机械设计基础讲课课件

机械设计基础,徐林娇,课前回顾,1.上节课学习了联轴器，都有哪些类型联轴器啊？2.联轴器连接后会出现哪些偏移啊？,汽车中的离合器,2.离合器的类型与结构特性,联合器在工作时被连接的两轴需随时分离或接合，不可避免地要受到摩擦、发热、冲击、磨损等情况，因而要求离合器接合平稳，分离速度快，操纵省力方便，同时结构简单、散热好、耐磨损、寿命长等，离合器传递转矩可利用牙的啮合、工作表面间的摩擦力、电磁吸引力等3种方式。,（1）牙嵌式离合器：利用牙的啮合传递转矩,两个半联轴器（端面带牙）,牙嵌式离合器,主、从动轴,平键或者花键连接,滑块（工作时）:操纵机构移动滑块使半联轴器沿导向键做轴向移动,对中环：保证两轴线的同轴度,梯形,矩形,三角形,锯齿形,半联轴器,滑块,半联轴器,对中环,e,h,1,2,3,4,牙嵌式离合器,矩形牙：双向传动，传递转矩较大，但需要在静止状态下操纵,梯形牙：双向传动，转速较大，接合容易，传递转矩较大，可补偿磨损后的牙侧间隙,锯齿形：单向传动，转速较大，接合容易,双三、梯、矩，单锯齿,三角形：双向传动，但转速低，可传递转矩较小,（2）摩擦离合器：利用工作表面间的摩擦力传递转矩,摩擦离合器,多片式,单片式：传递的转矩较小，若工作过载，摩擦片间打滑。防止零件损坏，起到保护作用。则传递最大转矩Tmax为：Tmax=FfR(f为摩擦系数）,R,F,多片式圆盘摩擦离合器：两组摩擦片，传递转矩的大小，随轴向压力和摩擦力及摩擦片对数增加而增加。,注：片数过多会影响分离动作的灵活性，一般在1015对以下。,摩擦离合器与牙嵌式离合器相比：,1）任何速度，两轴都可以接合或分离；2）啮合过程平稳，冲击、震动较小；3）从动轴的加速时间和所传递的最大转矩可以调节；4）过载时发生打滑，起到保护重要零件不致损坏。,优点：,缺点：,1）外轮廓尺寸大；2）接合、分离滑动摩擦产热，易磨损；,（3）电磁离合器：利用电磁原理操纵离合器,电磁离合器结构简单，接合时间短可远距离操纵，机械离合，使用方便，在数控机床等机械中应用广泛。,（4）安全离合器：在其传递转矩达到某一定值时能自动分离，具有过载保护作用,1）牙嵌式安全离合器,当传递的转矩超过一定值，即过载时牙间的轴向分力将克服弹簧压力使离合器分开，产生跳跃式的滑动，当转矩恢复正常，离合器又自动重新正常接合。调节螺母可调整弹簧的压紧力从而使离合器在不同的转矩下滑跳，达到对不同转矩传递的安全保护作用。,主动轮1空套在轴上，外套筒3分别用键与轴和从动轮2相连；在主动轮1和从动轮2的端面内各在相同半径的圆周上装有数个滚珠，正常工作时由弹簧的推力使两端的滚珠相互交错压紧。转矩：滚珠从动轮外套筒注：转矩超过一定值时，弹簧,1）滚珠式安全离合器,从动轴,被过大的推力而压缩，使原来交错压紧的滚珠因放松而互相滑过，从动轴即停止转动。待转矩恢复正常时，又可重新正常传递转矩。,1,4,2,3,5,本次课所学的离合器的主要类型特点小结（重点）,课堂小练习,1.牙嵌式离合器中应用最广泛的牙型（）A.三角形B.梯形C.锯齿形D.矩形2.牙嵌式离合器一般用于（）的场合。A.转矩大、接合速度高B.转矩大、接合速度低C.转矩小、接合时转速差小D.转矩小、接合速度高3.下列（）特点，不属于摩擦离合器的。A.接合时有冲击B.在任何速度下均可接合C.接合平稳D.过载保护4.联轴器和离合器的主要作用是（）A.缓冲减震B.传递传动和转矩C.防止机器发生过载D.补偿两轴相对位移5.使用（）时，只能在停车后或两轴转速差比较小时接合，否则会因撞击而损坏离合器。A.牙嵌式离合器B.摩擦离合器C.电磁离合器D.单片圆盘摩擦离合器,B,C,A,B,A,知识2使用与选择设计,国家标准规定了联轴器的标注规范，具体标注如下：联轴器型号=标注代号注：Y型孔和A型键槽的代号在标记中可省略联轴器两端轴孔和键槽的形式、尺寸相同时，只标记一端，另一端省略。,1.联轴器的标注方法,（主号端：）轴孔形式代号键槽形式代号轴孔直径轴孔配合长度,（主号端：）轴孔形式代号键槽形式代号轴孔直径轴孔配合长度,（1）类型的选择联轴器两轴能严格对中时，可选固定式联轴器，若两轴偏斜较大时，应选可移式联轴器。载荷变化不大较平稳时可选刚性联轴器，载荷变化大，启动频繁时选择弹性联轴器。工作温度高于4050C时应选金属作弹性元件的联轴器。（2）尺寸的选择联轴器的尺寸与被连接轴的直径、转矩和转速有关，考虑到机械在启动和制动时的惯性力，工作过程中可能的过载等因素的影响，常以计算转矩Tc为依据。T=9550P/nTc=KT式中，T联轴器传递的公称（名义）转矩，Nm；K工作情况系数，其值根据原动机和联轴器的类型；P电机的功率，kW；n周的转速，r/min。,1.联轴器的选择,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.类型的选择为了隔离振动与冲击，选用弹性套筒联轴器。,2.载荷的计算公称转矩T=9550 x10/960Nm=99.48Nm查表得K=2.3，所以转矩Tc=KT=2.3X99.48Nm=228.8Nm,3.型号选择查表，TL6型许用转矩为250Nm，许用最