(14.3)-14-3離合器機(jī)械設(shè)計(jì)概述

作用：在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，使兩軸隨時(shí)接合或分離；用來(lái)操縱機(jī)器傳動(dòng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速或換向；第三節(jié)離合器分類(lèi)一、離合器的分類(lèi)按其工作原理分機(jī)械離合器電磁離合器液壓離合器氣壓離合器超越離合器離心離合器安全離合器嵌入式摩擦式按離合控制方法分操縱式自動(dòng)式按操縱方式分二、對(duì)離合器的基本要求▲分離、接合迅速，平穩(wěn)無(wú)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。1)

牙嵌式離合器結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的固定套筒、活動(dòng)套筒、對(duì)中環(huán)組成。固定套筒活動(dòng)套筒滑環(huán)對(duì)中環(huán)工作原理：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。三、常用離合器簡(jiǎn)介牙型30?~40?2?~8?2?~8?60?三角形梯形鋸齒形----傳遞中小轉(zhuǎn)矩、牙數(shù)為16~60----傳遞較大轉(zhuǎn)矩、牙數(shù)為3~15梯形牙可以補(bǔ)償磨損后的牙側(cè)間隙。鋸齒形只能單向工作。制造要求：各牙應(yīng)精確等分，以使載荷均勻分布。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、外廓尺寸小、能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。材料：低碳合金鋼：20Cr、20MnB。滲碳淬火后牙面硬度：56~62HRC;中碳合金鋼：40Cr、45MnB。表面淬火后牙面硬度：48~58HRC;承載能力：取決于齒根的彎曲強(qiáng)度:hKATzWD0σb=≤[σb]

2KATzD0ahp=≤[p]W-齒根彎曲截面系數(shù)；D0-牙平均直徑；a-牙的寬度。D0ah式中：h為牙齒高度；z為牙齒數(shù)；232)單片式圓盤(pán)摩擦離合器摩擦扭矩:Tmax=FafRf結(jié)構(gòu)：由固定圓盤(pán)1、活動(dòng)圓盤(pán)2、滑環(huán)組成。工作原理：移動(dòng)滑環(huán)，可實(shí)現(xiàn)兩圓盤(pán)的結(jié)合與分離，靠摩擦力帶動(dòng)從動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。2.過(guò)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。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；Fa213Fa1Rf缺點(diǎn)：結(jié)合過(guò)程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；主動(dòng)摩擦片杠桿滑環(huán)工作原理：移動(dòng)滑環(huán)，通過(guò)杠桿作用，壓緊或放松摩擦片，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合與分離。調(diào)整螺母被動(dòng)摩擦片3)多片式圓盤(pán)摩擦離合器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：多個(gè)摩擦片疊加在一起；摩擦片材料：淬火鋼片、壓制石棉片。摩擦片數(shù)量z↑→傳遞扭矩T↑但z過(guò)大將使各層間壓力不均勻，一般取:z=12~15摩擦扭矩:Tmax=zFafRfzFaf(D1+D2)=4≥KA

T4Fap=π(D1

+D2)表面壓強(qiáng):≤[p]D1D2有潤(rùn)滑劑無(wú)潤(rùn)滑劑[p]/MPa常用摩擦片材料的f和[p]

摩擦片材料f圓盤(pán)摩擦離合器鑄鐵—鑄鐵或鋼0.05~0.060.15~0.20.25~0.30淬火鋼—淬火鋼0.05~0.060.180.6~0.8青銅—鋼或鑄鐵0.080.17~0.180.4~0.5壓制石棉—鋼或鑄鐵0.120.3~0.50.20~0.30對(duì)于頻繁啟動(dòng)的離合器，可將表中[p]降低15~30%。類(lèi)型→反應(yīng)敏捷，但摩擦片易磨損。油式磨擦離合器干式磨擦離合器→磨損輕微、壽命長(zhǎng)、并能在繁重的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。四、離合器的選用▲嵌入式離合器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸較小，兩軸間的聯(lián)接無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，一般適用于低速接合，轉(zhuǎn)矩不大的場(chǎng)合；▲摩擦式離合器可在任何轉(zhuǎn)速下實(shí)現(xiàn)兩軸的接合或分離；接合過(guò)程平穩(wěn)，沖擊振動(dòng)較??；可有過(guò)載保護(hù)作用。但尺寸較大，在接合或分離過(guò)程中要產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，故發(fā)熱量大，磨損也較大。第四節(jié)安全聯(lián)軸器及安全離合器

作用：當(dāng)工作轉(zhuǎn)矩超過(guò)機(jī)器允許的極限轉(zhuǎn)矩時(shí)，聯(lián)接件將發(fā)生折斷、脫開(kāi)或打滑，從而使從動(dòng)軸自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，以保護(hù)機(jī)器中的重要零件不致?lián)p壞。一、剪切銷(xiāo)安全聯(lián)軸器安全聯(lián)軸器-----斷開(kāi)聯(lián)接后不能自動(dòng)恢復(fù)工作能力，用于很少過(guò)載處；雙剪式單剪式安全離合器─斷開(kāi)聯(lián)接后能夠自動(dòng)恢復(fù)工作能力，用于經(jīng)常過(guò)載處；分單剪和雙剪兩種類(lèi)型。結(jié)構(gòu)：類(lèi)似于凸緣聯(lián)軸器，但不用螺釘，而用鋼制銷(xiāo)釘聯(lián)接。銷(xiāo)釘裝入經(jīng)過(guò)淬火的兩個(gè)套管中，過(guò)載時(shí)被剪斷。銷(xiāo)釘直徑可按如下公式計(jì)算：Dm其中：T----公稱(chēng)扭矩；Dm----銷(xiāo)釘分布圓直徑；z----銷(xiāo)釘數(shù)目；[τ]----許用剪切應(yīng)力；K----為過(guò)載限制系數(shù)；過(guò)載限制系數(shù)K載荷發(fā)電機(jī)、小型通風(fēng)機(jī)、離心機(jī)械等1.1倍靜載荷接近靜載荷1.1輕型傳動(dòng)裝置、車(chē)床、銑床、輸送機(jī)1.5倍靜載荷有微小變化1.6刨床、插床、有飛輪的壓縮機(jī)等2倍靜載荷有較大變化2.1工程機(jī)械、破碎機(jī)、螺旋壓力機(jī)3倍靜載荷沖擊載荷3.2啟動(dòng)工作機(jī)器名稱(chēng)K銷(xiāo)釘材料：

45號(hào)鋼淬火，或高碳鋼。在剪斷處應(yīng)預(yù)先切槽。特點(diǎn)：

▲由于材料機(jī)械性能不穩(wěn)定，以及制造尺寸誤差等原因，使得銷(xiāo)釘剪斷載荷不精確；▲銷(xiāo)釘被剪斷后，不能自動(dòng)恢復(fù)工作能力，需要停車(chē)更換；▲結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，常用于很少過(guò)載的機(jī)器中；彈簧主動(dòng)齒輪從動(dòng)盤(pán)外套筒調(diào)節(jié)螺母二、滾珠安全離合器轉(zhuǎn)動(dòng)方向工作原理：扭矩主動(dòng)齒輪滾珠從動(dòng)盤(pán)

外套筒鍵從動(dòng)軸。

過(guò)載時(shí)，彈簧被壓縮，從動(dòng)盤(pán)右移，主動(dòng)齒輪空轉(zhuǎn)，從動(dòng)軸即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。彈簧壓力的大小可用螺母來(lái)調(diào)節(jié)。當(dāng)載荷恢復(fù)正常時(shí)，重新傳遞轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)方向當(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的寬敞位置，離合器處于分離狀態(tài)。結(jié)構(gòu)：由星輪、外環(huán)、滾柱、彈簧推桿等零件組成。工作原理：當(dāng)外環(huán)逆時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，以摩擦力帶動(dòng)滾柱向前滾動(dòng)，進(jìn)一步楔緊內(nèi)外接觸面，從而驅(qū)動(dòng)星輪一起旋轉(zhuǎn)。1)滾柱式定向離合器一、定向離合器滾柱在彈簧推桿作用下處于半楔緊狀態(tài)?！?4-5特殊功用及特殊結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器及離合器結(jié)構(gòu)：由轉(zhuǎn)子軸、左右輪輻、勵(lì)磁線圈、磁粉等組成。工作原理：通電后磁粉被磁化，彼此相互吸引聚集，依靠磁粉的結(jié)合力以及磁粉與兩工作面之間的摩擦力拉傳遞轉(zhuǎn)矩。輸出磁粉性能要求：導(dǎo)磁率高、剩磁小、流動(dòng)性好、耐磨、耐熱、不燒結(jié)性。輸入二、電磁粉末離合器磁粉材料：鐵鈷鎳、鐵鈷釩等合金粉，加入少量二硫化鉬。形狀為球形或橢球形，顆粒直徑為：