机械设计基础第十七章联轴器离合器和制动器解析课件

1、机械设计基础第十七章联轴器离合器和制动器解析课件机械设计基础第十七章联轴器离合器和制动器解析课件本章主要内容第一节 联轴器第二节 离合器第三节 制动器本章主要内容第一节 联轴器第二节 离合器第三节 本章学习要求1、了解联轴器的功用与主要类型2、了解各种联轴器的结构及应用场合3、掌握联轴器的设计选用方法4、了解离合器的功用与主要类型5、了解各种离合器的结构特点、应用场合及设计选用6、了解制动器的分类及选用原则本章学习要求1、了解联轴器的功用与主要类型本章重点难点联轴器和离合器的设计选用 联轴器和离合器的工作原理本章重点本章难点本章重点难点联轴器和离合器的设计选用本章重点本章难点第一节 联轴器一、

2、联轴器的功用和类型 功用 ： 用于联接两根轴，或用于联接轴与其它回转件,使之共同回转并传递转矩。图 17 1 被联接两轴的相对位移 轴向位移径向位移角位移综合位移 x、y、a第一节 联轴器一、联轴器的功用和类型 功用 ： 图 1表171 联轴器分类类 型举 例在 传 动 系 统 中 的 作 用刚性联轴器凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器、径向键凸缘联轴器、平行轴联轴器等只能传递运动和转矩，不具备其它功能挠性联轴器无弹性元件齿式联轴器、链条联轴器、万向联轴器等 能传递运动和转矩，且具有不同程度的轴向、径向、角位移补偿性能有弹性元件 非金属弹性元件弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器、弹性柱销齿式联轴

3、器、梅花形弹性联轴器、轮胎式联轴器、扇形块弹性联轴器等能传递运动和转矩，具有不同程度的轴向、径向、角位移补偿性能；还具有不同程度的减振、缓冲作用，能改善传动系统的工作性能 金属弹性元件膜片联轴器、簧片联轴器、蛇形弹簧联轴器、挠性杆联轴器等安全联轴器剪切销安全联轴器、摩擦式安全联轴器、磁粉式安全联轴器、液压式安全联轴器等能传递运动和转矩，有过载安全保护，挠性安全联轴器还具有不同程度的补偿性能表171 联轴器分类类 型举 第一节 联轴器二、联轴器的结构（一）刚性联轴器图 17 2 凸缘联轴器 1、2 半联轴器 3 联接螺栓 结构简单、成本低廉，适用于载荷平稳、转速稳定、被联接件的两根轴轴线相对偏移

4、极小的场合。 第一节 联轴器二、联轴器的结构图 17 2 第一节 联轴器二、联轴器的结构（二）挠性联轴器 1.无弹性元件挠性联轴器图 17 3 滑块联轴器1、3 半联轴器 2 滑块（1）滑块联轴器 结构简单，尺寸紧凑，适用于小功率，高转速而无剧烈冲击的两根轴联接。第一节 联轴器二、联轴器的结构图 17 3 第一节 联轴器二、联轴器的结构（二）挠性联轴器 1.无弹性元件挠性联轴器（续）(2)齿式联轴器 齿式联轴器径向尺寸小，承载能力大，安装精度要求不高，允许有较大位移，但质量较大，成本高，常用于低速重载场合。 图 17 4 齿式联轴器1内套筒； 2压板；3外套筒； 4注油孔； 5螺栓； 6密封

5、第一节 联轴器二、联轴器的结构(2)齿式联轴器 第一节 联轴器二、联轴器的结构（二）挠性联轴器 1.无弹性元件挠性联轴器（续）(3)万向联轴器 具有较大的角位移补偿能力，结构紧凑，维护方便。 图 17 5 十字轴万向联轴器1、3接头； 2联接件； 4、5轴销 第一节 联轴器二、联轴器的结构(3)万向联轴器 第一节 联轴器二、联轴器的结构（二）挠性联轴器 2. 有弹性元件挠性联轴器（1）非金属弹性元件挠性联轴器1）弹性套柱销联轴器 图 17 6 弹性套柱销联轴器1、4半联轴器 2柱销 3弹性套 结构较为简单，制造容易，不需润滑，弹性套更换方便，具有一定的补偿两轴线相对偏移、减振和缓冲性能。适用于

6、经常正、反转，启动频繁的中小功率传动。第一节 联轴器二、联轴器的结构（1）非金属弹性元件挠性第一节 联轴器二、联轴器的结构（二）挠性联轴器 2. 有弹性元件挠性联轴器（续） （1）非金属弹性元件挠性联轴器2）弹性柱销联轴器 图 17 7 弹性柱销联轴器1、4半联轴器 2柱销 3挡板 结构简单，安装、制造方便。但对于可靠性要求较高 第一节 联轴器二、联轴器的结构（1）非金属弹性元件挠性第一节 联轴器二、联轴器的结构（二）挠性联轴器 2. 有弹性元件挠性联轴器 （2）金属弹性元件挠性联轴器 图 17 8 膜片联轴器1、7半联轴器 2扣紧螺母 3六角螺母 4隔圈 5支承圈 6六角头铰制孔用螺栓 8膜

7、片 适用于高速、高温、有腐蚀介质工况环境的轴系传动。 第一节 联轴器二、联轴器的结构（2）金属弹性元件挠性联第一节 联轴器二、联轴器的结构（三）安全联轴器 安全联轴器的作用是当传递的转矩超过限定值时，其中的某一联接件被折断、分离或打滑，使传动中断，以保护传动系统的重要部件不至于损坏。 图 17 9 剪切销安全联轴器单剪双剪第一节 联轴器二、联轴器的结构 安全联轴第一节 联轴器三、联轴器的设计选用 1所需传递的转矩大小和性质以及缓冲减振功能的要求。 2联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。 3两根轴相对位移的大小和方向。 4联轴器的可靠性和工作环境。 5联轴器的制造，安装，维护和成本。选择联轴

8、器类型应考虑：（一）选择联轴器类型（二）计算联轴器的计算转距把轴可能传递的最大转矩作为联轴器的计算转矩工作系数 KA 见表172 , 联轴器传递名义转矩T 单位 Nm第一节 联轴器三、联轴器的设计选用 1所需传递的转第一节 联轴器三、联轴器的设计选用(续)（三）确定联轴器的型号（四）联轴器的校核 根据计算转矩、轴的转速等，由标准中查取确定联轴器型号和结构尺寸。 选取型号时，应满足条件：选定联轴器型号后，必要时应对轴和键的强度作校核计算。 使用非金属弹性元件的联轴器时，应注意联轴器所在部位的工作温度，不要超过非金属弹性元件材料允许的最高温度。第一节 联轴器三、联轴器的设计选用(续)（三）确定联轴

9、例 题 （）型号选择由设计手册查GB/T 43232002，选用LT6弹性套柱销联轴器。LT6弹性套柱销联轴器（联轴器材料为铸钢）的许用转矩Tn为250Nm；许用转速n为3800r/min；轴孔直径为35mm和38mm。完全能满足使用要求。 例 一台搅拌机的传动装置中，电动机与减速器间用联轴器。已知电动机型号为Y132M2-6，功率P=5.5kW，转速n=960r/min，电动机轴的直径 ，减速器高速轴伸出端的直径 。工作时需正、反转，试选择联轴器型号。解： （）类型选择 由于转速较高，工作时有正、反转，故选用弹性套柱销联轴器。（）确定计算转矩由表-查得KA=1.7，按式（-），可求得计算转矩

10、为名义转矩例 题 （）型号选择例 一台搅拌机的传动装置第二节 离合器一、离合器的功用和类型类型、特点功用: 可将两根轴随时分离或接合的一种装置（1）根据接合元件的不同：啮合式离合器 、摩擦式离合器（2）根据接合方式的不同 ：操纵离合器 、自动离合器第二节 离合器一、离合器的功用和类型类型、特点功用: （第二节 离合器二、离合器的结构特点（一）牙嵌式离合器 牙嵌式离合器靠端面上的齿牙相互啮合来传递运动和转矩。 图 17 10 牙嵌式离合器1、2半离合器 3滑环 牙嵌式离合器结构简单，外廓尺寸小，接合后两个半离合器之间没有相对滑动，适用于两轴的转速差较小或相对静止的情况下接合。图 17 11 牙嵌

11、式离合器牙形矩形锯齿形梯形斜梯形第二节 离合器二、离合器的结构特点 牙嵌式离第二节 离合器二、离合器的结构特点（二）摩擦式离合器图17 12 单盘圆盘摩擦式离合器1 主动轴 2 从动轴 3、4 摩擦盘 5 操纵环图 17 13 多圆盘摩擦式离合器1、9轴 2鼓轮 3压板 4外摩擦盘组 5内摩擦盘组 6螺母 7压杆 8滑环 10套筒 依靠主、从动盘接触面间产生的摩擦力矩，使主、从动轴接合并传递转矩。第二节 离合器二、离合器的结构特点图17 12 第二节 离合器二、离合器的结构特点（二）摩擦式离合器（续）图 17 14 摩擦盘结构a）外摩擦盘 b）内摩擦盘 c）碟形内摩擦盘图 17 15 电磁操纵

12、的摩擦式离合器1 电枢 2 断电时放松 3 通电时压紧4 绕组 5 电磁铁壳体（主动） 6 摩擦盘组图 17 16 气（液）压操纵摩擦式离合器1 活塞 2 摩擦盘组第二节 离合器二、离合器的结构特点图 17 14 第二节 离合器二、离合器的结构特点（三）自动离合器 自动离合器能根据机器运转的转矩、转速或转向的变化而自动完成接合与分离动作。常用的自动离合器有安全离合器、离心式离合器和定向离合器。安全离合器在所传递的转矩超过一定数值时自动分离，用作过载保护装置。 端面牙嵌式安全离合器 钢球安全离合器图 17 17 啮合式安全离合器第二节 离合器二、离合器的结构特点 自动离合第二节 离合器三、离合器

13、的设计选择 离合器大都已标准化或系列化。设计时只需查阅有关手册或产品样本对其进行类比选择设计即可。 选择时，首先根据机器的工作特点和使用条件，结合各种离合器的性能特点，确定离合器的类型； 必要时，可对其薄弱环节进行承载能力的校核。 类型确定后，再根据被联接两根轴的直径、计算转速和转矩，从有关手册中选取合适的规格。第二节 离合器三、离合器的设计选择 离合器大都第三节 制动器简介功用： 用来降低机械的运转速度或迫使机械停止运转的一种装置，也可用作限速装置。制动器的类型：根据制动原理分为：摩擦式和非摩擦式、常闭式和常开式。图 17 18 侧簧长行程电磁铁液压块式制动器图 17 19 简单带式制动器1