《机械设计第十四章》PPT课件

概述1,概述,联轴器：用于将两轴联接在一起，运转时两轴不能分离，只有在机器停车时才可将两轴分离；,离合器：运转过程中，可使两轴随时接合或分离。可用来操纵机器传动的断续，以便进行变速或换向；,安全联轴器与离合器：若转矩超过规定值，即可自行断开或打滑；,特殊功用的联轴器与离合器：用于某些特殊要求处；如：在一定的回转方向或达到一定转速时，联轴器或离合器即可自动接合或分离等；,联轴器的种类和特性1,制造安装误差、变形、温度变化不能保证严格对中要求联轴器能适应一定范围的相对位移,14-1联轴器的种类和特性,刚性联轴器：无位移补偿能力，对中性要求高、结构简单,套筒联轴器,凸缘联轴器,铰制孔螺栓,普通螺栓+凸肩,材料：灰铸铁或碳钢，重载时或圆周速度大于30m/s时铸钢或锻钢适用：转速低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好,无弹性元件挠性联轴器：补偿相对位移，不能缓冲减振,十字滑块联轴器,优点：结构简单、制造容易。缺点：滑块因偏心产生离心力和磨损，带来附加动载荷。,滑块联轴器,优点：结构简单、尺寸紧凑。,应用：适用于小功率，高转速而无剧烈冲击的场合。,十字轴式万向联轴器,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。,应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。,视频,齿式联轴器,外齿齿顶制成椭球面，且保证与内齿啮合后具有适当的顶隙和侧隙，故在传动时，套筒可有轴向和径向位移以及角位移。质量较大，成本较高，在重型机械中广泛应用。,滚子链联轴器,优点：结构简单，尺寸紧凑，质量小，装拆方便，维修容易，价廉，并具有一定的补偿性能和缓冲性能缺点：不宜用于逆向传动、启动频繁、立轴、高速传动。,双排链,有弹性元件挠性联轴器：补偿两轴相对位移，缓冲减振能,弹性套柱销联轴器,原理：通过波纹状的弹性套传递转矩，可缓冲减振弹性套的材料：常用耐油橡胶特点：制造容易，装拆方便，成本低，弹性套易磨损适用：连接平稳、需正反转或启动频繁、中小转矩,弹性柱销联轴器,优点：传递转矩大、结构简单、安装制造方便，耐久性好适用：轴向窜动较大、正反转变化较多和启动频繁的场合限制：尼龙柱销对温度较敏感，温度限制-2070,梅花形弹性联轴器,结构：半联轴器与轴的配合可以做成圆柱形或圆锥形，中间的弹性元件形状似梅花。选用不同硬度的聚胺酯橡胶，铸形尼龙等材料制造。工作温度：-35+80传递扭矩：T=1625000NM,轮胎联轴器,优点：消振能力好，降低动载载荷、补偿轴向位移，绝缘性能好，无噪声。缺点：径向尺寸较大，当转矩较大时会因过大扭转变形而产生附加轴向载荷。,膜片联轴器,优点：结构比较简单，不需润滑，维护方便，平衡容易，质量小，对环境适应性强，发展前途广阔缺点：扭转弹性较低，缓冲减振性能差适用：载荷比较平稳的高速传动,14-2联轴器的选择,(一)选择联轴器的类型大功率的重载齿式有冲击载荷或要求消除转振动轮胎式高速传动平衡精度高(例如膜片联轴器)不宜偏心较大的附加相对位移挠性联轴器,径向位移较大滑块联轴器角位移较大或相交两轴万向联轴器含橡胶等非金属元件避免温度、腐蚀性介质及强光低速、刚性大刚性联轴器非金属弹性元件联轴器中小功率传动,(二)计算联轴器的计算转矩,KA工作情况系数。,T为联轴器所传递的公称转矩。,(三)确定联轴器的型号根据计算转矩T及所选的联轴器类型，按照,(四)校核最大转速被连接轴的转速n不应超过所选联轴器允许的最高转速nmax，即nnmax,(五)协调轴孔直径多数情况下，每一型号联轴器适用的轴的直径均有一个范围。标准中或者给出轴直径的最大和最小值，或者给出适用直径的尺寸系列，被连接两轴的直径应当在此范围之内。,(六)规定部件相应的安装精度通常标准中只给出单项位移偏差的允许值如果有多项位移偏差，必须根据联轴器的尺寸大小计算出相互影响的关系，作为规定部件安装精度的依据。,(七)进行必要的校核主要承载零件强度校核非金属弹性元件最高温度校核,例题某车间起重机根据工作要求选用一电动机，其功率P=10kW，转速n=960r/min，电动机轴伸的直径d=42mm，试选择所需的联轴器(只要求与电动机轴伸连接的半联轴器满足直径要求)1.类型选择为了隔离振动与冲击，选用弹性套柱销联轴器。2.载荷计算,3.型号选择从GB4323-2002中查得LT6型弹性套柱销联轴器的许用转矩为250Nm，许用最大转速为3800r/min，轴径为3242mm之间，故合用。,14-3离合器,(一)牙嵌离合器,一个半离合器固定在主动轴上；另一个半离合器用导向平键(或花键)与从动轴连接，并由操纵机构使其作轴向移动，以实现离合器的分离与接合。,三角形牙用于传递小转矩的低速离合器,梯形牙的强度高，能传递较大的转矩，能自动补偿牙的磨损与间隙，从而减少冲击，故应用较广,锯齿形牙强度高，只能传递单向转矩，用于特定的工作条件处,矩形牙无轴向分力，但不便于接合与分离，磨损后无法补偿，故使用较少,下图所示的牙形主要用于安全离合器,主动轴,从动轴,摩擦盘,摩擦盘,操纵环,(二)圆盘摩擦离合器,优点：(1)在任何转速条件下两轴都可以进行结合；(2)过载时打滑，起保护作用；(3)结合平稳、冲击和振动小。缺点：结合过程中不可避免出现打滑，引起磨损和发热。,多盘摩擦离合器,一组外摩擦盘5(a)外齿插入外鼓轮2内缘的纵向槽中；另一组内摩擦盘6(b)凹槽与套筒4的凸齿相配合；曲臂压杆8通过压板9将所有内、外摩擦盘紧压在调节螺母10上，离合器即进入接合状态。,动画,摩擦离合器的操纵方法：机械、电磁、气动、液压,电磁操纵的多盘摩擦离合器,优点：远距离操纵，动作迅速，无不平衡轴向力,1电经接触环2电磁线圈3、4摩擦片5衔铁6复位弹簧,安全联轴器离合器1,作用：工作转矩超过极限转矩，联接件折断、脱开或打滑，从动轴停转，保护重要零件,一、剪切销安全联轴器,区分：安全联轴器断开联接后不能自动恢复工作安全离合器断开联接后能够自动恢复工作,双剪式,销钉装在经过淬火的钢套内，过载时即被剪断。,单剪式,14-4安全联轴器及安全离合器,安全联轴器离合器2,二、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。转矩超过许用值，弹簧压缩，从动盘右移，滚珠滑动，主动齿轮空转，动轴停转。载荷恢复正常时，又可重新传递转矩。,特殊1,14-5特殊功用及特殊结构的联轴器及离合器,(一)定向离合器,爪轮,套筒,滚柱,弹簧顶,滚柱被摩擦力驱动而滚向空隙的收缩部分，并楔