第17章聯(lián)軸器與離合器和制動(dòng)器aa

第17章聯(lián)軸器、離合器和制動(dòng)器17.1概述17.2剛性聯(lián)軸器17.3無彈性元件撓性聯(lián)軸器17.4非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器17.5牙嵌離合器17.6摩擦離合器17.7自動(dòng)離合器17.8制動(dòng)器1.功用:離合器:在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),可使兩軸隨時(shí)接合或分離,用以控制傳動(dòng)系統(tǒng)的斷續(xù)。在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，兩軸不能分離，只有停車后將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。2.區(qū)別:

實(shí)現(xiàn)軸與軸的聯(lián)接,并用以傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力,有時(shí)也可用作安全裝置。(一)聯(lián)軸器與離合器的功用及區(qū)別17.1概述聯(lián)軸器:制動(dòng)器利用摩擦阻力矩來消耗機(jī)器運(yùn)動(dòng)部件的動(dòng)能，以降低機(jī)器的速度或迫使其停止運(yùn)轉(zhuǎn)。(二）分類能補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移不能補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移不能緩和沖擊吸收振動(dòng)聯(lián)軸器分類:1.剛性聯(lián)軸器－2.撓性聯(lián)軸器－無彈性元件金屬?gòu)椥栽墙饘購(gòu)椥栽x合器分類:主要分牙嵌式和摩擦式兩類。電磁離合器和自動(dòng)離合器緩和沖擊吸收振動(dòng)彈性聯(lián)軸器

(多為標(biāo)準(zhǔn)件)1.選擇類型：依據(jù)工作要求，兩軸對(duì)中性等。2.根據(jù)軸的直徑d，n，T從標(biāo)準(zhǔn)中選型號(hào)(定尺寸)。3.強(qiáng)度校核(薄弱元件)：用計(jì)算轉(zhuǎn)矩Tc=KTK-工作情況系數(shù)表17-1(三）聯(lián)軸器和離合器選擇17.2剛性聯(lián)軸器

聯(lián)軸器特點(diǎn)：剛性聯(lián)軸器不具有補(bǔ)償被聯(lián)兩軸線相對(duì)位移的能力，也不具有緩沖減振能力，但結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。

適用：載荷平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速穩(wěn)定、被聯(lián)接兩軸軸線相對(duì)位移極小的情況。兩軸軸線可嚴(yán)格對(duì)中。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，徑向尺寸小。

套筒式聯(lián)軸器

適用：兩軸同心度好，工作平穩(wěn)，無沖擊的場(chǎng)合。

夾殼聯(lián)軸器***撓性聯(lián)軸器

特點(diǎn)：具有一定的補(bǔ)償被聯(lián)兩軸軸線相對(duì)位移的能力，最大補(bǔ)償量隨型號(hào)不同而異。

適用：兩軸同軸度不易保證的場(chǎng)合。

無彈性元件撓性聯(lián)軸器特點(diǎn)及應(yīng)用：承載能力大，但不具備緩沖減振性能，在高速或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定或正、反轉(zhuǎn)時(shí)，有沖擊和噪音。適于低速、重載、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)的場(chǎng)合。非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器特點(diǎn)及應(yīng)用：有很好的緩沖減振性能，但彈性元件強(qiáng)度低、壽命短、承載能力小。適用于高速、輕載和常溫的場(chǎng)合。金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器特點(diǎn)及應(yīng)用：具有較好的緩沖減振性能外，且承載能力大，適用于速度和載荷變化較大及高溫或低溫場(chǎng)合。制造、安裝誤差或工作變形等原因，不能保證被聯(lián)接的兩軸軸線嚴(yán)格對(duì)中軸向位移λ徑向位移δ角位移α綜合位移、、17.3無彈性元件撓性聯(lián)軸器無彈性元件撓性聯(lián)軸器能容許聯(lián)接的兩軸間有相對(duì)位移：1）滑塊聯(lián)軸器圖17-3十字滑塊聯(lián)軸器特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、徑向尺寸小適用：兩軸徑向位移較大、無沖擊及低速場(chǎng)合。傳動(dòng)比為常數(shù)的條件：雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)的主、從動(dòng)軸的角速度恒等的條件為軸1、3和中間軸2應(yīng)位于同一平面內(nèi)；軸1、3的軸線與中間軸2的軸線之間的夾角相等；中間軸的兩端的叉面應(yīng)位于同一平面內(nèi)。主動(dòng)軸1中間軸

2

從動(dòng)軸31133******3）齒式聯(lián)軸器

特點(diǎn)：承載能力較大，但不具備緩沖減振能力；齒輪嚙合處需潤(rùn)滑，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，造價(jià)高。

適用：適用于重載、低速場(chǎng)合。

1）彈性套柱銷式聯(lián)軸器17.4非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器特點(diǎn)：制造容易，裝拆方便成本低。但易磨損，壽命短。適用：頻繁起動(dòng)及換向的傳遞中、小轉(zhuǎn)矩的高、中速軸。2）彈性柱銷聯(lián)軸器

特點(diǎn)：傳遞扭矩較大，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，安裝、制造方便，耐久性好，具有一定的緩沖吸振能力。

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(chǎng)合。3）輪胎式聯(lián)軸器特點(diǎn)：富有彈性，具有良好消振能力，能有效降低動(dòng)載荷和補(bǔ)償較大的軸向位移，絕緣性好，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)無噪聲。但徑向尺寸大，轉(zhuǎn)矩大時(shí)會(huì)因扭轉(zhuǎn)變形而產(chǎn)生附加軸向力。多角形橡膠聯(lián)軸器安全聯(lián)軸器作用：當(dāng)工作轉(zhuǎn)矩超過機(jī)器允許的極限轉(zhuǎn)矩時(shí)，聯(lián)接件將發(fā)生折斷，使從動(dòng)軸自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，保護(hù)機(jī)器中的重要零件不致?lián)p壞。斷開聯(lián)接后不能自動(dòng)恢復(fù)工作能力，用于很少過載處剪切銷安全聯(lián)軸器：銷釘裝在經(jīng)過淬火的鋼套內(nèi)，過載時(shí)即被剪斷。單剪式雙剪式

Ｙ型----長(zhǎng)圓柱型Ｊ1型----短圓柱型Ｊ型----有沉孔的圓柱型Ｚ型----有沉孔的圓錐軸孔Ｚ1型----無沉孔的圓錐軸孔(考慮鍵聯(lián)接強(qiáng)度)Ｙ型J型Ｊ1型Ｚ型Ｚ1型A型B型B1型C型聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接型式作用：離合器用來聯(lián)接兩根軸，使之一起轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞轉(zhuǎn)矩，在工作中主、從動(dòng)部分可分離可接合。一、離合器的分類按其工作原理可分為嵌入式、摩擦式兩類；按離合控制方法不同，可分為操縱式和自動(dòng)式兩類；按操縱方式分有機(jī)械離合器、電磁離合器、液壓離合器和氣壓離合器等；可自動(dòng)離合的離合器有超越離合器、離心離合器和安全離合器等，它們能在特定條件下，自動(dòng)地接合或分離。離合器二、對(duì)離合器的基本要求分離、接合迅速，平穩(wěn)無沖擊，分離徹底，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，慣性小，外形尺寸小，工作安全，效率高；接合元件耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)，散熱條件好；操縱方便省力，制造容易，調(diào)整維修方便。離合器17.5牙嵌離合器

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外廓尺寸小，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。牙嵌離合器

適用：只宜在兩軸不回轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速差很小的時(shí)才進(jìn)行接合，否則牙齒可能會(huì)因此受到撞擊而折斷。

注意：牙嵌離合器可以借助電磁線圈的吸力來操縱，稱為電磁牙嵌離合器。電磁牙嵌離合器通常采用嵌入方便的三角形細(xì)牙。它依據(jù)信息而動(dòng)作，所以便于遙控和程序控制。17.6摩擦式離合器單片式圓盤摩擦離合器適用：扭矩不大（<2000Nm)的輕型機(jī)械。多片式圓盤摩擦離合器摩擦離合器與牙嵌離合器比較

優(yōu)點(diǎn)：

1）不論何種速度時(shí)，兩軸都可以接合或分離；且接合過程平穩(wěn),沖擊、振動(dòng)較小；2）從動(dòng)軸的加速時(shí)間和傳遞的最大轉(zhuǎn)矩可以調(diào)節(jié)；3）過載時(shí)可發(fā)生打滑，以保護(hù)重要零件不致?lián)p壞。

缺點(diǎn)：

1）外廓尺寸較大；2）在接合、分離過程中要產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，故發(fā)熱量較大，磨損也較大，需考慮散熱問題。

提高散熱和減輕磨損的措施：把摩擦離合器浸入油中工作。

離合器操縱方法

機(jī)械操縱、電磁操縱、氣壓操縱、液壓操縱電磁摩擦離合器可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操縱，動(dòng)作迅速，沒有不平衡的軸向力，在數(shù)控機(jī)床等機(jī)械中獲得了廣泛的應(yīng)用。17.7自動(dòng)離合器1、安全離合器當(dāng)工作轉(zhuǎn)矩超過機(jī)器允許的極限轉(zhuǎn)矩時(shí)，便能自動(dòng)分離，具有防止過載的安全保護(hù)作用。斷開聯(lián)接后能夠自動(dòng)恢復(fù)工作能力，用于經(jīng)常過載處1）摩擦式安全離合器利用調(diào)整螺母來控制彈簧對(duì)內(nèi)、外摩擦片組的壓緊力，從而控制離合器所能傳遞的極限力矩。當(dāng)超載時(shí)，內(nèi)、外摩擦片接觸面間會(huì)出現(xiàn)打滑。一般用于短期過載的場(chǎng)合。1、安全離合器2）滾珠安全離合器正常工作時(shí)彈簧推力使兩盤的滾珠交錯(cuò)壓緊轉(zhuǎn)矩傳遞：主動(dòng)齒輪1→滾珠→從動(dòng)盤2、外套筒3（從動(dòng)軸）當(dāng)轉(zhuǎn)矩超過許用值時(shí)，彈簧被過大的軸向分力壓縮，使從動(dòng)盤向右移動(dòng)，原來交錯(cuò)壓緊的滾珠因被放松而相互滑動(dòng)，此時(shí)主動(dòng)齒輪空轉(zhuǎn)，從動(dòng)軸即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)載荷恢復(fù)正常時(shí)，又可重新傳遞轉(zhuǎn)矩。彈簧壓力的大小可用螺母來調(diào)節(jié)。

2、

離心式離合器

閘塊離心式離合器：軸套1與主動(dòng)軸相聯(lián)接，閘塊3裝在軸套上的槽內(nèi)，由螺旋彈簧4拉緊使其向心。軸套2與從動(dòng)軸相聯(lián)接。當(dāng)主動(dòng)軸達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，作用于閘塊上的離心力F1大于螺旋彈簧的拉力，使閘塊壓向套筒。如果選擇恰當(dāng)?shù)拈l塊質(zhì)量，則當(dāng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)速增大到公稱轉(zhuǎn)速時(shí)，閘塊與套筒接觸面間具有正常結(jié)合所需的壓力和摩擦力以克服從動(dòng)軸上的工作阻力矩，從而帶動(dòng)從動(dòng)軸一同回轉(zhuǎn)。多用于電動(dòng)機(jī)軸端或安裝在帶輪中。特殊2在兩個(gè)拉伸螺旋彈簧的彈力作用下，主動(dòng)部分的一對(duì)閘塊與從動(dòng)部分的鼓輪脫開；當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值后，離心力增加到能克服彈簧拉力時(shí)，便使閘塊繞其支點(diǎn)向外擺動(dòng)與從動(dòng)鼓輪壓緊，離合器即進(jìn)入接合狀態(tài)。當(dāng)接合面上產(chǎn)生的摩擦力矩足夠大時(shí)，主、從動(dòng)軸即一起轉(zhuǎn)動(dòng)開式離心離合器的工作原理

3、定向離合器當(dāng)星輪2為主動(dòng)輪并作順時(shí)針回轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱3將被摩擦力轉(zhuǎn)動(dòng)而滾向空隙的收縮部分，并楔緊在星輪和外環(huán)間，使外環(huán)隨星輪一同回轉(zhuǎn)，離合器即進(jìn)入接合狀態(tài)。當(dāng)星輪反向回轉(zhuǎn)時(shí)，滾柱即被滾到空隙的寬敞部分，這時(shí)離合器即處于分離狀態(tài)。因而定向離合器只能傳遞單方向的轉(zhuǎn)矩，可在機(jī)械中用來防止逆轉(zhuǎn)及完成單向傳動(dòng)。如果外環(huán)隨星輪旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，又從另一運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)獲得旋向相同但轉(zhuǎn)速較大的運(yùn)動(dòng)時(shí)，離合器也將處于分離狀態(tài)，即從動(dòng)件的角速度超過主動(dòng)件時(shí)，不能帶動(dòng)主動(dòng)件旋轉(zhuǎn)，這種離合器的結(jié)合和分離是與星輪和外環(huán)間的相對(duì)轉(zhuǎn)速差有關(guān)，因此又稱為超越離合器。4、磁粉離合器由磁軛輪圈1、環(huán)形勵(lì)磁線圈2、磁粉3、從動(dòng)鼓輪4及主動(dòng)輪5組成。鼓輪與磁軛輪圈間約有0.5～2mm的徑向間隙，其中填充導(dǎo)磁率高的鐵粉和石墨粉混合物----磁粉（干式）或鐵粉和油的混合物（濕式）。當(dāng)線圈通電時(shí)，形成一個(gè)通過磁軛、工作間隙、從動(dòng)鼓輪而閉和的磁場(chǎng)，使工作間隙中的磁粉磁化，并沿磁力線方向聯(lián)接在一起；當(dāng)主動(dòng)輪5旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于磁粉鏈作用，使?jié)L輪4一起旋轉(zhuǎn)傳遞轉(zhuǎn)矩；當(dāng)斷電時(shí)，磁粉恢復(fù)為松散狀態(tài)，離合器處于分離狀態(tài)。磁粉離合器結(jié)合平穩(wěn)，使用壽命長(zhǎng)，可遠(yuǎn)距離操縱，但尺寸較大，發(fā)熱較大。已經(jīng)用于航空、石油工業(yè)及自動(dòng)控制部門。磁粉離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖磁粉離合器的原理金屬外筒為從動(dòng)件，嵌有環(huán)形勵(lì)磁線圈的電磁鐵與主動(dòng)軸聯(lián)接，金屬外筒與電磁鐵間留有少量間隙，內(nèi)裝適量的鐵和石墨粉末。當(dāng)勵(lì)磁線圈中無電流時(shí)，散砂似的粉末不阻礙主、從動(dòng)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，離合器處于分離狀態(tài)；當(dāng)通