聯(lián)軸器、離合器和制動器機械設(shè)計基礎(chǔ)老師講課完整ppt課件

教學要求、重點與難點第一節(jié)概述第二節(jié)聯(lián)軸器第三節(jié)離合器第四節(jié)制動器小結(jié)作業(yè),第17章聯(lián)軸器、離合器和制動器,教學要求、重點與難點,一、教學要求了解常用聯(lián)軸器、離合器的主要類型和用途；了解常用聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點、影響工作性能的因素，以及選擇方法；了解常用離合器的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能、特點、及選擇方法。二、教學重點與難點重點：最常用的幾種聯(lián)軸器特點、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用；區(qū)別聯(lián)軸器和離合器。難點：聯(lián)軸器和離合器類型的選擇與確定。,聯(lián)軸器與離合器的異同點：相同點：聯(lián)接兩軸傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。不同點：聯(lián)軸器聯(lián)接的兩軸只有停車后經(jīng)拆卸才能分離。離合器聯(lián)接的兩軸可在機器工作中方便地實現(xiàn)分離與接合。制動器：對機器的運動件施加阻力或阻力矩，使機械運轉(zhuǎn)速度降低或迫使機械停止運轉(zhuǎn)的裝置。,第一節(jié)概述,.,軸向位移徑向位移,角位移綜合位移,軸的相對位移,第二節(jié)聯(lián)軸器,.,剛性聯(lián)軸器,撓性聯(lián)軸器,凸緣聯(lián)軸器,十字滑塊聯(lián)軸器,萬向聯(lián)軸器,齒輪聯(lián)軸器,可以補償位移,套筒聯(lián)軸器,無位移補償能力對中性要求高。,無彈性元件,有彈性元件,緩沖吸振，用于起動頻繁、高速變載以及經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場合。,彈性圈柱銷聯(lián)軸器,尼龍柱銷聯(lián)軸器,輪胎聯(lián)軸器,一、聯(lián)軸器的類型,（可移式剛性聯(lián)軸器）,.,1、套筒聯(lián)軸器,二、剛性聯(lián)軸器,特點：結(jié)構(gòu)簡單，但不能緩沖、吸振。適用于兩軸嚴格對中、載荷平穩(wěn)的場合。,2、凸緣聯(lián)軸器,特點：結(jié)構(gòu)簡單，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但不能緩沖、吸振。適用于兩軸嚴格對中、載荷平穩(wěn)的場合。,型式：,有對中榫的凸緣聯(lián)軸器,普通凸緣聯(lián)軸器,-靠鉸制孔螺栓對中。,-靠榫頭對中。,1、十字滑塊聯(lián)軸器,特點：轉(zhuǎn)速高時，十字滑塊因偏心離心力大，磨損快。適用于低速，,三、無彈性元件撓性聯(lián)軸器,.,2、齒式聯(lián)軸器,優(yōu)點：傳遞轉(zhuǎn)矩較大，補償適量的綜合位移。缺點：結(jié)構(gòu)笨重，成本較大。適用于重型機械。,.,3、萬向聯(lián)軸器,.,1)單萬向聯(lián)軸器的速度特性：當主動叉是等角速轉(zhuǎn)動時，從動叉是變角速轉(zhuǎn)動。如圖所示，假設(shè)叉軸1以等角速1旋轉(zhuǎn)，當萬向節(jié)處于圖a所示位置時，A點的瞬時線速度可從叉軸1和叉軸2兩個方面求出：VA=1r=2rcos所以2=1/cos此時21當叉軸1轉(zhuǎn)過900至圖b所示位置時，十字軸上B點的瞬時線速度可從叉軸1和叉軸2兩個方面求出：VB=1rcos=2r所以2=1cos此時21,a)b),.,設(shè)計：潘存云,設(shè)計：潘存云,雙萬向聯(lián)軸器,將兩個單萬向鉸鏈機構(gòu)串聯(lián)使用，構(gòu)成雙萬向鉸鏈機構(gòu)。,安裝要求：,主動、從動、中間三軸共面；,主動軸、從動軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾角應(yīng)相等；,中間軸兩端的叉面應(yīng)在同一平面內(nèi)。,四、彈性元件撓性聯(lián)軸器,1、彈性套柱銷聯(lián)軸器,特點：結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，能緩沖、吸振。但彈性圈易損壞，壽命低。用于中、小載荷的高速軸上。,2、彈性柱銷聯(lián)軸器,特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，傳遞轉(zhuǎn)矩能力較大，能緩沖、吸振，補償位移較小。適用于正反轉(zhuǎn)、啟動頻繁的高低速軸。,.,設(shè)計：潘存云,3、輪胎式彈性聯(lián)軸器,特點：,結(jié)構(gòu)簡單、易于變形。允許較大的綜合位移。適用于啟動頻繁、正反向運轉(zhuǎn)、有沖擊振動、有較大軸向位移、潮濕多塵的場合。,四、聯(lián)軸器的選擇,1、選聯(lián)軸器類型；,2、計算傳遞的扭矩；,3、確定聯(lián)軸器型號。,剛性聯(lián)軸器用于載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，同軸度好，無相對位移的場合。,無彈性元件撓性聯(lián)軸器用于有相對位移場合。,彈性聯(lián)軸器用于載荷和速度變化較大處，同軸度不易保證的場合。,計算轉(zhuǎn)矩：,Tc=KAT,KA為工況系數(shù)；,T為名義轉(zhuǎn)矩；,.,.,例17-l電動機經(jīng)減速器拖動水泥攪拌機工作。已知電動機的功率P11kW，轉(zhuǎn)速n970r/min，電動機軸的直徑和減速器輸入軸的直徑均為42mm，試選擇電動機與減速器之間的聯(lián)軸器。,解：（1）選擇類型：為了緩和沖擊和減輕振動，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。,108Nm,（2）求計算轉(zhuǎn)矩,.,由表17-1查得，工作機為水泥攪拌機時工作情況系數(shù)KA=1.9，故計算轉(zhuǎn)矩,Nm,由設(shè)計手冊中選取彈性套柱銷聯(lián)軸器TL6。它的公稱扭矩（即許用轉(zhuǎn)矩）為250Nm，半聯(lián)軸器材料為鋼時，許用轉(zhuǎn)速為3800r/min，允許的軸孔直徑在32-42mm之間。以上數(shù)據(jù)均能滿足本題的要求，故合用。,（3）確定型號,.,一、離合器的要求離合器應(yīng)該操縱方便省力、離合迅速平穩(wěn)、動作準確、結(jié)構(gòu)簡單。二、離合器的分類機械式離合器氣動式離合器外力操縱液壓式離合器電磁式離合器超越離合器自動操縱離心離合器安全離合器,離合器,第三節(jié)離合器,.,設(shè)計：潘存云,1、牙嵌式離合器,結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的固定套筒、活動套筒、對中環(huán)組成。,固定套筒,活動套筒,滑環(huán),對中環(huán),特點：結(jié)構(gòu)簡單，外廓尺寸小，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，只宜在兩軸靜止或轉(zhuǎn)速差很小時接合或分離。,.,牙型,三角形,梯形,鋸齒形,-傳遞中小轉(zhuǎn)矩,梯形牙可以補償磨損后的牙側(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。,.,設(shè)計：潘存云,2、摩擦離合器,a、單片式圓盤摩擦離合器,缺點：結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；,2.過載時打滑，起保護作用；,3.結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。,優(yōu)點：1.在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進行結(jié)合；,摩擦扭矩:Tmax=FafRf,.,設(shè)計：潘存云,b、多片式圓盤摩擦離合器,結(jié)構(gòu)特點：多個摩擦片疊加在一起；,.,摩擦片數(shù)量z,傳遞扭矩T,但z過大將使各層間壓力不均勻，一般取:z=1215,摩擦扭矩:,Tmax=zFafRf,KAT,表面壓強:,p,.,3、磁粉離合器,.,4、安全離合器,安全離合器：具有過載保護作用。（1）牙嵌式安全離合器：當轉(zhuǎn)矩超過限定值時，接合牙傷的軸向力克服彈簧壓緊力和摩擦阻力而使離合器分離。（2）摩擦式安全離合器：無操縱結(jié)構(gòu)，用彈簧力將摩擦片壓緊。過載時，摩擦片打滑。,5.定向(超越)離合器,.,三、離合器的選擇,離合器的選擇首先是根據(jù)工作條件和使用要求，確定離合器類型，然后根據(jù)軸徑、計算轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的大小查手冊選用型號。與聯(lián)軸器相同，應(yīng)滿足：TcTnn,.,1、帶式制動器,第四節(jié)制動器,.,塊式制動器工作原理圖,2、塊式制動器,.,.,3、內(nèi)張?zhí)闶街苿悠?1.制動踏板2.推桿3.主缸活塞4.制動主缸5.油管6.制動輪缸7.輪缸活塞8.制動鼓9.摩擦片10.制動蹄11.制動底板12.支承銷13.制動蹄回位彈簧,.,本章小結(jié),1.聯(lián)軸器、離合器型號已標準化，它們的設(shè)計主要是從標準化的類型中選擇。選擇時應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求對主要參數(shù)進行計算，再按設(shè)計準則選擇滿足設(shè)計要求的聯(lián)軸器、離合器；2.聯(lián)軸器是用于聯(lián)接兩軸。剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、成本低，可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，但它補償能力差，故對兩軸對中性要求很高，一般用于速度低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好的場合；相反，應(yīng)考慮