機械設(shè)計第十四章

1、機械設(shè)計第十四章第1頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四聯(lián)軸器的種類和特性1 制造安裝誤差、變形、溫度變化不能保證嚴格對中 要求聯(lián)軸器能適應(yīng)一定范圍的相對位移 14-1 聯(lián)軸器的種類和特性第2頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四剛性聯(lián)軸器：無位移補償能力，對中性要求高、結(jié)構(gòu)簡單套筒聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器鉸制孔螺栓普通螺栓+凸肩材料：灰鑄鐵或碳鋼，重載時或圓周速度大于30 m/s時鑄 鋼或鍛鋼適用：轉(zhuǎn)速低、無沖擊、軸的剛性大、對中性較好第3頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四無彈性元件撓性聯(lián)軸器：補償相對位移，不能緩沖減振十字滑塊聯(lián)軸器

2、優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、制造容易。缺點：滑塊因偏心產(chǎn)生離心力和磨損，帶來附加動載荷。第4頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四滑塊聯(lián)軸器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、尺寸緊湊。應(yīng)用：適用于小功率，高轉(zhuǎn)速而無劇烈沖擊的場合。 第5頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四十字軸式萬向聯(lián)軸器作用：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。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于汽車、機床等機械傳動系統(tǒng)中。視頻第6頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四齒式聯(lián)軸器 外齒齒頂制成橢球面，且保證與內(nèi)齒嚙合后具有適當?shù)捻斚逗蛡?cè)隙，故在傳動時，套筒可有軸向和徑向

3、位移以及角位移。質(zhì)量較大，成本較高，在重型機械中廣泛應(yīng)用。第7頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四滾子鏈聯(lián)軸器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，質(zhì)量小，裝拆方便，維修容 易，價廉，并具有一定的補償性能和緩沖性能缺點：不宜用于逆向傳動、啟動頻繁、立軸、高速傳動。雙排鏈第8頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四有彈性元件撓性聯(lián)軸器：補償兩軸相對位移，緩沖減振能彈性套柱銷聯(lián)軸器 原理：通過波紋狀的彈性套傳遞轉(zhuǎn)矩，可緩沖減振 彈性套的材料：常用耐油橡膠 特點：制造容易，裝拆方便，成本低，彈性套易磨損 適用：連接平穩(wěn)、需正反轉(zhuǎn)或啟動頻繁、中小轉(zhuǎn)矩第9頁，共35頁，202

4、2年，5月20日，21點38分，星期四彈性柱銷聯(lián)軸器優(yōu)點：傳遞轉(zhuǎn)矩大、結(jié)構(gòu)簡單、安裝制造方便，耐久性好適用：軸向竄動較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和啟動頻繁的場合限制：尼龍柱銷對溫度較敏感，溫度限制-2070第10頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四梅花形彈性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器與軸的配合可以做成圓柱形或圓錐形，中 間的彈性元件形狀似梅花。選用不同硬度的聚胺酯 橡膠，鑄形尼龍等材料制造。工作溫度：-35 +80傳遞扭矩：T =1625000 NM第11頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四輪胎聯(lián)軸器優(yōu)點：消振能力好，降低動載載荷、補償軸向位移，絕緣 性能好，無噪

5、聲。缺點：徑向尺寸較大，當轉(zhuǎn)矩較大時會因過大扭轉(zhuǎn)變形而 產(chǎn)生附加軸向載荷。第12頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四膜片聯(lián)軸器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)比較簡單，不需潤滑，維護方便，平衡容易， 質(zhì)量小，對環(huán)境適應(yīng)性強，發(fā)展前途廣闊缺點：扭轉(zhuǎn)彈性較低，緩沖減振性能差適用：載荷比較平穩(wěn)的高速傳動第13頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四第14頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四14-2 聯(lián)軸器的選擇(一)選擇聯(lián)軸器的類型 大功率的重載齒式 有沖擊載荷或要求消除轉(zhuǎn)振動輪胎式 高速傳動平衡精度高(例如膜片聯(lián)軸器)不宜偏心 較大的附加相對位移撓性聯(lián)軸器

6、第15頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四 徑向位移較大滑塊聯(lián)軸器 角位移較大或相交兩軸萬向聯(lián)軸器 含橡膠等非金屬元件避免溫度、腐蝕性介質(zhì)及強光 低速、剛性大剛性聯(lián)軸器 非金屬彈性元件聯(lián)軸器中小功率傳動第16頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四(二)計算聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩KA工作情況系數(shù)。T為聯(lián)軸器所傳遞的公稱轉(zhuǎn)矩。第17頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四(三)確定聯(lián)軸器的型號 根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩T及所選的聯(lián)軸器類型，按照(四)校核最大轉(zhuǎn)速 被連接軸的轉(zhuǎn)速n不應(yīng)超過所選聯(lián)軸器允許的最高轉(zhuǎn)速nmax，即nnmax(五)協(xié)調(diào)軸孔直徑 多數(shù)

7、情況下，每一型號聯(lián)軸器適用的軸的直徑均有一個范圍。 標準中或者給出軸直徑的最大和最小值，或者給出適用直徑的尺寸系列，被連接兩軸的直徑應(yīng)當在此范圍之內(nèi)。第18頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四(六)規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度 通常標準中只給出單項位移偏差的允許值 如果有多項位移偏差，必須根據(jù)聯(lián)軸器的尺寸大小計算出相互影響的關(guān)系，作為規(guī)定部件安裝精度的依據(jù)。(七)進行必要的校核 主要承載零件強度校核 非金屬彈性元件最高溫度校核第19頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四例題 某車間起重機根據(jù)工作要求選用一電動機，其功率P= 10kW，轉(zhuǎn)速n=960 r/mi

8、n，電動機軸伸的直徑d=42 mm，試選擇所需的聯(lián)軸器(只要求與電動機軸伸連接的半聯(lián)軸器滿足直徑要求)1.類型選擇 為了隔離振動與沖擊，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。2.載荷計算第20頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四第21頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四3.型號選擇 從GB4323-2002中查得LT6型彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為250Nm，許用最大轉(zhuǎn)速為3800r/min，軸徑為3242 mm之間，故合用。第22頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四14-3 離合器(一)牙嵌離合器 一個半離合器固定在主動軸上；另一個半離合器用

9、導(dǎo)向平鍵(或花鍵)與從動軸連接，并由操縱機構(gòu)使其作軸向移動，以實現(xiàn)離合器的分離與接合。第23頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四三角形牙用于傳遞小轉(zhuǎn)矩的低速離合器 梯形牙的強度高，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，能自動補償牙的磨損與間隙，從而減少沖擊，故應(yīng)用較廣第24頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四 鋸齒形牙強度高，只能傳遞單向轉(zhuǎn)矩，用于特定的工作條件處 矩形牙無軸向分力，但不便于接合與分離，磨損后無法補償，故使用較少第25頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四下圖所示的牙形主要用于安全離合器第26頁，共35頁，2022年，5月20日，21

10、點38分，星期四主動軸從動軸摩擦盤摩擦盤操縱環(huán)(二)圓盤摩擦離合器 優(yōu)點： (1)在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進行結(jié)合； (2)過載時打滑，起保護作用； (3)結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。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。第27頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四多盤摩擦離合器 一組外摩擦盤5(a)外齒插入外鼓輪2內(nèi)緣的縱向槽中； 另一組內(nèi)摩擦盤6(b)凹槽與套筒4的凸齒相配合； 曲臂壓桿8通過壓板9將所有內(nèi)、外摩擦盤緊壓在調(diào)節(jié)螺母10上，離合器即進入接合狀態(tài)。動畫第28頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四摩擦離合器的操縱方法：機械、電磁、

11、氣動、液壓電磁操縱的多盤摩擦離合器優(yōu)點：遠距離操縱，動作迅速，無不平衡軸向力1電經(jīng)接觸環(huán)2電磁線圈3、4摩擦片5銜鐵6復(fù)位彈簧第29頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四安全聯(lián)軸器離合器1作用：工作轉(zhuǎn)矩超過極限轉(zhuǎn)矩，聯(lián)接件折斷、脫開或打 滑，從動軸停轉(zhuǎn)，保護重要零件一、剪切銷安全聯(lián)軸器區(qū)分：安全聯(lián)軸器斷開聯(lián)接后不能自動恢復(fù)工作 安全離合器斷開聯(lián)接后能夠自動恢復(fù)工作雙剪式 銷釘裝在經(jīng)過淬火的鋼套內(nèi)，過載時即被剪斷。單剪式14-4 安全聯(lián)軸器及安全離合器第30頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四安全聯(lián)軸器離合器2二、滾珠安全離合器主動齒輪傳來的轉(zhuǎn)矩通過滾珠、從動盤、外套筒而傳給從動軸。 轉(zhuǎn)矩超過許用值，彈簧壓縮，從動盤右移，滾珠滑動，主動齒輪空轉(zhuǎn)，動軸停轉(zhuǎn)。 載荷恢復(fù)正常時，又可重新傳遞轉(zhuǎn)矩。 第31頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四特殊114-5特殊功用及特殊結(jié)構(gòu)的聯(lián)軸器及離合器(一)定向離合器爪輪套筒滾柱彈簧頂 滾柱被摩擦力驅(qū)動而滾向空隙的收縮部分，并楔緊在爪輪和套筒間，使套筒隨爪輪一同回轉(zhuǎn)。第32頁，共35頁，2022年，5月20日，21點38分，星期四(二)離心離合器開式離心離合器：只有當達到一定工作轉(zhuǎn)速時，主、從動 部分才進入接合動畫第33頁，