第19章--聯(lián)軸器離合器及制動器

1、1 機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì) 第第19章章 聯(lián)軸器和離合器聯(lián)軸器和離合器 2 19.1 概述概述 聯(lián)接的兩軸在工作時不能分開，必須停車通過拆卸才能分離。聯(lián)接的兩軸在工作時不能分開，必須停車通過拆卸才能分離。 離合器：離合器： 這些部件已標(biāo)準(zhǔn)化，只需根據(jù)使用要求合理選用。這些部件已標(biāo)準(zhǔn)化，只需根據(jù)使用要求合理選用。 用來聯(lián)接不同部件之間的兩用來聯(lián)接不同部件之間的兩 根軸或軸與其它回轉(zhuǎn)零件，使之根軸或軸與其它回轉(zhuǎn)零件，使之 一起回轉(zhuǎn)并傳遞運(yùn)動和動力。一起回轉(zhuǎn)并傳遞運(yùn)動和動力。 聯(lián)軸器聯(lián)軸器: 功用與聯(lián)軸器相同，與聯(lián)軸器的區(qū)別在于功用與聯(lián)軸器相同，與聯(lián)軸器的區(qū)別在于 ：機(jī)器工作時，聯(lián)：機(jī)器工作時，聯(lián) 接的兩

2、軸能隨時接合或分離。接的兩軸能隨時接合或分離。 3 19.2 聯(lián)軸器的類型及選擇聯(lián)軸器的類型及選擇 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、 承載后的變形等，會使兩軸線不能嚴(yán)格對中。承載后的變形等，會使兩軸線不能嚴(yán)格對中。 4 固定式聯(lián)軸器固定式聯(lián)軸器 可移式聯(lián)軸器可移式聯(lián)軸器 剛性可移式剛性可移式 彈性可移式彈性可移式 用在兩軸有偏斜或工作用在兩軸有偏斜或工作 中有相對位移的場合中有相對位移的場合 可移式可移式 利用聯(lián)軸器工作零件間的間隙和利用聯(lián)軸器工作零件間的間隙和 聯(lián)接的活動度來補(bǔ)償位移聯(lián)接的活動度來補(bǔ)償位移 利用聯(lián)軸器中彈性元件的變形來利用聯(lián)軸器

3、中彈性元件的變形來 補(bǔ)償位移補(bǔ)償位移 用在兩軸能嚴(yán)格對中的用在兩軸能嚴(yán)格對中的 場合場合 聯(lián)軸器聯(lián)軸器 19.2.1 聯(lián)軸器的類型聯(lián)軸器的類型 5 套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器 1. 固定式剛性聯(lián)軸器固定式剛性聯(lián)軸器 結(jié)構(gòu)：用兩圓錐銷（或平鍵）傳遞轉(zhuǎn)矩。結(jié)構(gòu)：用兩圓錐銷（或平鍵）傳遞轉(zhuǎn)矩。 特點(diǎn)特點(diǎn): : 結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，需自行設(shè)計(jì)。結(jié)構(gòu)簡單，徑向尺寸小，需自行設(shè)計(jì)。 6 凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器 特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能 緩沖減振緩沖減振 。 應(yīng)用：用于載荷較平穩(wěn)的兩軸聯(lián)接應(yīng)用：用于載荷較平穩(wěn)的兩軸聯(lián)接 。 結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器通過鍵與

4、軸相聯(lián)，用螺栓將兩個半聯(lián)結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器通過鍵與軸相聯(lián)，用螺栓將兩個半聯(lián) 軸器的凸緣聯(lián)接在一起。軸器的凸緣聯(lián)接在一起。 靠榫頭靠榫頭 對中對中 靠鉸制孔螺靠鉸制孔螺 栓對中栓對中 7 構(gòu)成動聯(lián)接，具有一個或幾構(gòu)成動聯(lián)接，具有一個或幾 個方向的活動度。能補(bǔ)償兩軸的個方向的活動度。能補(bǔ)償兩軸的 相對位移。相對位移。 十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器 工作原理：工作原理：當(dāng)兩軸存在不對中和當(dāng)兩軸存在不對中和 偏斜時，滑塊將在凹槽內(nèi)滑動。偏斜時，滑塊將在凹槽內(nèi)滑動。 優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易。：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易。 滑塊因偏心產(chǎn)生離心力和磨損，滑塊因偏心產(chǎn)生離心力和磨損， 并給軸和軸承帶來附加動載荷

5、。并給軸和軸承帶來附加動載荷。 2. 可移式剛性聯(lián)軸器可移式剛性聯(lián)軸器 8 齒輪聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：兩個有內(nèi)齒的外殼，兩個有外齒的套筒，兩者齒數(shù)相同，兩個有內(nèi)齒的外殼，兩個有外齒的套筒，兩者齒數(shù)相同， 外齒做成球形齒頂?shù)难凝X。套筒與軸用鍵聯(lián)接，兩外殼用螺外齒做成球形齒頂?shù)难凝X。套筒與軸用鍵聯(lián)接，兩外殼用螺 栓聯(lián)接。兩端密封，空腔內(nèi)儲存潤滑油。栓聯(lián)接。兩端密封，空腔內(nèi)儲存潤滑油。 功用：功用：能補(bǔ)償軸不對中和偏斜。能補(bǔ)償軸不對中和偏斜。 9 作用：作用：用于傳遞兩相交軸之間的動力和運(yùn)動，而且在傳用于傳遞兩相交軸之間的動力和運(yùn)動，而且在傳 動過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。動過程中

6、，兩軸之間的夾角還可以改變。 應(yīng)用：應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床等機(jī)械傳動系統(tǒng)中。廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)床等機(jī)械傳動系統(tǒng)中。 萬向節(jié)聯(lián)軸器萬向節(jié)聯(lián)軸器 10 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩傳動軸兩傳動軸 末端各有一個叉形支末端各有一個叉形支 架，用鉸鏈與中間的架，用鉸鏈與中間的 “十字形十字形”構(gòu)件相聯(lián)，構(gòu)件相聯(lián)， “十字形十字形”構(gòu)件的中構(gòu)件的中 心位于兩軸交點(diǎn)處。心位于兩軸交點(diǎn)處。 cos/cos 121 =0=04545軸間角為軸間角為 ： A）單萬向聯(lián)軸節(jié)單萬向聯(lián)軸節(jié) 11 將兩個單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)串聯(lián)使用，構(gòu)成雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)。將兩個單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)串聯(lián)使用，構(gòu)成雙萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)。 B）雙萬向聯(lián)軸節(jié)雙萬向聯(lián)

7、軸節(jié) 安裝要求：安裝要求： 主動、從動、中間三軸共面；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；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)。中間軸兩端的叉面應(yīng)在同一平面內(nèi)。1 = 3 12 C） 小型雙萬向聯(lián)軸器小型雙萬向聯(lián)軸器 小型萬向節(jié)小型萬向節(jié) 13 彈性圈柱銷聯(lián)軸器彈性圈柱銷聯(lián)軸器 3. 彈性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器 特點(diǎn)：特點(diǎn)：彈性套的變形可以補(bǔ)償兩軸線的徑向位移和角位移，彈性套的變形可以補(bǔ)償兩軸線的徑向位移和角位移， 并有緩沖和吸振作用。但橡膠易壞，壽命較短。并有緩沖和吸振作用。但橡膠易壞，壽命較短。 結(jié)構(gòu)：結(jié)

8、構(gòu)：外觀與凸緣外觀與凸緣 聯(lián)軸器相似，用帶聯(lián)軸器相似，用帶 橡膠彈性套的柱銷橡膠彈性套的柱銷 聯(lián)接兩個半聯(lián)軸器。聯(lián)接兩個半聯(lián)軸器。 14 彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器 特點(diǎn)特點(diǎn): :結(jié)構(gòu)簡單，兩半聯(lián)軸結(jié)構(gòu)簡單，兩半聯(lián)軸 器可以互換，加工容易，維器可以互換，加工容易，維 修方便。修方便。耐磨性好，結(jié)構(gòu)緊耐磨性好，結(jié)構(gòu)緊 湊，適合于沖擊不大，經(jīng)常湊，適合于沖擊不大，經(jīng)常 正反轉(zhuǎn)的中、低速以及較大正反轉(zhuǎn)的中、低速以及較大 轉(zhuǎn)矩的傳動軸系。轉(zhuǎn)矩的傳動軸系。 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：用尼龍制成的柱銷置于兩個半聯(lián)軸器凸緣的孔中。用尼龍制成的柱銷置于兩個半聯(lián)軸器凸緣的孔中。 上述兩種聯(lián)軸器的動力通過彈性元件傳遞，緩和沖

9、擊、上述兩種聯(lián)軸器的動力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、 吸收振動。適用于正反向變化多，啟動頻繁的高速軸。吸收振動。適用于正反向變化多，啟動頻繁的高速軸。 15 19.2.2 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇 1. 根據(jù)機(jī)器的工作條件和使用要求選擇合適的類型；根據(jù)機(jī)器的工作條件和使用要求選擇合適的類型； 2. 按軸的直徑按軸的直徑 d、計(jì)算轉(zhuǎn)矩、計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc 和轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速 n 選定具體的型號。選定具體的型號。 注意：注意：應(yīng)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)按計(jì)算轉(zhuǎn)矩 Tc 來選擇型號。來選擇型號。 TKT Ac T公稱轉(zhuǎn)矩；公稱轉(zhuǎn)矩； KA工況系數(shù)；查表工況系數(shù)；查表19.3 16 19.3 離合器離合器 1. 牙嵌式離合

10、器牙嵌式離合器 結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)： 工作原理：工作原理： 常用的牙型：常用的牙型： 特特 點(diǎn)：點(diǎn)： 由端面帶牙的固定套筒、活由端面帶牙的固定套筒、活 動套筒、對中環(huán)組成。動套筒、對中環(huán)組成。 利用操縱桿移動滑環(huán)，實(shí)現(xiàn)兩套筒的結(jié)合與分離。利用操縱桿移動滑環(huán)，實(shí)現(xiàn)兩套筒的結(jié)合與分離。 三角形、矩形、梯形和鋸齒形。三角形、矩形、梯形和鋸齒形。 結(jié)構(gòu)最簡單，外廓尺寸小。但接合時必須使主結(jié)構(gòu)最簡單，外廓尺寸小。但接合時必須使主 動軸慢速轉(zhuǎn)動或停車，否則牙齒容易損壞。動軸慢速轉(zhuǎn)動或停車，否則牙齒容易損壞。 17 2. 圓盤摩擦式離合器圓盤摩擦式離合器 利用接觸表面間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。利用接觸表面間的摩擦力來

11、傳遞轉(zhuǎn)矩。 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱。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(hù)作用；）過載時打滑，起保護(hù)作用； （3）結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。）結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。 （1）在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進(jìn)行結(jié)合；）在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進(jìn)行結(jié)合； 結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)：由固定圓盤由固定圓盤1 1、活動圓、活動圓 盤盤2 2、滑環(huán)組成。、滑環(huán)組成。 工作原理：工作原理：移動滑環(huán)，可實(shí)現(xiàn)兩移動滑環(huán)，可實(shí)現(xiàn)兩 圓盤的結(jié)合與分離，圓盤的結(jié)合與分離， 靠摩擦力帶動從動軸靠摩擦力帶動從動軸 轉(zhuǎn)動。轉(zhuǎn)動。 單片式圓盤摩擦離合器單片式圓盤摩擦離合器 優(yōu)點(diǎn)

12、：優(yōu)點(diǎn)： 18 工作原理：工作原理：移動滑環(huán)，通過杠桿作用，壓緊或放松磨擦移動滑環(huán)，通過杠桿作用，壓緊或放松磨擦 片，來實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合與分離。片，來實(shí)現(xiàn)兩軸的結(jié)合與分離。 多片式圓盤摩擦離合器多片式圓盤摩擦離合器 19 套筒套筒1與主動軸相與主動軸相 聯(lián)，外套筒聯(lián)，外套筒3通過鍵通過鍵2與與 從動軸相聯(lián)。利用彈從動軸相聯(lián)。利用彈 簧簧5與滾珠與滾珠4將件將件6聯(lián)接，聯(lián)接， 而件而件6是用導(dǎo)鍵與件是用導(dǎo)鍵與件1相相 聯(lián)的。當(dāng)傳遞的扭矩聯(lián)的。當(dāng)傳遞的扭矩 超過滾珠與件超過滾珠與件3之間的之間的 摩擦力矩時，離合器摩擦力矩時，離合器 就會脫開。就會脫開。 3. 自動離合器自動離合器 20 4. 超越離合器超越離合器 當(dāng)外環(huán)反向轉(zhuǎn)動時，則帶動當(dāng)外環(huán)反向轉(zhuǎn)動時，則帶動 滾柱克服彈簧力而滾到楔形空間滾柱克服彈簧力而滾到楔形空間 的寬敞位置，離合器處于分離狀的寬敞位置，離合器處于分離狀 態(tài)。態(tài)。 結(jié)結(jié) 構(gòu)：構(gòu)：由星輪