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1、课题十五 联轴器、离合器、制动器,河南工业职业技术学院 机械工程系,资源共享课程,联轴器 用来把两轴联接在一起，以传递运动与转矩，机器停止运转后才能接合或分离的一种装置。 离合器 在机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的一种装置。它可用来操纵机器传动系统的断续，以便进行变速及换向等。 制动器 用来降低机械的运转速度或迫使机械停止运转的部件,联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度 变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位 移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有 适应一定范围的相对位移的性能。,14.1 联轴器,一、联轴器的
2、种类,刚性联轴器,联轴器分类：,弹性联轴器,凸缘联轴器,套筒联轴器,夹壳式联轴器,剪销式安全联轴器,齿轮联轴器,十字滑块联轴器,万向联轴器,簧片联轴器,蛇形弹簧联轴器,弹性套柱销联轴器,弹性柱销联轴器,梅花形弹性联轴器,轮胎式联轴器,刚性固定式,要求两轴严格对中， 工作时两轴不能移动。,刚性可移式,允许两轴有一定位移,靠运动副组成得动联接补偿轴的偏移。,金属弹性元件联轴器,靠金属弹性元件的变形补偿两轴的偏移,非金属弹性元件联轴器,利用非金属弹性元件的变形补偿轴的偏移。,强度高，承载能力大,E大且稳定,受T影响小,但成本高。,E变化范围大,阻尼效应好,重量轻,成本低,但强度低,承载能力小,寿命较
3、短。,二、固定式刚性联轴器 固定式刚性联轴器各组件是刚性的固联在一起，联轴器零件间不能有相对运动，对被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力，故对两轴对中性的要求高。当两轴有相对位移时，会在结构内引起附加载荷。 这类联轴器的结构比较简单。,1、套筒联轴器 套筒联轴器是利用一公用套筒以销、键、紧定螺钉等连接方式与两轴相连。 特点：结构简单，径向尺寸小，成本低；装拆时需做轴向位移。 应用：载荷不大，工作平稳，两轴严格对中处，在机床工业中广泛应用。,2、凸缘联轴器 凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两轴连接，然后用螺栓把两个半联轴器连成一体，以传递运动和转矩。,3、夹壳联轴器 夹壳联轴器是利
4、用沿轴向剖分的两半联轴器夹壳，通过拧紧螺栓产生的预紧力使夹壳与轴连接，并依靠夹壳和轴表面之间的摩擦力来传递转矩。,三、可移式刚性联轴器 可移式刚性联轴器利用自身具有相对可动的元件或间隙而允许两轴存在一定的相对位移，适用于调整和运转时很难达到两轴完全对中的场合。 1、十字滑块联轴器,2、齿式联轴器,由两个具有外齿的半联轴器和用螺栓连接起来的具有内齿的外壳组成。 齿式联轴器允许两轴发生综合位移。,齿式联轴器一般有两种连接方式 。,为了补偿两轴的相对位移，齿式联轴器内外轮齿啮合较普通齿轮传动具有较大的侧隙。此外，还将外齿轮的齿顶制成半径为Ra的球面。齿式联轴器齿轮的齿形，除普通的直齿外，还可制成鼓形
5、齿。,齿轮联轴器,3、万向联轴器,当主动轴以等角速度1回转时，从动轴的角速度2将在一定范围,（1cos2 1/cos ）内作周期性的变化，从而引起动载荷。,为消除从动轴的速度波动，通常将万向联轴器成对使用，并使中间轴的两个叉子位于同一平面上，同时，还应使主、从动轴的轴线与中间轴的轴线间的偏斜角相等，即 1 2,双万向联轴器的结构 ：,工程案例,实物,万向联轴器结构简图,四、弹性联轴器 弹性联轴器是靠弹性元件的弹性变形来补偿两轴轴线的相对位移，以缓和载荷的冲击与吸收振动，适用于需要经常起动或反转的传动。,弹性套柱销联轴器靠套有弹性圈的柱销传递力，并靠其弹性变形来补偿径向位移和角位移，靠安装时留的
6、间隙c来补偿轴向位移。,1、弹性套柱销联轴器,由于弹性圈为易损件，因此，在设计时应留出距离A，以便于更换橡胶套而免得拆移机器。,弹性柱销联轴器在结构上和刚性凸缘联轴器也很相似，它用尼龙圆柱销代替连接螺栓。为了防止柱销滑出，在半联轴器两端设有挡圈。,2、弹性柱销联轴器,3、轮胎式联轴器,轮胎式联轴器的结构如图。两半联轴器3分别用键与轴相连，1为橡胶制成的特型轮胎，用压板2及螺钉4把轮胎l紧压在左右两半联轴器上，通过轮胎来传递转矩。为了便于安装，在轮胎上开有切口。,五.联轴器的选择,1.类型选择 （1）两轴.对中情况： 严格对中-固定式联轴器 不能保证严格对中或工作时会发生位移-可移式联轴器 弹性
7、联轴器 （2）载荷情况 载荷平稳或变动不大-刚性联轴器 经常起动制动或载荷变化大-弹性联轴器 （3）速度情况：工作转速45c)不宜选用具有橡胶或尼龙作弹性元件的联轴器；考虑安装尺寸,1、对于低速、刚性大的短轴，或当两轴对中准确、工作时两轴线不会发生相对位移时，可选择刚性固定式联轴器； 2、对于低速、刚性小的长轴，或当两轴的轴线有相对偏移，或基础与机架的刚性较差，工作式不能保证两轴线精确对中式，可选择刚性可移式联轴器； 3、对于有一定轴向位移和角偏移时，可选择弹性套柱联销联轴器。 4、对于有较大轴向位移和角偏移时，可选择弹性柱销连轴器； 5、对于有一定轴向位移和较大角偏移时，可选择轮胎式联轴器。
8、,2.型号选择,当联轴器的类型确定后，应根据轴端直径d，转矩T，转速n和空间尺寸等要求在标准中选择适当的联轴器型号。步骤： （1）计算名义转矩T： T=9550P/n T为所选联轴器的许用转矩；P为所选联轴器传动的最大功率。n为轴的转速； （2）计算转矩Tc: Tc=KT Tc：计算转矩，T为联轴器所传递的名义转矩，单位为N.mm；K为联轴器工作情况系数，可根据原动机和工作机的类型从表142中选取。 （3）选择联轴器的型号 根据轴端直径、转速n、计算转矩Tc、等参数查手册，选择适当的型号。必须满足： TcTc nn Tc为联轴器的许用最大转矩N,mm；n为联轴器的许用最高转速r/min,例题:
9、 选择图1415中减速器和运输机之间的联轴器,减速器输出端轴径d1=40mm，运输机输入端轴径d2=42mm，该轴传递功率P=4.83kW，转速n=300r/min，试选择所需的联轴器。,考虑较低,传递P不大,安装时不易完全同轴线。,解1类型选择：选用弹性套柱销联轴器。,2计算转矩： 名义转矩 T9550Pn95504.83300153.76 Nm 查表142取KA1.5,则计算转矩为 Tc=KAT=1.5153.76=230.64Nm,3型号选择: 从GB4323-84中查得TL7联轴器的T=500Nm,n=2800r/min，轴径为4045mm之间，,故选定 TL7联轴器 GB4323-8
10、4 。,离合器按接合元件传动的工作原理可分为嵌合式离合器和摩擦式离合器； 按实现离、合动作的过程又可分为操纵式离合器和自控式离合器; 按离合器的操纵方式，则可分为机械式、气压式、液压式和电磁式等。,一、离合器的功用和分类,14.2 离合器,二、操纵式离合器,1牙嵌离合器 牙嵌离合器主要由端面带齿的两个半离合器组成，通过齿面接触来传递转矩。,牙嵌离合器的牙形有三角形、梯形、锯齿形等 。,三角形,梯形,锯齿形,2摩擦离合器 摩擦离合器可以在不停车或主、从动轴转速差较大的情况下进行接合与分离，并且较为平稳，但在接合与分离过程中，两摩擦盘间必然存在相对滑动，引起摩擦片的发热和磨损。 摩擦离合器的类型很
11、多，有单片式、多片式和圆锥式。,单片式 摩擦离合器:,单片离合器动作过程,多片式摩擦离合器,多片离合器结构组成,圆锥式摩擦离合器,三、自控式离合器 1、安全离合器,剪销式安全离合器,摩擦式安全离合器,牙嵌式安全离合器,2、超越离合器,制动器是利用摩擦力来减低运动物体的速度或迫使其停止运动的装置。,一、带式制动器,14.3 制动器,二、块式制动器,1电磁线圈；2衔铁；3杠杆；4弹簧；5瓦块；6制动轮,三、内张蹄式制动器,1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支承销 13.制动蹄回位弹簧,四、盘式制动器,本节重点： 1、常见联轴器的结构和特点； 2、联轴器的选用； 3、常见离合器的结构与特点； 4、常见制动器。 作业： P249 2、3,Thank You !,河南工业职业技术学院 机械工程系,资源共享课程,