第8章軸聯(lián)軸器和離合器

第8章軸、聯(lián)軸器和離合器§1軸§2聯(lián)軸器的種類和特性§3聯(lián)軸器的選擇§4離合器§5安全聯(lián)軸器及安全離合器

1軸一、軸的用途與分類

1、功用：1）支承回轉(zhuǎn)零件（齒輪、帶輪）；

2）傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力

2、分類：

按承載情況分：

轉(zhuǎn)軸——既承受扭矩（轉(zhuǎn)矩）又承受彎矩，是最常用的

一種軸

心軸——只受彎矩，不承受轉(zhuǎn)矩；起支承作用

傳動(dòng)軸——主要受扭矩（轉(zhuǎn)矩），不承受彎矩或承受很小彎矩，僅起傳遞動(dòng)力的作用

按軸線形狀分：

直軸階梯軸

光軸曲軸：

空心軸和鋼絲軟軸

二、軸的材料及其選擇

碳素鋼——常用45#，正火調(diào)質(zhì)合金鋼——對(duì)應(yīng)力集中較敏感。

注意：①采用合金鋼并不能提高軸的剛度。

②軸的熱處理和表面強(qiáng)化可提高軸的疲勞強(qiáng)度。

常見幾種軸的材料及其力學(xué)性能見P176表8-2

三、軸設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

工作能力計(jì)算

球墨鑄鐵——價(jià)廉、強(qiáng)度高、耐磨、吸振、應(yīng)力集中敏感低。

可靠性差要求：

①軸和軸上零件要有準(zhǔn)確、牢固的工作位置

②軸上零件裝拆、調(diào)整方便

③軸應(yīng)具有良好的制造工藝性等

④盡量避免應(yīng)力集中

軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是要定出軸的合理外形和全部結(jié)構(gòu)尺寸包括：各軸段長(zhǎng)度、直徑及其他細(xì)小尺寸的設(shè)計(jì)概述1聯(lián)軸器和離合器概述聯(lián)軸器和離合器：聯(lián)接軸與軸

傳遞運(yùn)動(dòng)與轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器聯(lián)接兩軸，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不分離，停車時(shí)才分離離合器

運(yùn)轉(zhuǎn)過程中隨時(shí)接合或分離操縱傳動(dòng)的斷續(xù)，進(jìn)行變速或換向

安全聯(lián)軸器與離合器

過載時(shí)斷開或打滑，保證不因過載而損壞

特殊功用的聯(lián)軸器與離合器

某些特殊要求達(dá)一定轉(zhuǎn)速時(shí)，自動(dòng)接合或分離

聯(lián)軸器的種類和特性12聯(lián)軸器的種類和特性制造安裝誤差受載和溫度引起的變形：軸線不在同一直線上結(jié)構(gòu)上采取措施，使之能適應(yīng)相對(duì)位移一、聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對(duì)位移

無補(bǔ)償相對(duì)位移能力，對(duì)中性要求高相對(duì)位移引起附加載荷二、聯(lián)軸器的分類

剛性聯(lián)軸器

無彈性元件撓性聯(lián)軸器：可補(bǔ)償相對(duì)位移，不能緩沖減振

有彈性元件撓性聯(lián)軸器：可補(bǔ)償相對(duì)位移，緩沖減振撓性聯(lián)軸器

有補(bǔ)償相對(duì)位移能力剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器s：常用套筒聯(lián)軸器夾殼聯(lián)軸器a-夾殼聯(lián)軸器s無彈性件撓性聯(lián)軸器無彈性元件撓性聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器a-十字滑塊s滑塊聯(lián)軸器s萬向聯(lián)軸器a齒式聯(lián)軸器a-齒式聯(lián)軸器s滾子鏈聯(lián)軸器s

有彈性件撓性聯(lián)軸器有彈性元件撓性聯(lián)軸器彈性套a-柱銷聯(lián)軸器s彈性a--柱銷聯(lián)軸器s梅花形彈性聯(lián)軸器s輪胎聯(lián)軸器a-輪胎聯(lián)軸器s膜片聯(lián)軸器s星形彈性聯(lián)軸器s

選擇13聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器：標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化機(jī)械設(shè)計(jì)的任務(wù)：選用聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器的類型計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩進(jìn)行必要的承載能力校核規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度協(xié)調(diào)軸孔直徑校核最大轉(zhuǎn)矩確定聯(lián)軸器的型號(hào)

選擇2１．選擇聯(lián)軸器的類型依據(jù)：工作載荷的大小和性質(zhì)、轉(zhuǎn)速高低、安裝精度低速、剛性大的短軸：剛性聯(lián)軸器；低速、剛性小的長(zhǎng)軸：無彈性元件撓性聯(lián)軸器；傳遞轉(zhuǎn)矩較大的重型機(jī)械：齒式聯(lián)軸器；高速、有振動(dòng)和沖擊：彈性元件撓性聯(lián)軸器；軸線位置有較大變動(dòng)：萬向聯(lián)軸器；有安全保護(hù)要求：安全聯(lián)軸器。

２．計(jì)算聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩KA：工作情況系數(shù)T：聯(lián)軸器所傳遞的公稱轉(zhuǎn)矩３．確定聯(lián)軸器的型號(hào)Tca≤[T][T]：聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩４．校核最大轉(zhuǎn)速n≤nmax選擇3６．規(guī)定部件相應(yīng)的安裝精度７．進(jìn)行必要的校核５．協(xié)調(diào)軸孔直徑兩軸的直徑和形狀在所選聯(lián)軸器型號(hào)規(guī)定的范圍內(nèi)要求：軸的相對(duì)位移偏差在一定范圍內(nèi)，保證軸及相應(yīng)部件的安裝精度聯(lián)軸器中零件的承載能力校核

例：聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算（選用）已知：電動(dòng)機(jī)輸出軸經(jīng)聯(lián)軸器輸出給減速設(shè)備，電動(dòng)機(jī)功率P=10Kw，轉(zhuǎn)速n=960r/min，電動(dòng)機(jī)軸伸端直徑d=42mm，試選擇聯(lián)軸器。解：1、為緩沖吸振，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器2、載荷計(jì)算3、選用由表格查得彈性套柱銷聯(lián)軸器的許用轉(zhuǎn)矩為250，許用轉(zhuǎn)速為3800r/min，軸徑為32～42mm之間，符號(hào)要求。一、分類作用：聯(lián)接兩根軸，傳遞轉(zhuǎn)矩，主、從動(dòng)部分可分離可接合4離合器工作原理：嵌入式、摩擦式

離合控制方法：操縱式和自動(dòng)式操縱方式：機(jī)械、電磁、液壓和氣壓可自動(dòng)離合：超越離合器、離心離合器和安全離合器二、基本要求分離、接合迅速，平穩(wěn)無沖擊，分離徹底，動(dòng)作準(zhǔn)確可靠；慣性小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，尺寸小，工作安全，效率高；接合元件耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)，散熱條件好；操縱方便省力，制造容易，調(diào)整維修方便。離合器2三、離合器的選用嵌入式離合器：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形尺寸較小，無相對(duì)運(yùn)動(dòng)；適用于低速接合、轉(zhuǎn)矩不大的場(chǎng)合摩擦式離合器：接合過程平穩(wěn)，沖擊振動(dòng)較小，過載保護(hù)；

尺寸大，滑動(dòng)摩擦，發(fā)熱量大，磨損較大電磁摩擦離合器：遠(yuǎn)距離操縱，動(dòng)作迅速，沒有不平衡的軸向力廣泛應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床等機(jī)械牙嵌離合器單圓盤摩擦離合器多圓盤摩擦離合器二、簡(jiǎn)介電磁摩擦離合器

爪輪1套筒2滾柱3彈簧頂桿4單向轉(zhuǎn)動(dòng)：

內(nèi)軸順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)（套筒2逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)）滾柱楔緊于1和2間

2同向回轉(zhuǎn)反之則2不轉(zhuǎn)超越離合：

2相對(duì)于1的轉(zhuǎn)向?yàn)槟鏁r(shí)針二者分離安全聯(lián)軸器離合器15安全聯(lián)軸器及安全離合器作用：過載時(shí)，聯(lián)接件折斷、脫開或打滑，從動(dòng)軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)一、剪切銷安全聯(lián)軸器區(qū)分：安全聯(lián)軸器─不自動(dòng)恢復(fù)，用于很少過載處；安全離合器─自動(dòng)恢復(fù)工作能力，用于經(jīng)常過載處；雙剪式銷釘裝在經(jīng)過淬火的鋼套內(nèi)，過載時(shí)即被剪斷單剪式

安全聯(lián)軸器離合器2二、滾珠安全離合器滾珠→從動(dòng)盤→外套筒