，對緩沖、減振功能的要求以及時所需傳遞轉矩的大小和性質，對緩沖、減振功能的要求以及時否可能發(fā)生共振等。否可能發(fā)生共振等。(2)由制造和裝配誤差、軸受載和熱膨脹變形以及部件之間

17、的相對由制造和裝配誤差、軸受載和熱膨脹變形以及部件之間的相對運動等引起兩軸軸線的相對位移程度。運動等引起兩軸軸線的相對位移程度。(3)許用的外形尺寸和安裝方法，為了便于裝配、調整和維修所必許用的外形尺寸和安裝方法，為了便于裝配、調整和維修所必需的操作空間。對于大型的聯軸器，應能在軸不需作軸向移動的條件需的操作空間。對于大型的聯軸器，應能在軸不需作軸向移動的條件下實現裝拆。下實現裝拆。此外，還應考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤滑和密封和經濟性等此外，還應考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤滑和密封和經濟性等條件，再參考各類聯軸器特性，選擇一種合用的聯軸器類型。條件，再參考各類聯軸器特性，選擇一種合用的聯軸器

18、類型。 聯軸器選擇原則：聯軸器選擇原則：1 1） 轉矩轉矩T T：T T，選剛性聯軸器、無彈性元件，選剛性聯軸器、無彈性元件或有金屬彈性元件的撓性聯軸器；或有金屬彈性元件的撓性聯軸器； T T有沖擊振動，有沖擊振動，選有彈性元件的撓性聯軸器；選有彈性元件的撓性聯軸器；2 2） 轉速轉速n n：nn，非金屬彈性元件的撓性聯，非金屬彈性元件的撓性聯軸器；軸器；3 3） 對中性：對中性好選剛性聯軸器，需補對中性：對中性好選剛性聯軸器，需補償時選撓性聯軸器；償時選撓性聯軸器；4 4） 裝拆：考慮裝拆方便，選可直接徑向移裝拆：考慮裝拆方便，選可直接徑向移動的聯軸器；動的聯軸器；5 5） 環(huán)境：若在高溫下

19、工作，不可選有非金環(huán)境：若在高溫下工作，不可選有非金屬元件的聯軸器；屬元件的聯軸器；6 6） 成本：同等條件下，盡量選擇價格低，成本：同等條件下，盡量選擇價格低，維護簡單的聯軸器；維護簡單的聯軸器； 二、聯軸器的選擇二、聯軸器的選擇2 2、聯軸器型號、尺寸的確定、聯軸器型號、尺寸的確定聯軸器的計算轉矩：聯軸器的計算轉矩：Tc=KAT式中：式中：T為聯軸器的名義轉矩為聯軸器的名義轉矩(N.m)；Tc為聯軸器的計算轉矩為聯軸器的計算轉矩(N.m)；KA為工作情況系數，其值見表為工作情況系數，其值見表4-2(此系數也適用此系數也適用于離合器的選擇于離合器的選擇)。根據計算轉矩、軸直徑和轉速等，由下面

20、條件，可從根據計算轉矩、軸直徑和轉速等，由下面條件，可從有關手冊中選取聯軸器的型號和結構尺寸。有關手冊中選取聯軸器的型號和結構尺寸。maxTT 3 3、校核最大轉速、校核最大轉速maxnn 式中：式中：n 為被聯接軸的轉速為被聯接軸的轉速(r/min)； 為所選聯軸器允許的最高轉速為所選聯軸器允許的最高轉速(r/min)。 maxn聯軸器的選擇算例聯軸器的選擇算例例例:如圖所示，電機與增壓油泵用聯軸器相聯。已知電如圖所示，電機與增壓油泵用聯軸器相聯。已知電機功率機功率P7.5kW，轉速，轉速n960r/min,電機伸出軸端的直徑電機伸出軸端的直徑d138mm，油泵軸的直徑，油泵軸的直徑d2=4

21、2mm，選擇聯軸器型號，選擇聯軸器型號 解：因為軸的轉速較高，啟動頻繁，載荷有變化，宜選用緩沖性較解：因為軸的轉速較高，啟動頻繁，載荷有變化，宜選用緩沖性較好，同時具有可移性的彈性套柱銷聯軸器。好，同時具有可移性的彈性套柱銷聯軸器。計算轉矩計算轉矩 查表查表4-2得：得：K1.7。名義轉矩。名義轉矩 mNnPT6 .749605 .795509550所以：所以：Tca=1.7*74.6=126.8 N.m查手冊選用彈性套柱銷聯軸器查手冊選用彈性套柱銷聯軸器 查手冊選用彈性套柱銷聯軸器查手冊選用彈性套柱銷聯軸器112428238YY6TLGB432384附：附：TL6彈性套柱銷聯軸器的技術參數為

22、彈性套柱銷聯軸器的技術參數為公稱扭矩：公稱扭矩：250N.m許用轉速：許用轉速： 3300r/min(聯軸器材料為鐵聯軸器材料為鐵) 3800r/min(聯軸器材料為鋼聯軸器材料為鋼)軸孔直徑：軸孔直徑： 32mm， 42mm。 一、離合器的功能與類型一、離合器的功能與類型 離合器離合器 1、離合器的功能、離合器的功能主要功能是用來操縱機器傳動系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進主要功能是用來操縱機器傳動系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進行變速及換向等行變速及換向等 2、離合器類型、離合器類型按操作的方式，離合器可分為按操作的方式，離合器可分為(1)外力操縱式：外力操縱式：機械操縱式、電磁操縱式、液壓操縱機械操縱式、電磁操縱式

23、、液壓操縱式式和和氣動操縱式氣動操縱式等。等。(2)自動離合器：自動離合器：能夠自動進行接合和分離，不需人來能夠自動進行接合和分離，不需人來操縱。如操縱。如離心離合器離心離合器，當轉速達到一定值時，兩軸能自動，當轉速達到一定值時，兩軸能自動接合或分離；接合或分離；安全離合器安全離合器，當轉矩超過允許值時，兩軸即，當轉矩超過允許值時，兩軸即自動分離；自動分離；定向離合器（超越離合器）定向離合器（超越離合器）只允許單向傳動，只允許單向傳動，反轉時即自動分離等等。反轉時即自動分離等等。 （一）機械離合器（一）機械離合器 1、牙嵌式離合器、牙嵌式離合器 D1abDD0A AchAAd二、常用離合器的結

24、構特點二、常用離合器的結構特點 牙嵌離合器結構簡單，外廓尺寸小，接合后兩半離合器牙嵌離合器結構簡單，外廓尺寸小，接合后兩半離合器沒有相對滑動，但只宜在兩軸的轉速差較小或相對靜止的情沒有相對滑動，但只宜在兩軸的轉速差較小或相對靜止的情況下接合，否則齒與齒會發(fā)生很大沖擊，影響齒的壽命。況下接合，否則齒與齒會發(fā)生很大沖擊，影響齒的壽命。 圖示圖示2、摩擦式離合器、摩擦式離合器 原理：原理：依靠兩接觸面之間的摩擦力，使主、從動軸接合和傳遞轉矩。依靠兩接觸面之間的摩擦力，使主、從動軸接合和傳遞轉矩。 (1) 單片式圓盤摩擦離合器單片式圓盤摩擦離合器 能傳遞的最大轉矩為：能傳遞的最大轉矩為：mQfRTma

25、x(2) 多片式摩擦離合器多片式摩擦離合器12345678910多片式摩擦離合器能傳遞的最大轉矩為：多片式摩擦離合器能傳遞的最大轉矩為：zQfRTmmax摩擦式離合器的特點：摩擦式離合器的特點：1) 能在不停車或兩軸具有任能在不停車或兩軸具有任何大小轉差的情況下進行接合何大小轉差的情況下進行接合2) 能調節(jié)從動軸的加速時能調節(jié)從動軸的加速時間，減少接合時的沖擊和振間，減少接合時的沖擊和振動，實現平穩(wěn)地接合動，實現平穩(wěn)地接合3) 過載時，摩擦面間將發(fā)生過載時，摩擦面間將發(fā)生打滑，可以避免其他零件的損打滑，可以避免其他零件的損壞壞（二）自動械離合器（二）自動械離合器 1、 安全離合器安全離合器 自動離合器是一種能根據機器運轉參數自動離合器是一種能根據機器運轉參數(如轉矩、轉速或如轉矩、轉速或轉向轉向)的變化而自動完成接合和分離動作的離合器。常用的自的變化而自動完成接合和分離動作的離合器。常用的自動離合器有安全離合器、離心式離合器和定向離合器三類動離合器有安全離合器、離心式離合器和定向離合器三類 。 安全離合器在所傳遞的轉矩超過一定數值時自動分離。安全離合器在所傳遞的轉矩超過一定數值時自動分離。 摩