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文档简介
1、联轴器、离合器与制动器联轴器、离合器与制动器联轴器和离合器都是用来联结两轴使之联轴器和离合器都是用来联结两轴使之一同转动的部件。前者在工作时不能断开,一同转动的部件。前者在工作时不能断开,后者可按要求接合或断开。后者可按要求接合或断开。 制动器的主要功能:降低机械速度或使制动器的主要功能:降低机械速度或使机械停止运转。机械停止运转。大多数联轴器、离合器与制动器都已标大多数联轴器、离合器与制动器都已标准化,学习本章的目的是:准化,学习本章的目的是:了解结构、原理了解结构、原理及性能特点,从而指导选用及性能特点,从而指导选用。1 1 概概 述述1.1.位移补偿的能力位移补偿的能力补偿方式补偿方式
2、1. 1. 靠元件的弹性变形补偿;靠元件的弹性变形补偿; 2. 2. 靠元件间的相对运动补偿。靠元件间的相对运动补偿。一联轴器的工作性能一联轴器的工作性能 两轴由于制造及安装误差,承载后的变形及温两轴由于制造及安装误差,承载后的变形及温度变化的影响等,会引起两轴相对位置的变化,要求所用联轴器能够补偿度变化的影响等,会引起两轴相对位置的变化,要求所用联轴器能够补偿 1 1 概概 述述 缓冲意味着时间的延迟靠弹性;减震意味着能缓冲意味着时间的延迟靠弹性;减震意味着能量的损失,靠阻尼。量的损失,靠阻尼。2.2.缓冲减震的能力缓冲减震的能力一联轴器的工作性能一联轴器的工作性能 两轴由于制造及安装误差,
3、承载后的变形及温两轴由于制造及安装误差,承载后的变形及温度变化的影响等,会引起两轴相对位置的变化,要求所用联轴器能够补偿度变化的影响等,会引起两轴相对位置的变化,要求所用联轴器能够补偿 二联轴器分类二联轴器分类固定式(刚性凸缘、套筒、夹壳)固定式(刚性凸缘、套筒、夹壳)刚性可移刚性可移 齿轮、十字滑块(爪式)、万向等齿轮、十字滑块(爪式)、万向等弹弹性性可可移移能缓冲(蛇形簧、弹性杆等)能缓冲(蛇形簧、弹性杆等)可可移移式式金属弹金属弹性元件性元件能减震(轴向或径向板簧等)能减震(轴向或径向板簧等)1 1根据工况条件和使用性质选择类型。根据工况条件和使用性质选择类型。2 2根据轴径、转速、扭矩
4、确定具体型号。根据轴径、转速、扭矩确定具体型号。3 3视情况对关键元件作必要的校核计算。视情况对关键元件作必要的校核计算。三联轴器、离合器的选用程序三联轴器、离合器的选用程序非金属弹性元件(能缓冲、减震)非金属弹性元件(能缓冲、减震)包括:凸缘联轴器套筒联轴器夹壳联轴器包括:凸缘联轴器套筒联轴器夹壳联轴器这类联轴器的组成元件都是金属,工作时各元这类联轴器的组成元件都是金属,工作时各元件之间不允许任何相对运动,因而既不能补偿两轴件之间不允许任何相对运动,因而既不能补偿两轴相对位置误差,也不能缓冲减振。相对位置误差,也不能缓冲减振。使用这类联轴器联接的两轴必须严格对中且载使用这类联轴器联接的两轴必
5、须严格对中且载荷平稳。荷平稳。2 2 常用联轴器的结构、性能常用联轴器的结构、性能 一一. . 固定式联轴器固定式联轴器左左图是用普通螺栓联接的,因螺栓杆与孔壁间有间隙,为了图是用普通螺栓联接的,因螺栓杆与孔壁间有间隙,为了保证两轴的准确对中,两半联轴器分别制有对中榫口。保证两轴的准确对中,两半联轴器分别制有对中榫口。右右图图是用受剪螺栓联接的,受剪螺栓既用来传递转矩,也用来实是用受剪螺栓联接的,受剪螺栓既用来传递转矩,也用来实现两轴对中。由于前者借助摩擦力传递载荷,因此在传递载现两轴对中。由于前者借助摩擦力传递载荷,因此在传递载荷相同的情况下,其结构尺寸较后者大。荷相同的情况下,其结构尺寸较
6、后者大。 制造凸缘联轴器时,应准确保持两半联轴器的凸缘端面制造凸缘联轴器时,应准确保持两半联轴器的凸缘端面与孔的轴线垂直(通常是将两半联轴器联接起来以后再镗孔与孔的轴线垂直(通常是将两半联轴器联接起来以后再镗孔,这样可保证安装时两轴精确对中)。半联轴器的材料通常,这样可保证安装时两轴精确对中)。半联轴器的材料通常为灰铸铁,当载荷过大或圆周速度为灰铸铁,当载荷过大或圆周速度 v 30m/s时,可采用铸钢时,可采用铸钢或锻钢。或锻钢。2 2 常用联轴器的结构、性能常用联轴器的结构、性能 一一. . 固定式联轴器固定式联轴器 由联接两根轴轴端的套由联接两根轴轴端的套筒和联接套筒与轴的联接零筒和联接套
7、筒与轴的联接零件(键、销)组成。销联接件(键、销)组成。销联接用于传递转矩较小的场合。用于传递转矩较小的场合。轴径轴径 d 80mm时,套筒用时,套筒用35或或45钢制造;钢制造;d 80mm时时也允许采用铸铁。也允许采用铸铁。 这种联接的径向尺寸较这种联接的径向尺寸较小,所以在机床中应用很广小,所以在机床中应用很广,它的显著缺点是拆卸不方,它的显著缺点是拆卸不方便。便。2 2 常用联轴器的结构、性能常用联轴器的结构、性能 一一. . 固定式联轴器固定式联轴器由纵向剖分的两半筒由纵向剖分的两半筒形夹壳和联接螺栓组形夹壳和联接螺栓组成。因装卸时不用移成。因装卸时不用移动轴,故使用很方便动轴,故使
8、用很方便。夹壳材料一般为铸。夹壳材料一般为铸铁,少数情况下也用铁,少数情况下也用铸钢。铸钢。 中小尺寸的夹壳联轴器主要借助夹壳与轴之间的摩擦力来中小尺寸的夹壳联轴器主要借助夹壳与轴之间的摩擦力来传递转矩,即使在联轴器中安装有键,计算承载能力时也不计传递转矩,即使在联轴器中安装有键,计算承载能力时也不计入键的作用,计算方法与夹紧联接相似。大尺寸的夹壳联轴器入键的作用,计算方法与夹紧联接相似。大尺寸的夹壳联轴器主要由键传递转矩。主要由键传递转矩。为了改善平衡状况,螺栓应正、倒相间安装。为了改善平衡状况,螺栓应正、倒相间安装。夹壳联轴器主要应用于外缘速度夹壳联轴器主要应用于外缘速度 v 5m/s的低
9、速场合,在超的低速场合,在超过过5m/s的情况下使用时,必须对其进行平衡检验。的情况下使用时,必须对其进行平衡检验。二、刚性可移联轴器二、刚性可移联轴器 这类联轴器的组成元件都是金属,从结构上保这类联轴器的组成元件都是金属,从结构上保证工作时有些元件之间可产生相对运动,从而达到证工作时有些元件之间可产生相对运动,从而达到补偿两轴相对位置误差的目的,但都不能缓冲减振补偿两轴相对位置误差的目的,但都不能缓冲减振。使用这类联轴器联接的两轴必须载荷平稳,且应。使用这类联轴器联接的两轴必须载荷平稳,且应对联轴器内部加以润滑。对联轴器内部加以润滑。 这类联轴器主要有:牙嵌式联轴器、齿式联轴这类联轴器主要有
10、:牙嵌式联轴器、齿式联轴器、滑块联轴器、万向联轴器、滚子链联轴器等。器、滑块联轴器、万向联轴器、滚子链联轴器等。二、刚性可移联轴器二、刚性可移联轴器 这是一种可补偿轴向位移的联轴器,两个半联轴器端面都有这是一种可补偿轴向位移的联轴器,两个半联轴器端面都有凸牙和凹槽。每个凸牙都嵌在对应的半联轴器中的凹槽中,当两凸牙和凹槽。每个凸牙都嵌在对应的半联轴器中的凹槽中,当两轴作轴向移动时,凸牙可在凹槽内滑动,从而构成一动联接。为轴作轴向移动时,凸牙可在凹槽内滑动,从而构成一动联接。为便于对中,在其中的一个半联轴器中装有对中环,并用螺钉固定便于对中,在其中的一个半联轴器中装有对中环,并用螺钉固定,另一端的
11、轴则伸入对中环内。半联轴器的材料通常采用中等强,另一端的轴则伸入对中环内。半联轴器的材料通常采用中等强度的铸铁,有时也用铸钢。度的铸铁,有时也用铸钢。牙嵌牙嵌式联轴器式联轴器二、刚性可移联轴器二、刚性可移联轴器齿式联轴器齿式联轴器 齿式联轴器由两个有内齿式联轴器由两个有内齿的外壳和两个有外齿的套齿的外壳和两个有外齿的套筒所组成。套筒与轴用键相筒所组成。套筒与轴用键相联,两个外壳用螺栓联成一联,两个外壳用螺栓联成一体,外壳与套筒之间设有密体,外壳与套筒之间设有密封圈。外壳内贮有润滑油,封圈。外壳内贮有润滑油,内齿轮齿数与外齿轮齿数相内齿轮齿数与外齿轮齿数相等。等。 轮齿常采用压力角为轮齿常采用压
12、力角为20的渐开线齿廓。工作时靠啮的渐开线齿廓。工作时靠啮合的轮齿传递转矩。由于轮合的轮齿传递转矩。由于轮齿间留有较大的间隙(更好齿间留有较大的间隙(更好的情况是将轮齿制成鼓形齿的情况是将轮齿制成鼓形齿、球形齿顶),所以能补偿、球形齿顶),所以能补偿两轴的轴向、径向、偏斜和两轴的轴向、径向、偏斜和综合位置误差。综合位置误差。 一般齿式联轴器允许角一般齿式联轴器允许角位移在位移在30 以下,若将外齿轮以下,若将外齿轮做成球形齿顶的鼓形齿,则做成球形齿顶的鼓形齿,则允许角位移可达允许角位移可达3。齿式联轴器的优点是能齿式联轴器的优点是能传递很大的转矩和补偿适量传递很大的转矩和补偿适量的综合位移,故
13、常用于重型的综合位移,故常用于重型机械中,但当传递巨大转矩机械中,但当传递巨大转矩时,齿间的压力也随着增大时,齿间的压力也随着增大,使联轴器的灵活性降低,使联轴器的灵活性降低,而且它的结构笨重、造价较而且它的结构笨重、造价较高。高。二、刚性可移联轴器二、刚性可移联轴器十字滑块十字滑块滑块联轴器由两个端面开滑块联轴器由两个端面开有径向凹槽的半联轴器和有径向凹槽的半联轴器和两端各具凸榫的中间滑块两端各具凸榫的中间滑块组成。中间滑块两面的径组成。中间滑块两面的径向榫相互垂直,分别嵌装向榫相互垂直,分别嵌装在两个凹槽中,构成移动在两个凹槽中,构成移动副。当两轴线存在径向位副。当两轴线存在径向位移或偏斜
14、时,滑块将在凹移或偏斜时,滑块将在凹槽内滑动以适应位移。滑槽内滑动以适应位移。滑块联轴器所允许的径向位块联轴器所允许的径向位移移 e 0.04轴径,角位移轴径,角位移30。 由于工作时滑块在凹槽中滑动,所以凹槽和滑块的工作面间要由于工作时滑块在凹槽中滑动,所以凹槽和滑块的工作面间要加润滑剂以降低摩擦,凸榫和凹槽通常都经淬火硬化以提高耐磨加润滑剂以降低摩擦,凸榫和凹槽通常都经淬火硬化以提高耐磨性。性。此外,由于滑块的凸榫是此外,由于滑块的凸榫是嵌在两个凹槽中的,由右嵌在两个凹槽中的,由右图可以看出,轴每转图可以看出,轴每转90度度,滑块的中心沿直径为,滑块的中心沿直径为 e 的圆周转的圆周转18
15、0度,当轴的度,当轴的转速较高时,由滑块质心转速较高时,由滑块质心的圆周运动引起的离心力的圆周运动引起的离心力将会很大,从而给轴和轴将会很大,从而给轴和轴承带来附加动载荷,因此承带来附加动载荷,因此这种联轴器只适用于低速这种联轴器只适用于低速,轴的转速一般不超过,轴的转速一般不超过300r/min。二、刚性可移联轴器二、刚性可移联轴器万向联轴器万向联轴器二、刚性可移联轴器二、刚性可移联轴器万向联轴器万向联轴器二、刚性可移联轴器二、刚性可移联轴器cos12cos12齿式联轴器齿式联轴器链式联轴器链式联轴器十字滑块十字滑块万向联轴器万向联轴器三、弹性可移联轴器三、弹性可移联轴器( (非金属弹性元件
16、非金属弹性元件) )四、弹性可移联轴器四、弹性可移联轴器( (金属弹性元件金属弹性元件) )3 3 常用离合器常用离合器一、牙嵌式离合器一、牙嵌式离合器嵌合式嵌合式摩擦式摩擦式按照按照工作工作性质性质分类分类操纵式操纵式(人控、电控、液控人控、电控、液控)自自动动限载(安全离合器)限载(安全离合器)限速(调速器)限速(调速器)限向(超越离合器)限向(超越离合器)按照按照传力传力性质性质分类分类二二. . 摩擦式离合器摩擦式离合器三、其他离合器三、其他离合器按作用大致分为按作用大致分为限载限载、限速限速和和限向限向三类。三类。. 带式制动器带式制动器4 4 制动器制动器制动器是用来降低机械运转速度或迫使机械停止制动器是用来降低机械运转速度或迫使机械停止运转的装置,在车辆、起重机等机械中,广泛采用各运转的装置,在车辆、起重机等机械中,广泛采用各种形式的制
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