聯(lián)軸器、離合器和制動器機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)老師講課課件

教學(xué)要求、重點與難點第一節(jié)概述第二節(jié)聯(lián)軸器第三節(jié)離合器第四節(jié)制動器小結(jié)作業(yè)第17章聯(lián)軸器、離合器和制動器教學(xué)要求、重點與難點第17章聯(lián)軸器、離合器和制動器1教學(xué)要求、重點與難點一、教學(xué)要求了解常用聯(lián)軸器、離合器的主要類型和用途；了解常用聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)、工作原理、特點、影響工作性能的因素，以及選擇方法；了解常用離合器的結(jié)構(gòu)、工作原理、性能、特點、及選擇方法。

二、教學(xué)重點與難點重點：最常用的幾種聯(lián)軸器特點、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用；區(qū)別聯(lián)軸器和離合器。

難點：聯(lián)軸器和離合器類型的選擇與確定。

教學(xué)要求、重點與難點一、教學(xué)要求2

聯(lián)軸器與離合器的異同點：相同點：聯(lián)接兩軸傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。

不同點：聯(lián)軸器——聯(lián)接的兩軸只有停車后經(jīng)拆卸才能分離。離合器——聯(lián)接的兩軸可在機(jī)器工作中方便地實現(xiàn)分離與接合。制動器：對機(jī)器的運(yùn)動件施加阻力或阻力矩，使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度降低或迫使機(jī)械停止運(yùn)轉(zhuǎn)的裝置。第一節(jié)概述第一節(jié)概述3軸向位移徑向位移角位移綜合位移軸的相對位移第二節(jié)聯(lián)軸器

軸向位移徑向位移角位移4剛性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器

凸緣聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器齒輪聯(lián)軸器可以補(bǔ)償位移套筒聯(lián)軸器無位移補(bǔ)償能力對中性要求高。無彈性元件有彈性元件緩沖吸振，用于起動頻繁、高速變載以及經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場合。彈性圈柱銷聯(lián)軸器尼龍柱銷聯(lián)軸器輪胎聯(lián)軸器

一、聯(lián)軸器的類型（可移式剛性聯(lián)軸器）剛性聯(lián)軸器撓性聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器齒輪51、套筒聯(lián)軸器

二、剛性聯(lián)軸器

特點：結(jié)構(gòu)簡單，但不能緩沖、吸振。適用于兩軸嚴(yán)格對中、載荷平穩(wěn)的場合。1、套筒聯(lián)軸器二、剛性聯(lián)軸器特點：結(jié)構(gòu)簡單，但62、凸緣聯(lián)軸器

特點：結(jié)構(gòu)簡單，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但不能緩沖、吸振。適用于兩軸嚴(yán)格對中、載荷平穩(wěn)的場合。型式：有對中榫的凸緣聯(lián)軸器普通凸緣聯(lián)軸器---靠鉸制孔螺栓對中。---靠榫頭對中。2、凸緣聯(lián)軸器特點：結(jié)構(gòu)簡單，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但不71、十字滑塊聯(lián)軸器

特點：轉(zhuǎn)速高時，十字滑塊因偏心離心力大，磨損快。適用于低速，三、無彈性元件撓性聯(lián)軸器1、十字滑塊聯(lián)軸器特點：轉(zhuǎn)速高時，十字滑塊因偏心離心力大，82、齒式聯(lián)軸器

優(yōu)點：傳遞轉(zhuǎn)矩較大，補(bǔ)償適量的綜合位移。。缺點：結(jié)構(gòu)笨重，成本較大。適用于重型機(jī)械。2、齒式聯(lián)軸器優(yōu)點：傳遞轉(zhuǎn)矩較大，補(bǔ)償適量的綜合位移。。93、萬向聯(lián)軸器

3、萬向聯(lián)軸器10

1)單萬向聯(lián)軸器的速度特性：當(dāng)主動叉是等角速轉(zhuǎn)動時，從動叉是變角速轉(zhuǎn)動。

如圖所示，假設(shè)叉軸1以等角速ω1旋轉(zhuǎn)，當(dāng)萬向節(jié)處于圖a所示位置時，A點的瞬時線速度可從叉軸1和叉軸2兩個方面求出：VA=ω1r=ω2rcosα所以ω2=ω1/cosα此時ω2>ω1

當(dāng)叉軸1轉(zhuǎn)過900至圖b所示位置時，十字軸上B點的瞬時線速度可從叉軸1和叉軸2兩個方面求出：VB=ω1rcosα=ω2r所以ω2=ω1cosα此時ω2<ω1

a)

b)

11設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云雙萬向聯(lián)軸器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)。安裝要求：①主動、從動、中間三軸共面；②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；③中間軸兩端的叉面應(yīng)在同一平面內(nèi)。ααC2αα121C設(shè)計：潘存云設(shè)計：潘存云雙萬向聯(lián)軸器將兩個單萬向鉸鏈機(jī)構(gòu)串聯(lián)12四、彈性元件撓性聯(lián)軸器

1、彈性套柱銷聯(lián)軸器

特點：結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，能緩沖、吸振。但彈性圈易損壞，壽命低。用于中、小載荷的高速軸上。四、彈性元件撓性聯(lián)軸器1、彈性套柱銷聯(lián)軸器特點：結(jié)構(gòu)簡單132、彈性柱銷聯(lián)軸器

特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，傳遞轉(zhuǎn)矩能力較大，能緩沖、吸振，補(bǔ)償位移較小。適用于正反轉(zhuǎn)、啟動頻繁的高低速軸。2、彈性柱銷聯(lián)軸器特點：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，傳遞轉(zhuǎn)矩能力較14設(shè)計：潘存云3、輪胎式彈性聯(lián)軸器特點：輪胎環(huán)D止退墊板結(jié)構(gòu)簡單、易于變形。允許較大的綜合位移。適用于啟動頻繁、正反向運(yùn)轉(zhuǎn)、有沖擊振動、有較大軸向位移、潮濕多塵的場合。設(shè)計：潘存云3、輪胎式彈性聯(lián)軸器特點：輪胎環(huán)D止退墊板結(jié)構(gòu)簡15四、聯(lián)軸器的選擇1、選聯(lián)軸器類型；2、計算傳遞的扭矩；3、確定聯(lián)軸器型號。剛性聯(lián)軸器—用于載荷平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，同軸度好，無相對位移的場合。無彈性元件撓性聯(lián)軸器—用于有相對位移場合。彈性聯(lián)軸器—用于載荷和速度變化較大處，同軸度不易保證的場合。計算轉(zhuǎn)矩：Tc=KATKA為工況系數(shù)；T為名義轉(zhuǎn)矩；四、聯(lián)軸器的選擇1、選聯(lián)軸器類型；2、計算傳遞的扭矩；3、確16表17-1工作情況系數(shù)KA工作機(jī)原動機(jī)為電動機(jī)時發(fā)電機(jī)、小型通風(fēng)機(jī)、小型離心機(jī)1.3透平壓縮機(jī)、木工機(jī)械、輸送機(jī)1.5攪拌機(jī)、增壓機(jī)、有飛輪的壓縮機(jī)1.7織布機(jī)、水泥攪拌機(jī)、拖拉機(jī)1.9挖掘機(jī)、起重機(jī)、碎石機(jī)、造紙機(jī)械2.3表17-1工作情況系數(shù)KA工作機(jī)17例17-l電動機(jī)經(jīng)減速器拖動水泥攪拌機(jī)工作。已知電動機(jī)的功率P＝11kW，轉(zhuǎn)速n＝970r/min，電動機(jī)軸的直徑和減速器輸入軸的直徑均為42mm，試選擇電動機(jī)與減速器之間的聯(lián)軸器。解：（1）選擇類型：為了緩和沖擊和減輕振動，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器。108

N·m（2）求計算轉(zhuǎn)矩例17-l電動機(jī)經(jīng)減速器拖動水泥攪拌機(jī)工作。已知電動機(jī)的18由表17-1查得，工作機(jī)為水泥攪拌機(jī)時工作情況系數(shù)KA=1.9，故計算轉(zhuǎn)矩N·m由設(shè)計手冊中選取彈性套柱銷聯(lián)軸器TL6。它的公稱扭矩（即許用轉(zhuǎn)矩）為250N·m，半聯(lián)軸器材料為鋼時，許用轉(zhuǎn)速為3800r/min，允許的軸孔直徑在32-42mm之間。以上數(shù)據(jù)均能滿足本題的要求，故合用。（3）確定型號由表17-1查得，工作機(jī)為水泥攪拌機(jī)時工作情況系數(shù)19一、離合器的要求離合器應(yīng)該操縱方便省力、離合迅速平穩(wěn)、動作準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)簡單。二、離合器的分類

機(jī)械式離合器氣動式離合器外力操縱液壓式離合器電磁式離合器超越離合器自動操縱離心離合器安全離合器離合器第三節(jié)離合器

一、離合器的要求離合器第三節(jié)離合器20設(shè)計：潘存云1、牙嵌式離合器結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的固定套筒、活動套筒、對中環(huán)組成。固定套筒活動套筒滑環(huán)對中環(huán)特點：結(jié)構(gòu)簡單，外廓尺寸小，能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，只宜在兩軸靜止或轉(zhuǎn)速差很小時接合或分離。設(shè)計：潘存云1、牙嵌式離合器結(jié)構(gòu)：由端面帶牙的固定套筒、活動21牙型30?~40?2?~8?2?~8?60?三角形梯形鋸齒形----傳遞中小轉(zhuǎn)矩----傳遞較大轉(zhuǎn)矩梯形牙可以補(bǔ)償磨損后的牙側(cè)間隙。鋸齒形只能單向工作。。制造要求：各牙應(yīng)精確等分，以使載荷均勻分布。牙型30?~40?2?~8?2?~8?60?三角形梯22設(shè)計：潘存云2、摩擦離合器123a、單片式圓盤摩擦離合器缺點：結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；2.過載時打滑，起保護(hù)作用；3.結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。優(yōu)點：1.在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進(jìn)行結(jié)合；Fa213FaRf摩擦扭矩:Tmax=FafRf設(shè)計：潘存云2、摩擦離合器123a、單片式圓盤摩擦離合器缺點23設(shè)計：潘存云主動摩擦片杠桿滑環(huán)調(diào)整螺母被動摩擦片b、多片式圓盤摩擦離合器結(jié)構(gòu)特點：多個摩擦片疊加在一起；設(shè)計：潘存云主動摩擦片杠桿滑環(huán)調(diào)整螺母被動摩擦片b、多片式圓24摩擦片數(shù)量z↑→傳遞扭矩T↑但z過大將使各層間壓力不均勻，一般取:z=12~15摩擦扭矩:Tmax=zFafRfzFaf(D1+D2)=4≥KA

T4Fap=π(D1

+D2)表面壓強(qiáng):≤[p]D1D2摩擦片數(shù)量z↑→傳遞扭矩T↑但z過大將使各層間壓力不均勻，253、磁粉離合器3、磁粉離合器264、安全離合器安全離合器：具有過載保護(hù)作用。

（1）牙嵌式安全離合器：當(dāng)轉(zhuǎn)矩超過限定值時，接合牙傷的軸向力克服彈簧壓緊力和摩擦阻力而使離合器分離。

（2）摩擦式安全離合器：無操縱結(jié)構(gòu)，用彈簧力將摩擦片壓緊。過載時，摩擦片打滑。4、安全離合器安全離合器：具有過載保護(hù)作用。

（1）牙嵌式安275.定向(超越)離合器

5.定向(超越)離合器28三、離合器的選擇

離合器的選擇首先是根據(jù)工作條件和使用要求，確定離合器類型，然后根據(jù)軸徑、計算轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的大小查手冊選用型號。與聯(lián)軸器相同，應(yīng)滿足：Tc≤[T]n≤[n]

三、離合器的選擇離合器的選擇首先是根據(jù)工作條件和使用要求291、帶式制動器

第四節(jié)制動器1、帶式制動器第四節(jié)制動器30塊式制動器工作原理圖

2、塊式制動器

塊式制動器工作原理圖2、塊式制動器31聯(lián)軸器、離合器和制動器機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)老師講課ppt課件323、內(nèi)張?zhí)闶街苿悠?/p>

1.制動踏板2.推桿3.主缸活塞4.制動主缸5.油管6.制動輪缸7.輪缸活塞8.制動鼓9.摩擦片10.制動蹄11.制動底板12.支承銷13.制動蹄回位彈簧3、內(nèi)張?zhí)闶街苿悠?.制動踏板2.推桿3.主缸活塞433聯(lián)軸器、離合器和制動器機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ)老師講課ppt課件34本章小結(jié)1.聯(lián)軸器、離合器型號已標(biāo)準(zhǔn)化，它們的設(shè)計主要是從標(biāo)準(zhǔn)化的類型中選擇。選擇時應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求對主要參數(shù)進(jìn)行計算，再按設(shè)計準(zhǔn)則選擇滿足設(shè)計要求的聯(lián)軸器、離合器；2.聯(lián)軸器是用于聯(lián)接兩軸。剛性聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單、成本低