機(jī)械設(shè)計(jì)的基本及實(shí)踐 項(xiàng)目11 其他常用零部件

1、項(xiàng)目項(xiàng)目10 10 其他常用零部件其他常用零部件10.1聯(lián)軸器10.2離合器10.3彈簧10.1聯(lián)軸器123456聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對中，而是存在著某種程度的相對位移與偏斜，如圖所示，如果這些偏斜得不到補(bǔ)償，將會在軸、軸承及聯(lián)軸器上引起附加的動載荷，甚至發(fā)生振動。因此在不能避免兩軸相對位移的情況下，應(yīng)采用彈性聯(lián)軸器或可移式剛性聯(lián)軸器來補(bǔ)償被聯(lián)接兩軸間的位移與偏斜。聯(lián)軸器的類型很多，根據(jù)是否包含彈性元件，可劃分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器。彈性聯(lián)軸器因有彈性元件，故可起到緩沖減振的作用，也可在不同程度上補(bǔ)償兩軸之間的偏移；根據(jù)結(jié)

2、構(gòu)特點(diǎn)不同，剛性聯(lián)軸器又可分為固定式和可移式兩類?？梢剖絼傂月?lián)軸器對兩軸間的偏移量具有一定的補(bǔ)償能力，下面分別予以介紹。一、套筒式聯(lián)軸器一、套筒式聯(lián)軸器套筒式聯(lián)軸器是一個(gè)圓柱形套筒。它與軸用圓錐銷或鍵聯(lián)接以傳遞轉(zhuǎn)矩，套筒式聯(lián)軸器是一個(gè)圓柱形套筒。它與軸用圓錐銷或鍵聯(lián)接以傳遞轉(zhuǎn)矩，當(dāng)用圓錐銷聯(lián)接時(shí)，則傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，當(dāng)用鍵聯(lián)接時(shí)，則傳遞的轉(zhuǎn)矩當(dāng)用圓錐銷聯(lián)接時(shí)，則傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，當(dāng)用鍵聯(lián)接時(shí)，則傳遞的轉(zhuǎn)矩較大。套筒式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，徑向尺寸?。坏珒奢S線要較大。套筒式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，徑向尺寸?。坏珒奢S線要求嚴(yán)格對中，裝拆時(shí)需作軸向移動，適用于工作平穩(wěn)，無沖擊載荷的低求嚴(yán)格對中

3、，裝拆時(shí)需作軸向移動，適用于工作平穩(wěn)，無沖擊載荷的低速，輕載的軸。速，輕載的軸。 套筒聯(lián)軸器圖套筒聯(lián)軸器圖(a) (a) 鍵聯(lián)接鍵聯(lián)接 (b) (b) 銷聯(lián)接銷聯(lián)接2 2、凸緣聯(lián)軸器、凸緣聯(lián)軸器 凸緣聯(lián)軸器由兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器分別用鍵與兩軸連接凸緣聯(lián)軸器由兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器分別用鍵與兩軸連接, 并用螺栓將兩個(gè)半聯(lián)軸并用螺栓將兩個(gè)半聯(lián)軸器組成一體。器組成一體。 圖圖(a)中兩個(gè)半聯(lián)軸器采用普通螺栓連接中兩個(gè)半聯(lián)軸器采用普通螺栓連接, 螺栓與螺栓孔間有間隙螺栓與螺栓孔間有間隙, 依靠聯(lián)軸依靠聯(lián)軸器兩圓盤接觸面間的摩擦傳遞轉(zhuǎn)矩器兩圓盤接觸面間的摩擦傳遞轉(zhuǎn)矩, 用凸肩和凹槽對中；用凸肩和凹槽對中；

4、 圖圖(b)中兩個(gè)半聯(lián)軸器是采用鉸中兩個(gè)半聯(lián)軸器是采用鉸制孔螺栓連接制孔螺栓連接, 用鉸制孔螺栓對中用鉸制孔螺栓對中, 靠螺栓承受剪切和擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩靠螺栓承受剪切和擠壓來傳遞轉(zhuǎn)矩, 因而傳遞的轉(zhuǎn)矩較因而傳遞的轉(zhuǎn)矩較大大, 但要鉸孔但要鉸孔, 加工復(fù)雜。凸緣式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便，對中精度高，傳遞加工復(fù)雜。凸緣式聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)簡單，使用維修方便，對中精度高，傳遞轉(zhuǎn)矩大；但對所聯(lián)兩軸間的偏移缺乏補(bǔ)償能力，制造和安裝精度要求較高，故凸緣式聯(lián)轉(zhuǎn)矩大；但對所聯(lián)兩軸間的偏移缺乏補(bǔ)償能力，制造和安裝精度要求較高，故凸緣式聯(lián)軸器適用與速度較低、載荷平穩(wěn)、兩軸對中性較好的情況。軸器適用與速度較低、載荷

5、平穩(wěn)、兩軸對中性較好的情況。 凸緣聯(lián)軸器(a) 用凸肩和凹槽對中; (b) 用鉸制孔用螺栓對中（1) 1) 十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器 如下圖所示如下圖所示, , 十字滑塊聯(lián)軸器是由兩個(gè)開有凹槽的半聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器是由兩個(gè)開有凹槽的半聯(lián)軸器1 1、 3 3和一個(gè)兩面都有凸出榫的中間滑塊和一個(gè)兩面都有凸出榫的中間滑塊2(2(浮動盤浮動盤) )組成的。組成的。 浮動盤的浮動盤的兩凸榫互相垂直并分別嵌在兩半聯(lián)軸器的凹槽中兩凸榫互相垂直并分別嵌在兩半聯(lián)軸器的凹槽中, , 凸榫可在半聯(lián)軸凸榫可在半聯(lián)軸器的凹槽中滑動器的凹槽中滑動, , 利用其相對滑動來補(bǔ)償兩軸之間的偏移。利用其相對滑動來補(bǔ)償兩軸之

6、間的偏移。 其所其所允許的偏角位移允許的偏角位移3030和徑向位移和徑向位移y0.04d(dy0.04d(d為軸的直徑為軸的直徑) )。 為為避免過快磨損及產(chǎn)生過大的離心力避免過快磨損及產(chǎn)生過大的離心力, , 軸的轉(zhuǎn)速不可過高。軸的轉(zhuǎn)速不可過高。 為了減為了減少磨損、少磨損、 提高壽命和效率提高壽命和效率, , 在榫與凹槽間需定期施加潤滑劑。在榫與凹槽間需定期施加潤滑劑。 十字滑塊聯(lián)軸器圖a）平面圖 b）單件立體圖 a） b）（2 2） 齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器齒式聯(lián)軸器是由兩個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒齒式聯(lián)軸器是由兩個(gè)帶有內(nèi)齒及凸緣的外套筒2、3和兩個(gè)帶有外齒的內(nèi)套筒和兩個(gè)帶有外齒的內(nèi)套筒1、4所

7、組成。兩個(gè)內(nèi)套筒所組成。兩個(gè)內(nèi)套筒1、4分別用鍵與兩軸聯(lián)接，兩個(gè)外套筒分別用鍵與兩軸聯(lián)接，兩個(gè)外套筒2、3用螺栓聯(lián)成用螺栓聯(lián)成一體，依靠內(nèi)外齒相嚙合以傳遞轉(zhuǎn)矩。由于外齒的齒頂制成橢球面，且保持一體，依靠內(nèi)外齒相嚙合以傳遞轉(zhuǎn)矩。由于外齒的齒頂制成橢球面，且保持與內(nèi)齒嚙合后具有適當(dāng)?shù)捻斚逗蛡?cè)隙，故在轉(zhuǎn)動時(shí)，套筒與內(nèi)齒嚙合后具有適當(dāng)?shù)捻斚逗蛡?cè)隙，故在轉(zhuǎn)動時(shí)，套筒1可有軸向、徑向及可有軸向、徑向及角位移。工作時(shí)，輪齒沿軸向有相對滑動。為了減輕磨損，可由油孔注入潤角位移。工作時(shí)，輪齒沿軸向有相對滑動。為了減輕磨損，可由油孔注入潤滑油，并在套筒間裝有密封圈，以防止?jié)櫥托孤??；停⒃谔淄查g裝有密封圈，以

8、防止?jié)櫥托孤?。a） b） c）齒式聯(lián)軸器圖a）齒式聯(lián)軸器結(jié)構(gòu) b）齒形示意圖 c）位移補(bǔ)償示意圖齒式聯(lián)軸器（3 3） 萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器是由兩個(gè)叉形接頭和一個(gè)十子銷組成。十子銷分別與固定在兩根軸上的叉形萬向聯(lián)軸器是由兩個(gè)叉形接頭和一個(gè)十子銷組成。十子銷分別與固定在兩根軸上的叉形接頭用鉸鏈聯(lián)接，從而形成一個(gè)可動的聯(lián)接。這種聯(lián)軸器可允許兩軸間由較大的夾角，接頭用鉸鏈聯(lián)接，從而形成一個(gè)可動的聯(lián)接。這種聯(lián)軸器可允許兩軸間由較大的夾角，而且在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，夾角發(fā)生變化仍可正常工作；但當(dāng)夾角而且在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，夾角發(fā)生變化仍可正常工作；但當(dāng)夾角過大時(shí)，傳動效率明顯降低，過大時(shí)，傳動效率明顯降低，

9、故夾角故夾角最大可達(dá)最大可達(dá)3545。若用單個(gè)萬向聯(lián)軸器聯(lián)接軸線相交的兩軸時(shí)，當(dāng)主動軸以等角速度若用單個(gè)萬向聯(lián)軸器聯(lián)接軸線相交的兩軸時(shí)，當(dāng)主動軸以等角速度回轉(zhuǎn)時(shí)，從動軸的回轉(zhuǎn)時(shí)，從動軸的角速度角速度2并不是常數(shù)，而是在一定的范圍內(nèi)變化，因而在傳動過程中將產(chǎn)生附加的動載并不是常數(shù)，而是在一定的范圍內(nèi)變化，因而在傳動過程中將產(chǎn)生附加的動載荷。為了改善這種狀況，常將萬向聯(lián)軸器成對使用，組成雙萬向聯(lián)軸器；但安裝時(shí)應(yīng)保荷。為了改善這種狀況，常將萬向聯(lián)軸器成對使用，組成雙萬向聯(lián)軸器；但安裝時(shí)應(yīng)保證主、從動軸與中間軸間的夾角相等，且中間軸兩端叉形接頭應(yīng)在同一平面內(nèi)。這樣便證主、從動軸與中間軸間的夾角相等，且

10、中間軸兩端叉形接頭應(yīng)在同一平面內(nèi)。這樣便可使主、從動軸的角速度相等。萬向聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便，能補(bǔ)償較大的位移，可使主、從動軸的角速度相等。萬向聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)緊湊，維修方便，能補(bǔ)償較大的位移，因而在汽車、拖拉機(jī)和金屬車削機(jī)床中獲得廣泛應(yīng)用。因而在汽車、拖拉機(jī)和金屬車削機(jī)床中獲得廣泛應(yīng)用。 （1 1） 彈性套柱銷聯(lián)軸器彈性套柱銷聯(lián)軸器 彈性套柱銷聯(lián)軸器的構(gòu)造與凸緣聯(lián)軸器相似彈性套柱銷聯(lián)軸器的構(gòu)造與凸緣聯(lián)軸器相似, , 只是用套有彈性套的柱銷代替了連接螺栓只是用套有彈性套的柱銷代替了連接螺栓, , 如圖所示。如圖所示。 彈性套的變形可以補(bǔ)償兩軸的徑向位移彈性套的變形可以補(bǔ)償兩軸的徑向位移, ,

11、 并且具有緩沖并且具有緩沖和吸震作用。允許軸向位移為和吸震作用。允許軸向位移為2 27.5 mm7.5 mm； 徑向位移為徑向位移為0.20.20.7 mm, 0.7 mm, 偏角位移為偏角位移為30301 13030。 （2 2） 彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器 彈性柱銷聯(lián)軸器是用尼龍柱銷將兩個(gè)半聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)起來的彈性柱銷聯(lián)軸器是用尼龍柱銷將兩個(gè)半聯(lián)軸器聯(lián)結(jié)起來的, , 如如圖所示。圖所示。 這種聯(lián)軸器這種聯(lián)軸器, ,結(jié)構(gòu)簡單結(jié)構(gòu)簡單, , 維修安裝方便維修安裝方便, , 具有吸震和補(bǔ)償具有吸震和補(bǔ)償軸向位移及微量徑向位移和角位移的能力。軸向位移及微量徑向位移和角位移的能力。 彈性柱銷與彈性套柱

12、彈性柱銷與彈性套柱銷聯(lián)軸器均可用于經(jīng)常正反轉(zhuǎn)、銷聯(lián)軸器均可用于經(jīng)常正反轉(zhuǎn)、 啟動頻繁、啟動頻繁、 轉(zhuǎn)速較高的場合。轉(zhuǎn)速較高的場合。 10.2離合器牙嵌離合器是由兩個(gè)端面帶牙的半離合器組成。其中一個(gè)半離合器固定在主動軸上；另一個(gè)半離合器用導(dǎo)鍵（或花鍵）與從動軸聯(lián)接，并可由操縱機(jī)構(gòu)使其作軸向移動，以實(shí)現(xiàn)離合器的分離與接合，它是靠牙的相互嵌合傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。為使兩軸對中，在主動軸端的半離合器上固定一個(gè)對中環(huán)，從動軸可在對中環(huán)內(nèi)自由轉(zhuǎn)動。牙嵌離合器圖 1、2半離合器 3導(dǎo)向平鍵 4對中環(huán)2. 2. 摩擦離合器摩擦離合器 摩擦離合器按摩擦面的多少分為單片式和多片式摩擦離合器。摩擦離合器按摩擦面的多少分為

13、單片式和多片式摩擦離合器。單片式摩擦離合器。單片式摩擦離合器。 圓盤圓盤1 1緊固在主動軸上緊固在主動軸上, , 圓盤圓盤2 2可以沿導(dǎo)向可以沿導(dǎo)向平鍵在從動軸上移動平鍵在從動軸上移動, , 移動盤移動盤3 3可使兩圓盤接合或分離。可使兩圓盤接合或分離。 在軸向壓力在軸向壓力FQFQ的作用下的作用下, , 兩圓盤工作表面產(chǎn)生摩擦力兩圓盤工作表面產(chǎn)生摩擦力, , 從而傳從而傳遞轉(zhuǎn)矩。遞轉(zhuǎn)矩。 單片式摩擦離合器多用于傳遞轉(zhuǎn)矩較小的輕型機(jī)械。單片式摩擦離合器多用于傳遞轉(zhuǎn)矩較小的輕型機(jī)械。多盤摩擦離合器多盤摩擦離合器多盤摩擦離合器也稱為多片式摩擦離合器，它主要由主動軸多盤摩擦離合器也稱為多片式摩擦離合

14、器，它主要由主動軸1、從動軸、從動軸10、外套筒、外套筒2、內(nèi)、內(nèi)套筒套筒9、外摩擦盤、外摩擦盤4、內(nèi)摩擦盤、內(nèi)摩擦盤5、滑環(huán)、滑環(huán)7、曲臂壓桿、曲臂壓桿8、壓板、壓板3、圓螺母、圓螺母6組成。外摩擦盤以組成。外摩擦盤以其外齒插入主動軸上的外套筒內(nèi)壁的縱向槽中，盤的內(nèi)壁不與任何零件接觸，故盤可與其外齒插入主動軸上的外套筒內(nèi)壁的縱向槽中，盤的內(nèi)壁不與任何零件接觸，故盤可與主動軸主動軸1一起回轉(zhuǎn)，并可在軸向力推動下沿軸向移動；內(nèi)摩擦盤以其孔壁凹槽與從動軸上一起回轉(zhuǎn)，并可在軸向力推動下沿軸向移動；內(nèi)摩擦盤以其孔壁凹槽與從動軸上的內(nèi)套筒的凸齒相配合，而盤的外緣不與任何零件接觸，故盤可與從動軸一起回轉(zhuǎn)，

15、也的內(nèi)套筒的凸齒相配合，而盤的外緣不與任何零件接觸，故盤可與從動軸一起回轉(zhuǎn)，也可在軸向力推動下沿軸向移動。另外在內(nèi)套筒上開有三個(gè)縱向槽，其中安置了可繞銷軸可在軸向力推動下沿軸向移動。另外在內(nèi)套筒上開有三個(gè)縱向槽，其中安置了可繞銷軸轉(zhuǎn)動的曲臂壓桿；當(dāng)滑環(huán)轉(zhuǎn)動的曲臂壓桿；當(dāng)滑環(huán)7向左移動時(shí)，曲臂壓桿通過壓板將所有內(nèi)、外摩擦盤壓緊在調(diào)向左移動時(shí)，曲臂壓桿通過壓板將所有內(nèi)、外摩擦盤壓緊在調(diào)節(jié)螺母上，離合器處于接合狀態(tài)。螺母可調(diào)節(jié)摩擦盤之間的壓力。內(nèi)摩擦盤可作成碟形，節(jié)螺母上，離合器處于接合狀態(tài)。螺母可調(diào)節(jié)摩擦盤之間的壓力。內(nèi)摩擦盤可作成碟形，當(dāng)承壓時(shí)，可被壓平而與外盤很好貼緊；松脫時(shí)，由于內(nèi)盤的彈力作

16、用，可以迅速與外當(dāng)承壓時(shí)，可被壓平而與外盤很好貼緊；松脫時(shí)，由于內(nèi)盤的彈力作用，可以迅速與外盤分離。盤分離。 a）多盤摩擦離合器結(jié)構(gòu)圖 b）外摩擦盤 c）平板形內(nèi)摩擦盤 d）碟形內(nèi)摩擦盤1主動軸 2外套 3壓板 4外摩擦盤 5內(nèi)摩擦盤6螺母 7滑環(huán) 8曲臂壓桿 9套筒 10從動軸多片式摩擦離合器多片式摩擦離合器 （3 3）定向離合器（只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，反方向時(shí)能自動分離。）定向離合器（只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，反方向時(shí)能自動分離。） 下圖所示為滾柱式定向離合器。下圖所示為滾柱式定向離合器。 它由星輪它由星輪 1 1、 外圈外圈2 2、 滾柱滾柱3 3和和彈簧頂桿彈簧頂桿4 4等組成。等組成。 滾柱數(shù)目

17、一般為滾柱數(shù)目一般為3838個(gè)個(gè), , 每個(gè)滾柱都被彈簧頂每個(gè)滾柱都被彈簧頂桿以不大的推力向前推進(jìn)而處于半楔緊狀態(tài)。桿以不大的推力向前推進(jìn)而處于半楔緊狀態(tài)。 當(dāng)星輪當(dāng)星輪1 1為主動件并為主動件并作順時(shí)針作順時(shí)針( (如圖示如圖示) )回轉(zhuǎn)時(shí)回轉(zhuǎn)時(shí), , 滾柱受到摩擦力的作用將被楔緊在槽內(nèi)滾柱受到摩擦力的作用將被楔緊在槽內(nèi), , 帶動外圈帶動外圈2 2與星輪一起回轉(zhuǎn)與星輪一起回轉(zhuǎn), , 離合器處于接合狀態(tài)離合器處于接合狀態(tài); ; 反之反之, , 當(dāng)星輪當(dāng)星輪反向回轉(zhuǎn)時(shí)反向回轉(zhuǎn)時(shí), , 滾柱在摩擦力作用下被推到楔形槽較寬的空間滾柱在摩擦力作用下被推到楔形槽較寬的空間, , 離合離合器處于分離狀態(tài)，星輪空轉(zhuǎn)。器處于分離狀態(tài)，星輪空轉(zhuǎn)。若星輪與外圈同時(shí)作順時(shí)針回轉(zhuǎn)若星輪與外圈同時(shí)作順時(shí)針回轉(zhuǎn), , 當(dāng)外圈轉(zhuǎn)速大于星輪轉(zhuǎn)速當(dāng)外圈轉(zhuǎn)速大于星輪轉(zhuǎn)速, , 則離則離合器處于分離狀態(tài)合器處于分離狀態(tài), , 星輪與外圈互不相干星輪與外圈互不相干, , 各以自己的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動；各以自己的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動；