第19章聯(lián)軸器離合器及制動器

1、機械設計機械設計第第19章章 聯(lián)軸器和離合器聯(lián)軸器和離合器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：這些部件已標準化，只需根據(jù)使用要求合理選用。這些部件已標準化，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零件，使之根軸或軸與其它回轉零件，使之一起回轉并傳遞運動和動力。一起回轉并傳遞運動和動力。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 ：機器工作時，聯(lián)：機器工作時，聯(lián)接的兩軸能隨時接合或分離。接的兩軸

2、能隨時接合或分離。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，會使兩軸線不能嚴格對中。承載后的變形等，會使兩軸線不能嚴格對中。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)接的活動度來補償位移聯(lián)接的活動度來補償位移利用聯(lián)軸器中彈性元件的變形來利用聯(lián)軸器中彈性元件的變形來補償位移補償位移用在兩軸能嚴格對中的用在兩

3、軸能嚴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 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)軸器結構：用兩圓錐銷（或平鍵）傳遞轉矩。結構：用兩圓錐銷（或平鍵）傳遞轉矩。特點特點: : 結構簡單，徑向尺寸小，需自行設計。結構簡單，徑向尺寸小，需自行設計。 凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器特點：結構簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能特點：結構簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能 緩沖減振緩沖減振 。應用：用于載荷較平穩(wěn)的兩軸聯(lián)接應用：用于載荷較平穩(wěn)的兩軸聯(lián)接 。結構：半聯(lián)軸器通過鍵與軸相聯(lián)，用螺栓將兩個半聯(lián)結構：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

4、起。軸器的凸緣聯(lián)接在一起?？块绢^靠榫頭對中對中靠鉸制孔螺靠鉸制孔螺栓對中栓對中 構成動聯(lián)接，具有一個或幾構成動聯(lián)接，具有一個或幾個方向的活動度。能補償兩軸個方向的活動度。能補償兩軸的相對位移。的相對位移。 十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器工作原理：工作原理：當兩軸存在不對中和當兩軸存在不對中和偏斜時，滑塊將在凹槽內滑動。偏斜時，滑塊將在凹槽內滑動。優(yōu)缺點優(yōu)缺點：結構簡單、制造容易。：結構簡單、制造容易?；瑝K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。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 齒輪聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器結構：結構：兩個有內齒的外

5、殼，兩個有外齒的套筒，兩者齒數(shù)相同，兩個有內齒的外殼，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，空腔內儲存潤滑油。栓聯(lián)接。兩端密封，空腔內儲存潤滑油。功用：功用：能補償軸不對中和偏斜。能補償軸不對中和偏斜。作用：作用：用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，而且在傳用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，而且在傳動過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。動過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。應用：應用：廣泛應用于汽車、機床等機械傳動系統(tǒng)中。廣泛應用于汽車、機床等機械傳動系統(tǒng)中。萬向節(jié)聯(lián)軸器萬向節(jié)聯(lián)軸

6、器結構特點：結構特點：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”構件相聯(lián)，構件相聯(lián)，“十字形十字形”構件的中構件的中心位于兩軸交點處。心位于兩軸交點處。cos/cos121=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)將兩個單萬向鉸鏈機構串聯(lián)使用，構成雙萬向鉸鏈機構。將兩個單萬向鉸鏈機構串聯(lián)使用，構成雙萬向鉸鏈機構。B）雙萬向聯(lián)軸節(jié)雙萬向聯(lián)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相等；主動軸、從動軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾角應相等

7、；中間軸兩端的叉面應在同一平面內。中間軸兩端的叉面應在同一平面內。1 = 3C） 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) 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：特點：彈性套的變形可以補償兩軸線的徑向位移和角位移，彈性套的變形可以補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。結構：結構：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。 彈性柱銷聯(lián)軸器彈性柱銷聯(lián)軸器特點特點: :結構簡單，兩半聯(lián)軸結構簡單，兩半聯(lián)軸 器可

8、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，結構緊耐磨性好，結構緊湊，適合于沖擊不大，經(jīng)常湊，適合于沖擊不大，經(jīng)常正反轉的中、低速以及較大正反轉的中、低速以及較大轉矩的傳動軸系。轉矩的傳動軸系。結構：結構：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。19.2.2 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器的選擇1. 根據(jù)機器的工作條件和使用要求選擇合適的類型

9、；根據(jù)機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、計算轉矩、計算轉矩 Tc 和轉速和轉速 n 選定具體的型號。選定具體的型號。注意：注意：應按計算轉矩應按計算轉矩 Tc 來選擇型號。來選擇型號。TKTAcT公稱轉矩；公稱轉矩；KA工況系數(shù)；查表工況系數(shù)；查表19.319.3 離合器離合器1. 牙嵌式離合器牙嵌式離合器結結 構：構：工作原理：工作原理：常用的牙型：常用的牙型：特特 點：點： 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)，實現(xiàn)兩套筒的結合與分離。利用操縱桿移動滑環(huán)，實現(xiàn)兩套筒的結合與分離。

10、三角形、矩形、梯形和鋸齒形。三角形、矩形、梯形和鋸齒形。結構最簡單，外廓尺寸小。但接合時必須使主結構最簡單，外廓尺寸小。但接合時必須使主動軸慢速轉動或停車，否則牙齒容易損壞。動軸慢速轉動或停車，否則牙齒容易損壞。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矩。利用接觸表面間的摩擦力來傳遞轉矩。缺點：缺點：結合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱。結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；）過載時打滑，起保護作用； （3）結合平穩(wěn)、沖擊和振動小。）結合平穩(wěn)、沖擊和振動小。（1）在任何轉速條件下兩軸都可以進行結合；）在任何轉速條件下兩軸都

11、可以進行結合；結結 構：構：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)，可實現(xiàn)兩移動滑環(huán)，可實現(xiàn)兩 圓盤的結合與分離，圓盤的結合與分離， 靠摩擦力帶動從動軸靠摩擦力帶動從動軸 轉動。轉動。 單片式圓盤摩擦離合器單片式圓盤摩擦離合器優(yōu)點：優(yōu)點：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，來實現(xiàn)兩軸的結合與分離。片，來實現(xiàn)兩軸的結合與分離。 多片式圓盤摩擦離合器多片式圓盤摩擦離合器 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與從動軸相聯(lián)。利用與從動軸相聯(lián)。利用彈簧彈簧5與滾珠與滾珠4將件將件6聯(lián)聯(lián)接，而件接，而件6是用導鍵與是用導鍵與件件1相聯(lián)的。當傳遞的相聯(lián)的。當傳遞的扭矩超過滾珠與件扭矩超過滾珠與件3之之間的摩擦力矩時，離間的摩擦力矩時，離合器就會脫開。合器就會脫開。 3. 自動離合器自動離合器4. 超越離合器超越離合器 當外環(huán)反向轉動時，則帶動當外環(huán)反向轉動時，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)。