第18-20章聯(lián)軸器、離合器電子教案

第18章聯(lián)軸器、離合器聯(lián)軸器18.1聯(lián)軸器的安裝與維護(hù)18.2離合器18.318.1聯(lián)軸器

聯(lián)軸器只有在機(jī)器停轉(zhuǎn)后將其拆開(kāi)才使兩軸分離；離合器在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中可隨時(shí)將兩軸接合或分離。

計(jì)算轉(zhuǎn)矩按下式計(jì)算

Tc=KA·T

原

動(dòng)

機(jī)工

作

機(jī)KA

電動(dòng)機(jī)膠帶運(yùn)輸機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的金屬切削機(jī)床鏈?zhǔn)竭\(yùn)輸機(jī)、刮板運(yùn)輸機(jī)、螺旋運(yùn)輸機(jī)、離心式泵、木工機(jī)床往復(fù)運(yùn)動(dòng)的金屬切削機(jī)床往復(fù)式泵、往復(fù)式壓縮機(jī)、球磨機(jī)、破碎機(jī)、沖剪機(jī)、鍛錘機(jī)起重機(jī)、升降機(jī)、軋鋼機(jī)、壓延機(jī)1.25～1.51.5～2.01.5～2.52.0～3.03.0～4.0渦輪機(jī)發(fā)電機(jī)、離心泵、鼓風(fēng)機(jī)1.2～1.5往復(fù)式發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)離心泵往復(fù)式工作機(jī)，如壓縮機(jī)、泵1.5～2.03～44～5表18-1 工作情況系數(shù)KA圖18-1兩軸軸線(xiàn)的相對(duì)位移

聯(lián)軸器根據(jù)其是否包含彈性元件，可分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類(lèi)。剛性聯(lián)軸器根據(jù)其是否具有補(bǔ)償位移的能力，可分為固定式和可移式兩種。彈性聯(lián)軸器視其所具有彈性元件材料的不同，又可分為金屬?gòu)椈墒胶头墙饘購(gòu)椥栽絻煞N。18.1.1聯(lián)軸器的分類(lèi)1．剛性聯(lián)軸器（1）套筒聯(lián)軸器（2）凸緣聯(lián)軸器18.1.2常用聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及應(yīng)用

凸緣聯(lián)軸器有兩種對(duì)中方法：第一，靠鉸制孔用螺栓對(duì)中［見(jiàn)圖18-3(a)］；第二，靠一個(gè)半聯(lián)軸器上的凸肩與另一個(gè)半聯(lián)軸器上相應(yīng)的凹槽相互嵌合而對(duì)中［見(jiàn)圖18-3(b)］。后者對(duì)中的精度較高，但在裝拆時(shí)，需將軸作軸向移動(dòng)。前者沒(méi)有這個(gè)缺點(diǎn)，工作時(shí)靠螺栓受剪切及與鉸制孔的擠壓來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩，因而裝拆方便，在相同的尺寸下，所傳遞的轉(zhuǎn)矩要比后者大，但對(duì)中較困難。圖18-3凸緣聯(lián)軸器

故凸緣聯(lián)軸器適用于聯(lián)接低速、大轉(zhuǎn)矩、振動(dòng)不大、剛性大的短軸。（1）滑塊聯(lián)軸器因滑塊可在兩半聯(lián)軸器的凹槽中滑動(dòng)，故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸間的偏移?；瑝K聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸緊湊，適用于小功率、高轉(zhuǎn)速且無(wú)劇烈沖擊處。2．可移式剛性聯(lián)軸器圖18-4滑塊聯(lián)軸器（2）齒式聯(lián)軸器因此在重型機(jī)械中得到了廣泛的應(yīng)用。但它較笨重，制造困難、成本高。圖18-5齒式聯(lián)軸器（3）萬(wàn)向聯(lián)軸器圖18-6單萬(wàn)向聯(lián)軸器圖18-7雙萬(wàn)向聯(lián)軸器示意圖圖18-8雙萬(wàn)向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)（1）彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器它適用于載荷平穩(wěn)，正反轉(zhuǎn)變化頻繁，傳遞中、小轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合，使用溫度在?20℃～50℃。（2）彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器它適用于軸向竄動(dòng)較大，正反轉(zhuǎn)變化頻繁的場(chǎng)合，使用溫度在?20℃～70℃之間。3．彈性聯(lián)軸器圖18-9彈性套柱銷(xiāo)聯(lián)軸器圖18-10彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器1．聯(lián)軸器類(lèi)型的選擇根據(jù)機(jī)器的工作特點(diǎn)和要求，結(jié)合各類(lèi)聯(lián)軸器的性能，并參照同類(lèi)機(jī)器的使用經(jīng)驗(yàn)來(lái)選擇聯(lián)軸器的類(lèi)型。18.1.3聯(lián)軸器的選用

當(dāng)兩軸的對(duì)中要求高、軸的剛度又大時(shí)，可選用套筒聯(lián)軸器和凸緣聯(lián)軸器；當(dāng)兩軸的對(duì)中困難或剛度較小時(shí)，則選用撓性聯(lián)軸器；當(dāng)所傳遞的載荷較大時(shí)，宜選用凸緣聯(lián)軸器或齒輪聯(lián)軸器；當(dāng)軸的轉(zhuǎn)速較高且有振動(dòng)時(shí)，應(yīng)選用彈性聯(lián)軸器；當(dāng)兩軸相交時(shí)，則選用萬(wàn)向聯(lián)軸器。

聯(lián)軸器的型號(hào)是根據(jù)所傳遞的轉(zhuǎn)矩、軸的直徑和轉(zhuǎn)速，從標(biāo)準(zhǔn)中選用的。選擇的型號(hào)應(yīng)滿(mǎn)足以下條件。2．聯(lián)軸器型號(hào)的選擇①計(jì)算轉(zhuǎn)矩MTc應(yīng)小于或等于所選型號(hào)的公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩MTn，即②轉(zhuǎn)速n應(yīng)小于或等于所選型號(hào)的許用轉(zhuǎn)速[n]，即③軸的直徑d應(yīng)在所選型號(hào)的孔徑范圍之內(nèi)，即18.2.1聯(lián)軸器的對(duì)中要求在安裝聯(lián)軸器時(shí)，兩根轉(zhuǎn)軸可能出現(xiàn)不對(duì)中的情況。18.2聯(lián)軸器的安裝與維護(hù)聯(lián)軸器聯(lián)接類(lèi)別允

許

誤

差

1．兩根轉(zhuǎn)軸無(wú)軸向竄動(dòng)2．兩半聯(lián)軸器同時(shí)旋轉(zhuǎn)徑向圓跳動(dòng)量a端面圓跳動(dòng)量b（最大值）（最大值）剛性與剛性0.040.03剛性與半撓性0.050.04撓性與撓性0.060.05齒輪式0.100.05彈簧式0.080.06表18-2 聯(lián)軸器安裝對(duì)中允差值

安裝聯(lián)軸器時(shí)，可以做一個(gè)簡(jiǎn)單的工裝，用千分表進(jìn)行測(cè)量找正，如圖18-11所示。18.2.2聯(lián)軸器的安裝找正圖18-11聯(lián)軸器安裝找正①安裝中，一般都是先將兩半聯(lián)軸器分別安裝在所要聯(lián)接的兩軸上，然后將主機(jī)找正，再移動(dòng)、調(diào)整聯(lián)接軸，以主機(jī)為基準(zhǔn)，向主機(jī)旋轉(zhuǎn)軸對(duì)中。通過(guò)測(cè)量?jī)砂肼?lián)軸器在同時(shí)旋轉(zhuǎn)中，徑向和軸向相對(duì)位置的變化情況進(jìn)行判定。18.2.3聯(lián)軸器對(duì)中找正的注意事項(xiàng)②測(cè)量數(shù)值是否正確，可以用a1+a3=a2+a4，b1+b3=b2+b4等式是否成立進(jìn)行判定。若等式兩邊的差值大于0.02mm，則說(shuō)明測(cè)量工具安裝的緊固性、工具架的剛性或者千分表出現(xiàn)了問(wèn)題。應(yīng)查找消除后再進(jìn)行測(cè)量。③實(shí)際測(cè)量中，因位置所限使下方數(shù)值a、b無(wú)法直接測(cè)量時(shí)，則可用下式求得：a1=（a2+a4）?a3；b1=（b2+b4）?b3。①聯(lián)軸器的安裝誤差應(yīng)嚴(yán)格控制，通常要求安裝誤差不得大于許用補(bǔ)償時(shí)的1/2。②注意檢查所聯(lián)接兩軸運(yùn)轉(zhuǎn)后的對(duì)中情況，其相對(duì)位移不應(yīng)大于許用補(bǔ)償量。盡可能地減少相對(duì)位移量，可有效地延長(zhǎng)被聯(lián)接機(jī)械或聯(lián)軸器的使用壽命。18.2.4聯(lián)軸器的使用與維護(hù)③對(duì)有潤(rùn)滑要求的聯(lián)軸器，如齒式聯(lián)軸器等，要定期檢查潤(rùn)滑油的油量、質(zhì)量以及密封狀況，必要時(shí)應(yīng)予以補(bǔ)充或更換。④對(duì)于高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械上的聯(lián)軸器，一般要經(jīng)動(dòng)平衡試驗(yàn)，并按標(biāo)記組裝。對(duì)其聯(lián)接螺栓之間的重量差有嚴(yán)格地限制，不得任意更換。

離合器主要用于在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中隨時(shí)將主、從動(dòng)軸接合或分離。18.3.1離合器的分類(lèi)18.3離合器1．牙嵌離合器牙嵌離合器（見(jiàn)圖18-12）是由兩個(gè)端面上有牙的半離合器組成。18.3.2常用離合器的類(lèi)型及特點(diǎn)圖18-12牙嵌離合器圖18-13牙嵌離合器的牙形

摩擦離合器靠接觸面的摩擦力來(lái)傳遞轉(zhuǎn)矩。2．摩擦離合器圖18-14摩擦離合器

安全離合器通常有三種類(lèi)型：嵌合式、摩擦式和破斷式。3．安全離合器圖18-15牙嵌式安全離合器圖18-16摩擦式安全離合器18.3.3離合器的使用與維護(hù)①應(yīng)定期檢查離合器操縱桿的行程，主、從動(dòng)片之間的間隙，摩擦片的磨損程度，必要時(shí)予以調(diào)整或更換。②片式摩擦離合器工作時(shí)，不得有打滑或分離不徹底現(xiàn)象，否則，不僅將加速摩擦片磨損，降低使用壽命，引起離合器零件變形退火等，還可能導(dǎo)致其他事故，因此需經(jīng)常檢查。

打滑的主要原因是作用在摩擦片上的正壓力不足，摩擦表面粘有油污，摩擦片過(guò)分磨損及變形過(guò)大等；分離不徹底的主要原因有主、從動(dòng)片之間分離間隙過(guò)小，主、從動(dòng)片翹曲變形，回位彈簧失效等。應(yīng)及時(shí)修理并排除。③定向離合器應(yīng)密封嚴(yán)實(shí)，不得有漏油現(xiàn)象，否則會(huì)磨損過(guò)大，溫度太高，損壞滾柱、星輪或外殼等。在運(yùn)動(dòng)中，如有異常聲，應(yīng)及時(shí)停機(jī)檢查。第19章減速器和變速器減速器19.1變速器19.219.1減速器19.1.1減速器的組成和分類(lèi)減速器主要由傳動(dòng)件、軸、軸承和箱體四部分組成。

減速器類(lèi)型很多，其分類(lèi)方法一般有以下幾種。①按傳動(dòng)件類(lèi)型，可分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、蝸桿減速器、行星齒輪減速器、擺線(xiàn)針輪減速器和諧波齒輪減速器。②按傳動(dòng)比級(jí)數(shù)，可分為單級(jí)減速器和多級(jí)減速器。其中兩級(jí)減速器按齒輪在箱體內(nèi)的布置方式不同，又分為展開(kāi)式、分流式、同軸線(xiàn)式和中心驅(qū)動(dòng)式。③按軸在空間的相對(duì)位置，可分為臥式減速器和立式減速器。19.1.2常用減速器的類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用19.2變速器19.2.1有級(jí)變速器1．塔輪變速器2．滑移齒輪變速器3．離合式齒輪變速器圖19-1各式有級(jí)變速器19.2.2無(wú)級(jí)變速器1．滾輪——平盤(pán)式無(wú)級(jí)變速器2．鋼球無(wú)級(jí)變速器3．菱錐無(wú)級(jí)變速器4．寬Ⅴ帶無(wú)級(jí)變速器圖19-2各式機(jī)械式無(wú)級(jí)變速器第20章彈簧概述20.1

圓柱螺旋彈簧設(shè)計(jì)20.220.1概述20.1.1彈簧的功用與類(lèi)型1．彈簧的功用彈簧的主要功用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。①緩沖和減振。如汽車(chē)、火車(chē)車(chē)廂下的減振彈簧，各種緩沖器的緩沖彈簧等。②控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。如內(nèi)燃機(jī)中的閥門(mén)彈簧、離合器中的控制彈簧等。③儲(chǔ)存及輸出能量。如鐘表彈簧、槍閂彈簧等。④測(cè)量力的大小。如彈簧秤、測(cè)力器中的彈簧等。2．彈簧的類(lèi)型

彈簧的主要類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用見(jiàn)表20-1。類(lèi)

型承載方式簡(jiǎn)

圖特

點(diǎn)

及

應(yīng)

用螺旋彈簧圓柱形彈簧壓縮剛度穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，應(yīng)用最廣拉伸扭轉(zhuǎn)在各種裝置中用于壓緊、儲(chǔ)能或傳遞轉(zhuǎn)矩圓錐形彈簧壓縮結(jié)構(gòu)緊湊，穩(wěn)定性好，剛度隨載荷增大而增大，多用于載荷較大和需要減振的場(chǎng)合表20-1 彈簧的主要類(lèi)型、特點(diǎn)及應(yīng)用類(lèi)

型承載方式簡(jiǎn)

圖特

點(diǎn)

及

應(yīng)

用

其他彈簧蝶形彈簧壓縮剛度大，緩沖吸振能力強(qiáng)，適用于載荷很大而彈簧的軸向尺寸受到限制的場(chǎng)合，如常用作重型機(jī)械、大炮等的緩沖和減振彈簧環(huán)形彈簧壓縮能吸收較多能量，有很高的緩沖和吸振能力，常用作重型車(chē)輛和飛機(jī)起落架等的緩沖彈簧盤(pán)簧扭轉(zhuǎn)變形角大，能儲(chǔ)存的能量大，軸向尺寸較小，多用于鐘表、儀器中的儲(chǔ)能彈簧板彈簧彎曲緩沖和減振性能好，主要用作汽車(chē)、拖拉機(jī)、火車(chē)車(chē)輛等懸掛裝置中的緩沖和減振彈簧續(xù)表20.1.2彈簧的材料與制造1．彈簧的材料和許用應(yīng)力材料許用剪應(yīng)力

[]/MPa剪切彈性模量G/MPa推薦使用溫度/℃類(lèi)別代號(hào)Ⅰ類(lèi)彈簧Ⅱ類(lèi)彈簧Ⅲ類(lèi)彈簧碳素彈簧鋼線(xiàn)ⅠⅡⅡ

Ⅲ0.3

b0.4

b0.5

b80000-40～12065Mn42056070080000-40～120合金彈簧鋼絲60Si2Mn48064080080000-40～20065Si2MnA57076095080000-40～25050CrVA45060075080000-40～210不銹鋼絲1Cr18Ni933044055073000-250～3004Cr1345060075073000-40～300表20-2 彈簧常用材料及許用剪應(yīng)力2．彈簧的制造

大量生產(chǎn)時(shí)，是在萬(wàn)能自動(dòng)卷簧機(jī)上卷制；單位及小批生產(chǎn)時(shí)，則在普通車(chē)床或手工制作。彈簧絲直徑小于或等于8mm時(shí)，常用冷卷法，卷前熱處理，卷后要低溫回火；直徑大于8mm時(shí)，采用熱卷（熱卷溫度800℃～