第12章 联轴器、离合器和制动器.ppt

12-2联轴器,12-3离合器,第十二章联轴器、离合器和制动器,12-1概述,12-4制动器,12-1概述,联轴器、离合器:,工作特点：联轴器用于刚性静态联接；而离合器则用于两轴之间的动态联接。,作用：主要用于将两根轴联接在一起，使它们一起旋转，并传递扭矩。,制动器：是对机器的运动件施加阻力或阻力矩，使其迅速减速或停止运动，以满足机械工作要求的装置。,联轴器、离合器大都已经标准化了，可直接选用。,工作条件和使用要求=选类型,12-2联轴器,一、联轴器的分类,挠性联轴器,刚性联轴器,联轴器,有弹性原件,无弹性原件,二、刚性联轴器,1、套筒联轴器,组成：套筒、键或销,特点：各零件间不能作相对运动，零件也都是刚性的。,优点：结构简单紧凑、径向尺寸小，组成零件少。,缺点：装拆不方便，径向尺寸不能太大。,应用：载荷不大，工作平稳，两轴严格对中的场合。,2、凸缘联轴器,结构：半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联轴器的凸缘联接在一起。,普通凸缘联轴器,绞制孔螺栓,型式：,有对中榫的凸缘联轴器,普通凸缘联轴器,-靠铰制孔螺栓对中。,-靠榫头对中。,对中榫,制造与安装要求：半联轴器的凸缘端面应与轴线垂直，安装时应使两轴精确对中。,材料：一般用铸铁、当重载或V30m/s时，用铸钢或锻钢。,特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能缓冲减振。,应用：用于载荷较平稳、中高速或传动要求较高的场合的两轴联接。,该联轴器已经标准化。,1）十字滑块联轴器,结构：两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具有凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽中，构成移动副。,工作原理：当两轴存在不对中和偏斜时，滑块将在凹槽内滑动。,优缺点：结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心力和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷。,应用：中低速场合,三、挠性联轴器,1、无弹性元件的挠联轴器,2）十字轴万向联轴器,作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。共轴、有夹角,单万向联轴器,结构：两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链与中间的“十字形”构件相联，“十字形”构件的中心位于两轴交点处，,2.双万向铰链机构,将两个单万向铰链机构串联使用，构成双万向铰链机构。,安装要求：,主动、从动、中间三轴共面；,主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；,中间轴两端的叉头应在同一平面内。,为了消除从动轴变速转动的缺点，常,优点：有较大的角度补偿能力，结构紧凑、传动效率高。,应用：广泛应用于汽车、拖拉机、机床、起重机、轧钢等机械传动系统中。,3、齿式联轴器,结构：两个有内齿的外壳，两个有外齿的套筒，两者齿数相同，外齿做成球形齿顶的腰鼓齿。套筒与轴用键联接，两外壳用螺栓联接。两端密封，空腔内储存润滑油。,功用：能补偿轴不对中和偏斜。,优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。,缺点：结构笨重、造价高。,应用：用于高速重载传动。,1）弹性套柱销联轴器,2、有弹性元件的挠性联轴器,结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套的柱销联接两个半联轴器。,圆柱孔,圆锥孔,能补偿综合位移，有缓冲减振的能力，适用于多部载荷，频繁起动，经常正反转的传动中。,2）弹性柱销联轴器,结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。,结构简单、更换柱销方便。,特点：上述两种联轴器的动力通过弹性元件传递，缓和冲击、吸收振动。,应用：适用于正反向变化多，启动频繁的高速轴。,适用范围：-12t60，v8000r/min对温度敏感。,能补偿较大的轴向位移，并允许微量的径向位移和角位移。,两种柱销,3）梅花形弹性联轴器,结构：中间为橡胶制成的梅花形弹性元件，两边为两个半联轴器。,特点：结构简单、承载能力高，维护方便，允许较大的综合位移。,应用：适用于启动频繁、正反向运转、有冲击振动、有较大轴向位移、潮湿多尘的场合。,适用范围：512，x0.02Dy0.01D，n5000r/min,联轴器、离合器大都已经标准化了，可直接选用。,工作条件=选类型,转矩转速轴径,=确定型号与规格,计算转矩：,Tca=KTT,K为工作情况系数；,T为工作转矩；,四、联轴器的选择,1、联轴器类型选择,低速、刚性大的短轴-刚性联轴器,低速、刚性小的长轴-无弹性元件的挠性联轴器,高速、有振动和冲击的机械-有弹性元件的挠性联轴器,传递转矩较大的重型机械-齿式联轴器,轴线位置有较大变动的两轴-十字轴万向联轴器,2、联轴器型号的选择,例12-1电动机经减速器带动水泥搅拌机工作。已知电动机工率P=11kW，转速n=970r/min，电动机的轴径和与之相连的减速器的输入轴径均为42mm，试选择电动机与减速器之间的联轴器。,解：1、选择联轴器类型,由于水泥搅拌机的载荷为冲击载荷，为了减缓冲击与振动，先用弹性套柱销联轴器。,2、载荷计算联轴器所传递的工作转矩为,由表12-1查得，工作情况系数K=1.9，则计算转矩,根据已知条件从设计手册或附表2中查得，TL6型弹性套柱联轴器的许用转矩为T=250Nm，许用最大转速为3800r/min，允许的轴径在3242mm之间，满足要求。,机械式离合器,控制方式,超越离合器,液压离合器,操纵式离合器,12-3离合器,一、离合器的分类,嵌入式离合器,工作原理,摩擦式离合器,电磁离合器,自动式离合器,气压离合器,离心离合器,安全离合器,二、牙嵌式离合器,结构：由端面带牙的固定套筒、活动套筒、对中环组成。,工作原理：利用操纵杆移动滑环，实现两套筒的结合与分离。,固定套筒,活动套筒,滑环,对中环,牙型,矩形,梯形,锯齿形,梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。,锯齿形只能单向工作。反转时具有较大的轴向分力，会迫使离合器自行分离。,制造要求：各牙应精确等分，以使载荷均匀分布。,特点：结构简单、外廓尺寸小、能传递较大的转矩。,三、摩擦离合器,1、单片式圆盘摩擦离合器,结构：由固定圆盘1、活动圆盘2、滑环3组成。,工作原理：移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠摩擦力带动从动轴转动。,缺点：结合过程中不可避免出现打滑，引起磨损和发热；传递转矩小，径向尺寸大。,2.过载时打滑，起保护作用；,3.结合平稳、冲击和振动小。,优点：1.在任何转速条件下两轴都可以进行结合；,工作原理：移动滑环，通过杠杆作用，压紧或放松磨擦片，来实现两轴的结合与分离。,2、多片式圆盘摩擦离合器,结构特点：多个摩擦片叠加在一起；,优点：径向尺寸小，传递转矩大。,摩擦片数量z,传递扭矩T,但z过大将使各层间压力不均匀，一般取:z=1215,当外环反向转动时，则带动滚柱克服弹簧力而滚到楔形空间的宽敞位置，离合器处于分离状态。,结构：由星轮、外环、滚柱、弹簧推杆等零件组成。,工作原理：当外环逆时钟转动时，以摩擦力带动滚柱向前滚动，进一步楔紧内外接触面，从而驱动星轮一起旋转。,滚柱式超越离合器,四、超越离合器,滚柱在弹簧推杆作用下处于半楔紧状态。,五、离合器的选择,离合器大都已经标准化了，可直接选用。,工作条件和使用要求-选类型和型号,当要求主、从动轴同步且传递转矩较大时,要求高速下平稳接合而主、从动轴同步要求低时,嵌入式离合器,摩擦式离合器,12-4制动器,组成：制动架，摩擦元件，驱动装置,一、块式制动器,工作原理,特点：结构简单，维修方便，工作可靠，散热性好。,此类已标