《联轴器与离合器》PPT课件

课题四联轴器与离合器 概述 联轴器作用 主要用作轴与轴之间的联接 以传递运动和转矩 特点 停机时才能联接或分离 离合器作用 在机器工作中可随时使两轴结合或分离 特点 随时控制启动和停车 控制变速和换档 过载安全保护 联轴器与离合器 相同点 联接两轴 传递运动和转矩 不同点 联轴器 联接的两轴只有停车后经拆卸才能分离 离合器 联接的两轴可在机器工作中方便地实现分离与接合 一 联轴器 组成 一般由两个半联轴器及连接件组成 轴的相对位移 轴向位移 径向位移 角位移 综合位移联轴器应具有补偿这些位移的能力 被连接两轴的相对位置 联轴器分类 刚性联轴器 挠性联轴器 夹壳式联轴器 凸缘联轴器 十字滑块联轴器 万向联轴器 齿轮联轴器 可以补偿位移 套筒联轴器 无位移补偿能力对中性要求高 无弹性元件 有弹性元件 缓冲吸振 用于起动频繁 高速变载以及经常正反转的场合 弹性圈柱销联轴器 尼龙柱销联轴器 轮胎联轴器 1 刚性联轴器 1 套筒联轴器 结构简单 径向尺寸小 常用于要求径向尺寸紧凑或空间受限制的场合 缺点是装拆时需轴向移动 2 凸缘联轴器 特点 结构简单 成本低 传递转矩大 应用最广 但对两轴对中性的要求很高 对轴的位移不能补偿 凸缘联轴器所联接两轴同轴度的保证方法有两种 一种是台阶孔对中 靠预紧普通螺栓在凸缘接触表面产生的摩擦力传递力矩 如图a所示 另一种用铰制孔螺栓对中 靠螺杆承受挤压与剪切传递力矩 如图b所示 普通螺栓联接 铰制孔螺栓联接 特点是径向尺寸小且装拆方便 克服了套筒联轴器装拆需轴向移动的不足 转动平衡性较差 故主要用于低速 工作平稳的场合 3 夹壳联轴器 夹壳式联轴器是由两个半圆筒形的夹壳及联结它们的螺栓所组成 靠夹壳与轴之间的摩擦力或键来传递转矩 1 十字滑块联轴器 十字滑块联轴器允许的径向位移 允许的角位移 十字滑块联轴器径向尺寸小 结构简单 用于低速 需要润滑 2 挠性联轴器 由两个在端面上开有凹槽的半联轴器和一个两面带有凸牙的中间盘组成 在两轴间有相对位移的情况下工作时 中间盘就会产生很大的离心力 从而对轴与轴承产生附加载荷 增大动载荷及磨损 十字滑块联轴器 2 弹性套柱销联轴器 靠弹性补偿径向位移 角位移 预留C补偿轴向位移 设计时预留距离A 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结螺栓 结构简单 制造容易 装拆方便 成本较低 但弹性套易磨损 寿命较短适用于转矩小 转速高 频繁正反转 需要缓和冲击的地方 弹性套柱销式联轴器 3 弹性柱销联轴器 尼龙柱销 端部设有挡圈 靠弹性补偿径向位移 角位移 预留C补偿轴向位移 结构简单 制造方便 成本低 适用于轴向窜动较大 转矩小 转速高 正反向变化多 起动频繁的高速轴 由于尼龙柱销对温度较敏感 故工作温度限制在 20 70 的范围内 弹性柱销联轴器 万向联轴器 齿式联轴器 允许的径向位移 允许角位移 传递转矩大 外形尺寸紧凑 工作可靠 但结构复杂 成本高 常用于低速的重型机械中 需要润滑和密封齿顶做成球面 齿侧做成鼓形 联轴器的类型 刚性联轴器 弹性联轴器 固定式刚性联轴器 要求被联接两轴轴线严格对中 常用类型有 套筒联轴器 夹壳联轴器和凸缘联轴器 可移式刚性联轴器 可以通过两半联轴器间的相对运动来补偿被联接两轴的相对位移 常用类型有 十字滑块联轴器 齿轮联轴器和万向联轴器 弹性联轴器包含有弹性元件 不仅具有吸收振动和缓解冲击的能力 而且能够通过弹性元件的变形来补偿两轴的相对位移 其常用类型有 弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器和轮胎式联轴器 轮胎式联轴器 由于橡胶轮胎易于变形 因此 允许的相对位移较大 角位移可达5 12 轴向位移可达0 02D 径向位移可达0 01D 其中D为联轴器的外径 结构简单 使用可靠 弹性大 寿命长 不需润滑 但径向尺寸大 可用于潮湿多尘 起动频繁之处 二 离合器 1 离合器的功用 组成和分类离合器是机器在运转过程中主 从动部分在同一条直线上传递动力或运动时 具有结合或分离功能的装置 功用 它可以实现汽车的起动 停车 变速器的平顺换档 传动系的过载保护 防止从动件的逆转 控制传递转矩的大小以及满足结合时间等要求 组成 离合器一般由主动部分 从动部分 接合部分 操纵部分等组成 离合器的分类 操纵式离合器 牙嵌离合器 1 2半离合器3导向平键4操纵滑环5对中环 牙嵌式离合器主要由两个半离合器组成 半离合器 主动部分 用平键与主动轴联接 半离合器 从动部分 用导向平键或花键与从动轴联接 并可用拨叉操纵使其轴向移动以实现离合器的接合与分离 啮合与传递转矩是靠两相互啮合的牙来实现的 牙齿可布置在周向 也可布置在轴向 结合时有较大的冲击 影响齿轮寿命 离合器的牙形有三角形 梯形 锯齿形等 三角形齿 接合容易 强度低 用于小载荷 梯形齿 强度高 可补偿间隙 用于较大载荷 锯齿形齿 单向工作 强度最高 矩形齿 强度低 磨损后无法补偿 难于接合 只能用于静止状态下手动离合的场合 离合器的牙齿数一般取3 60要求牙齿有较大的硬度 表面淬火或渗碳淬火 牙嵌式离合器的特点是结构简单 尺寸紧凑 工作可靠 承载能力大 传动准确 但在运转时接合有冲击 容易打坏牙 所以一般离合操作只在低速或静止状况下进行 摩擦式离合器主要类型 摩擦离合器 单盘摩擦离合器 1主动轴2从动轴3 4摩擦盘5操纵滑环FQ轴向压力 摩擦式离合器是靠接合元件间产生的摩擦力来传递转矩的 接合元件所受的正压力F调整确定后 接合元件之间的最大摩擦力随之确定 离合器的承载能力转矩Tmax也随之确定 离合器正常工作时所传递的转矩T应小于或等于Tmax 当 过载 时 接合元件间产生打滑 保护传动系统中的零件不致损坏 打滑时 接合元件磨损严重 摩擦消耗的功转变为热量使离合器温度升高 较高的温升和较大的磨损将影响到离合器的正常工作 单盘摩擦离合器 多盘摩擦离合器 1 3主 从动轴2 4半离合器5 6外 内摩擦片7操纵滑环8杠杆9弹簧10螺母 多盘式摩擦离合器的优点是 两轴能在任何转速下接合 接合与分离过程平稳 过载时会发生打滑 适用载荷范围大 缺点是 结构复杂 成本较高 产生滑动时两轴不能同步转动 多盘摩擦离合器 离心平衡式离合器1 单向球阀2 外密封圈3 活塞4 离合器鼓5 离合器片6 回位弹簧7 内密封圈9 离合器油腔10 外密封件11 连接密封8 离合器油腔件的活塞12 平衡室13 离合器片14 离合器鼓15 密封片16 内密封件 离合器旋转时 在离合器液压腔内油液残压离心力的作用下推压活塞 但平衡室中的变速器油产生的离心力也推压活塞的另一侧 两个作用力方向相反 互相抵消 活塞不动作 离合器也不会接合 当离合器工作时 离合器油腔内的压力大大超过平衡室内变速器油在离心力作用下产生的压力和弹簧压力 液压力推动活塞 离合器接合 活塞两边油液产生的离心力相互抵消 使活塞在整个转动过程中能得到稳定的推力 离合器分离时 离合器油腔内油液产生的离心力和平衡室内油液离心力互相抵消 活塞在回位弹簧作用回位 取消了单向球阀 使离合器迅速完全脱开 离心平衡式离合器 超越离合器 定向离合器 是只能按一个转向传递转矩 反向时自动分离 这种离合器工作时没有噪声 宜于高速转动 但制造精度要求高 1 星轮 2 外圈 3 滚柱 4顶杆 超越离合器 楔块式单向离合器 它由内圈 楔块 保持架和外圈组成 楔块长端的长度大于内圈之间的距离 而短端的长度小于内外圈之间的距离 如果内