机械基础——第四节 联轴器与离合器.ppt

第四节联轴器与离合器 汽车机械基础 一 概述 联轴器和离合器是用来联接两轴 或轴与转动件 并传递运动和转矩的部件 两者的区别是 用联轴器联接的两轴只有在机器停车后 通过拆卸才能彼此分离 而用离合器联接的两轴则可在机器转动过程中随时使两轴分离和接合 联轴器通常用来联接两轴并在其间传递运动和转矩 具有吸收振动和缓和冲击的能力 可以作为一种安全装置用来防止被联接件承受过大的载荷 起到过载保护的作用 用联轴器联接轴时只有在机器停止运转 经过拆卸后才能使两轴分离 1 联轴器的功用 二 联轴器 2 位移补偿 联轴器所联接的两轴 由于制造及安装误差 承载后的变形 轴承磨损 回转零件不平衡及温度变化的影响 两轴的轴线常存在着某种程度的相对位移与偏斜 轴向位移 径向位移 偏角位移 综合位移 联轴器要从结构上采取各种不同的措施 使联轴器具有补偿各种偏移量的性能 否则就会在轴 联轴器 轴承设计中引起附加载荷 导致工作情况恶化 3 联轴器的分类 固定式刚性 可移式刚性 刚性联轴器 弹性联轴器 联轴器 金属弹性元件弹性联轴器 套筒联轴器 凸缘联轴器 十字滑块联轴器 齿式联轴器 万向联轴器 非金属弹性元件弹性联轴器 一 固定式刚性联轴器 特点 1 结构简单 成本低廉 2 但对被联接的两轴间的相对位移缺乏补偿能力 3 对两轴的对中性要求很高 若两轴线发生相对位移 就会在轴 联轴器和轴承上引起附加载荷 适用 无冲击 轴的对中性好的场合 1 套筒联轴器 套筒联轴器 优点 结构简单 径向尺寸小 制作方便 缺点 装配和拆卸时需作轴向移动 应用 仅适用于两轴直径较小 同轴度较高 轻载荷 低转速 无振动 无冲击 工作平稳的场合 2 凸缘联轴器 凸缘联轴器结构特点 组成 两个带凸缘的半联轴器和一组螺栓 对中方式 1 通过铰制孔用螺栓与孔的紧配合对中 当尺寸相同时后者传递的转矩较大 且装拆时轴不必作轴向移动 凸缘联轴器结构特点 对中方式 2 通过分别具有凸槽和凹槽的两个半联轴器的相互嵌合来对中 半联轴器采用普通螺栓联接 凸缘联轴器 靠预紧普通螺栓在凸缘边接触表面产生的摩擦力传递力矩 用铰制孔螺栓对中 靠螺杆承受挤压与剪切传递力矩 凸缘联轴器工程实例 凸缘联轴器特点 结构简单 传递扭矩大 传力可靠 对中性好 拆装简便 应用广泛 但不具有位移补偿功能 按标准选用 二 可移式刚性联轴器 可移式刚性联轴器 滑块联轴器 万向联轴器 齿式联轴器 1 滑块联轴器 滑块联轴器结构特点 1 由两个半连轴器和浮动盘联接在一起 两轴一起转动 2 浮动盘的凸榫可在半连轴器的凹槽中滑动 从而补偿两轴径向位移 3 摩擦较大 要加以润滑 4 适用于轴线间相对位移较大 无剧烈冲击且转速较低的场合 2 齿式联轴器 齿式联轴器特点及应用 特点 通过啮合齿间的顶隙 侧隙 具有两轴间有径向 轴向 角综合位移补偿功能 承载能力大 工作可靠 缺点 制造成本高 安装精度高 要润滑 应用 一般用于起动频繁 经常正 反转 传递运动要求准确的场合 如用于汽车等大型机械设备中 3 万向联轴器 是一种用以传递变夹角的相交两轴之间的运动的联轴器 这种机构广泛地应用于汽车 机床 轧钢等机械设备中 万向节的不等速性 当轴 旋转一周时 轴 也将随之转一周 即两轴的平均传动比为1 但是 两轴的瞬时传动比却不恒为1 而是作周期性变化的 图 13 1 为完全消除上述万向节中从动轴变速传动的缺点 常将两个万向节成对串联使用 例如 汽车传动轴 接发动机变速箱 接后桥传动装置 三 弹性联轴器 常用弹性联轴器 弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器 1 弹性套柱销联轴器 弹性套柱销联轴器已标准化 GB4323 84 弹性套柱销联轴器 结构 在结构上与凸缘联轴器相似 只是用套有橡胶弹性套的柱销代替了联接螺栓 原理 利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移 弹性套柱销联轴器 特点 弹性套柱销连轴器制造容易 装拆方便 成本较低 但弹性套易磨损 寿命较短 适用于 载荷平稳 正反转或启动频繁 转速高的中小功率的两轴联接 2 弹性柱销联轴器 弹性柱销联轴器结构特点 结构 用弹性柱销将两个半联轴器连接起来 为防柱销脱落 两侧装有挡板 特点 结构简单 制造安装方便 承载大 吸振好 寿命长 弹性柱销联轴器结构特点 适用 使用于轴向窜动较大 正反转或启动频繁 转速较高的场合 由于尼龙柱销对温度较敏感 工作温度限制在 20 70 的范围内 二 离合器 1 离合器的功用功用 离合器同联轴器一样 主要用于轴和轴之间的联接 使它们一起回转并传递力矩 在机器的运转或停车过程中可随时接合或分离 而且迅速可靠 达到操纵传动系统的断续 以便进行变速及换向等 而联轴器须在机器停止运转后 经拆卸才能分离联接的两轴 2 离合器要求和分类 离合器的基本要求 操纵方便而且省力 结合和分离迅速平稳 动作准确 结构简单 维修方便 使用寿命长等 离合器按其工作原理可分为 牙嵌式 摩擦式和电磁式三类 1 牙嵌式离合器 由两个端面带牙的半离合器所组成 半离合器 固联在主动轴上 半离合器 用导键 或花键 与从动轴联接 通过操纵机构使离合器 沿导键作轴向运动 两轴靠两个半离合器端面的牙嵌合来联接 牙嵌式离合器特点 牙嵌离合器结构简单 外廓尺寸小 接合后所联接的两轴不会发生相对转动 宜用于主 从动轴要求完全同步的轴系 2 圆盘摩擦片离合器 2 圆盘摩擦片离合器 工作原理 摩擦离合器是靠工作面上的摩擦力矩来传递力矩的 特点 在接合过程中由于接合面的压力是逐渐增加的 故能在主 从动轴有较大的转速差的情况下平稳地进行接合 过载保护作用 过载时 摩擦面间将发生打滑 从而避免其它零件的损坏 单片式摩擦离合器 单片摩擦离合器原理特点 1 通过操纵机构在可移动的从动盘上施加轴向压力 使两盘压紧 产生摩擦力来传递转矩 控制两轴的动力的接合和分离 2 结构简单传递扭矩小 3 适用于轻型机械上 多摩擦片式离合器 原理 外壳通过花键与一组外摩擦片