第12章 联轴器和离合器.ppt

第十一章 联轴器,*,机械设计,第十二章 联轴器和离合器,12-1,联轴器和离合器概述,12-2,联轴器的种类和特性,12-,3,操纵式,离,合器,12-,4,自动,离合器,了解常用联轴器、离合器的主要类,型和用途；,掌握常用联轴器的结构、原理、特,点、应用及选择,。,在机械中传动装置要与工作机进行轴间联接才能传递运动和动力。轴间联接形式通常有两种即联轴器与离合器。,12,-,1,联轴器和离合器,概述,相同点：,两者都是用来联接两轴一起转动，并传递转矩的,标准件,。,不同点：,联轴器在运转时，两轴不能分离，必须停车后，经过拆卸才能分离；离合器在运转时和停车后，不用拆卸两轴便可分离。,曲线,a,刚性联轴器，无弹性元件挠性联轴器,曲线,b,有缓冲作用的弹性联轴器,曲线,c,具有缓冲及减振作用的弹性联轴器,1、,刚性联轴器,用于,载荷平稳，转速稳定，同轴度好，无相对位移,的场合。,选用原则,2、,无弹性元件挠性联轴器,用于,有相对位移,场合。,定刚度弹性联轴器,用于载荷和速度不大，同轴度不易保证的场合。,轴颈,d,大小：,d,min,d,max,范围,工作转速,：,nn,转矩,T,：,T,c,T,n,（许用名义转矩）,选型号,（查手册）,变刚度弹性联轴器,用于载荷和速度变化较大处。,计算转矩,T,c,T,工作转矩,附加动力转矩,k,载荷系数，查手册,T,n,许用名义转矩，查手册,联轴器的种类和特性,1,12,-,2,联轴器,（静联接）,1,、用于联接轴与轴，以传递运动与转矩；,2,、补偿所联两轴的相对位移；,制造及安装误差、变形、温度变化,不能保证严格的对中，,这就要求设计联轴器时，从结构上采取措施，使之能够适应一定范围的相对位移。,一,、功用：,二、根据位移能力不同，联轴器分为：,刚性可移式联轴器,刚性可移式联轴器的组成零件间构成的动联接，具有某一方向或几个方向的活动度，因此能补偿两轴的相对位移。,弹性可移式联轴器,适用于两轴,有偏斜,或工作中有,相对位移,的地方,，不但可,以补偿两轴的相对位移，还具有缓冲减振等作用,可移式联轴器-用于两轴有相对位移时,固定式联轴器,：,被联接两轴间的各种相对位移无补偿能,力，适用于两轴能,严格对中,，并在工作中,不发生相对位移,地方，,如凸缘联轴器,。,径向尺寸小，机床中应用很广。,1,）、套筒联轴器,1、固定式联轴器,优点：结构简单，价格低,无法补偿位移和偏斜,，对两轴对中性要求高；,无缓冲吸振能力,。,缺点：,2,）、凸缘联轴器,对中方式不同，有两种型式：,应用：能传递较大载荷；用于两轴同轴度好、载荷平稳场合；,绞制孔,凸缘和凹槽,用于低速,。,3,）、夹壳联轴器,无弹性件挠性联轴器,2、刚性可移式联轴器,十字滑块联轴器,滑块联轴器,万向联轴器,齿式联轴器,滚子链联轴器,允许,径向位移，但有转速要求,1,）、十字滑块联轴器允许较大的角位移，通常成对使用。,2,）、万向联轴器,1,cos,2,1,/cos,较大的齿侧间隙,齿顶做成球面,有较多齿传递转矩,承载高，用于重型机械。,允许综合位移,3,）、齿式联轴器,齿式联轴器工作情况,角位移,径向位移,有弹性件挠性联轴器,3、弹性可移式联轴器,弹性圈柱销联轴器,弹性柱销联轴器,梅花形弹性联轴器,1）,、金属弹性元件联轴器,蛇形弹簧联轴器：用于,重载、高温。,2）,、非金属弹性元件联轴器,弹性套柱销联轴器,弹性柱销联轴器,适用于：需正反转、起动频繁，,传递中小转矩场合。,弹性联轴器,有金属或非金属弹性元件：,a,、,变形功能，,补偿综合位移,；,b,、,变形功能，储存能量，,缓冲能力,；,c,、,弹性滞后，,吸振能力,；,轮胎式联轴器的结构如图所示，中间为橡胶制成的轮胎环，用止退垫板与半联轴器联接。它的结构简单可靠，易于变形，因此它允许的相对位移较大。,轮胎式联轴器适用于启动频繁、正反向运转、有冲击振动、两轴间有较大的相对位移量、以及潮湿多尘之处。它的径向尺寸庞大,，,但轴向尺寸较窄，有利于缩短串接机组的总长度。它的最大转速可达,5 000 r/min,。,3,）,轮胎式联轴器,全面了解工作载荷的大小和性质、转速高低、工作环境等，结合,常用联轴器的性能、应用范围及使用场合选择联轴器的类型。,低速、刚性大的短轴可选用固定式联轴器；,低速、刚性小的长轴可选用刚性可移式联轴器；,传递转矩较大的重型机械选用齿轮联轴器；,对于高速、有振动和冲击的机械，选用弹性可移式联轴器；,轴线位置有较大变动的两轴，应选用万向联轴器；,总结,半离合器,1,半离合器,2,控制力,离合器按其工作原理可分为：,嵌入式、摩擦式,离合器按其控制方式可分为：,人力式、电磁、气,/,液压,12,-3,操纵式,离合器,动联接,对离合器的基本要求,分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠,；,结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高,；,接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好；,操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。,一、,牙嵌离合器,牙嵌式离合器是一种啮合式离合器，由端面带牙的两半离合器组成。中间 通过对中环使两轴对中。,牙嵌式离合器的牙型有：,1,）矩形,易制造，嵌合困难，牙根强度低，,磨损不能补偿，用于静态下接合；,2,）梯形,牙根强度高，传递扭矩大，易接合分离，,磨损能自动补偿，应用较广；,3,）锯齿形,牙根强度高，传递扭矩大，适于单向传动。,牙嵌离合器冲击大,适用于两轴转速差很小的场合。,二、圆盘式摩擦离合器,圆盘式摩擦离合器分为单片式和,多片式,。,多片式摩擦离合器由两组摩擦片，分别安装 在左侧的外套和右侧的套筒上，摩擦片均能 沿轴向滑动，在滑环和曲臂压杆的共同作用 下，使两组摩擦片接合或分离，最终使主动 轴和从动轴接合或分离,；,多片式摩擦离合器的径向尺寸相对较小，,传递的转矩很大；,常用于要求径向空间紧凑且较大的机械上。,单片式摩擦离合器多用于转矩在2000 N.m以下,的轻型机械。,接合平稳，但结构较复杂；,过载时因摩擦片打滑而保护机件。,图,12-18,多片式摩擦离合器,三、电磁式摩擦离合器,电磁,式摩擦离合器是电磁控制的多片摩擦离合 器。当直流电经接触环导入电磁线圈后产生磁通 量，使电磁力吸引衔铁，于是使两组摩擦片压紧，离合器处于接合状态。当断电时由复位弹簧推开 摩擦片，使离合器处于分离状态；,离合动作迅速；,没有不平衡的轴向力；,可以实现远距离控制。,电磁式,摩擦离合器常用于自动控制的数控机床。,在电磁离,合器中，电磁摩擦离合器是应用最广泛的一种。,如图,17,所示，在电磁操纵的摩擦离合器中，当直流电经接触环,1,导入电磁线圈,2,后，产生磁力线吸引衔铁,5,，于是衔铁,5,将两组摩擦片,3,和,4,压紧，离合器处于接合状态。当电流切断时，磁力消失，依靠复位弹簧,6,将衔铁推开，使两组摩擦片松开，离合器处于分离状态。,在电磁离合器中，电磁摩擦离合器是应用,最广泛的一种。,摩擦离合器也可用电磁力来操纵。,12,-4,自动,离合器,离合器主要有三种类型：,安全离合器,破断式、弹簧-嵌入式、摩擦式,当传递的转矩超过某一限度时，则分别发生减断联接件、分离联接件和使联接件打滑等现象，起到保护机器中重要零部件的作用定向离合器,可用于高速场合，但精度要求高，,常,用于汽车、机床等的传动装置中,。,离心式 离合器,常做为启动装置的离合器，以降低启动时的负载。,安全联轴器离合器,2,一,、滚珠安全离合器,主动齿轮传来的转矩通过滚珠、从动盘、外套筒而传给从动轴。当转矩,超过许用值时，弹簧被过大的轴向分力压缩，使从动盘向右移动，原来交错,压紧的滚珠因被放松而相互滑动，此时主动齿轮空转，从动轴即停止转动。,当载荷恢复正常时，又可重新传递转矩。弹簧压力的大小可用螺母来调节。,特殊,1,二,、定向离合器,当爪轮为主动轮并作顺时针回转时，,滚柱将被摩擦力转动而滚向空隙的收缩部,分，并楔紧在爪轮和套筒间，使套筒随爪,轮一同回转，离合器即进入接合状态。,当爪轮反向回转时，滚柱即被滚到空,隙的宽敞部分，这时离合器即处于分离状,态。,因而定向离合器只能传递单方向的转,矩，可在机械中用来防止逆转及完成单向,传动。,特殊,2,三,、,离心离合器,如图所示为开式离心离合器的工作原理图，在两个拉伸螺旋弹簧的,弹力作用下，主动部分的一对闸块与从动部分的鼓轮脱开；当转速达到,某一数值后，离心力增加到能克服弹簧拉力时，便使闸块绕其支点向外,摆动与从动鼓轮压紧，离合器即进入接合状态。当接合面上产生的摩擦,力矩足够大时，主、从动轴即一起转动,