哈工大第十四章联轴器离合器与制动器

第十四章联轴器、离合器和制动器14.1概述联轴器和离合器主要用作轴与轴之间的联接，以传递运动和转矩。联轴器必须在机器停车后，经过拆卸才能使两轴结合或分离。离合器在机器工作中可随时使两轴结合或分离。制动器是用来迫使机器迅速停止运转或减低机器运转速度的机械装置。校核联轴器强度时的计算转矩为:14.2联轴器联轴器的类型:刚性联轴器挠性联轴器: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无弹性元件: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有弹性元件金属弹性元件非金属弹性元件

联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。联轴器所联两轴的相对位移

14.2.1、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.夹壳联轴器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,故常用于低速。3.凸缘联轴器对两轴对中性的要求很高,结构简单、成本低、传递转矩大应用最广。14.2.2挠性联轴器.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.1无弹性元件联轴器.齿轮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。.万向联轴器当一轴固定时,另一轴可以在任意方向偏斜角,角位移最大可达45º。当主动轴以等角速度回转时,从动轴的角速度将在一定范围内作周期性的变化,从而引起动载荷。为消除从动轴的速度波动,通常将万向联轴器成对使用,并使中间轴的两个叉子位于同一平面上,还应使主、从动轴的轴线与中间轴的轴线间的偏斜角相等，转速不宜太高。小型万向联轴节的结构2有弹性元件的挠性联轴器.弹性套柱销联轴器结构简单,制造容易,装拆方便,成本较低。适用于转矩小、转速高、频繁正反转、需要缓和冲击的地方。.弹性柱销联轴器结构简单,制造方便,成本低。适用于转矩小、转速高、正反向变化多、起动频繁的高速转轴。.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5º~12º,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。模片式弹性联轴器弹性管联轴器滚子链刚性联轴器离合器1一、离合器的分类作用：离合器用来联接两根轴，使之一起转动并传递转矩，在工作中主、从动部分可分离可接合。14.3离合器

按其工作原理可分为嵌入式、摩擦式两类；

按离合控制方法不同，可分为操纵式和自动式两类；

按操纵方式分有机械离合器、电磁离合器、液压离合器和气压离合器等；

可自动离合的离合器有超越离合器、离心离合器和安全离合器等，它们能在特定条件下，自动地接合或分离。二、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。

离合器2三、离合器的选用嵌入式离合器的结构简单，外形尺寸较小，两轴间的联接无相对运动，一般适用于低速接合，转矩不大的场合；摩擦式离合器可在任何转速下实现两轴的接合或分离；接合过程平稳，冲击振动较小；可有过载保护作用。但尺寸较大，在接合或分离过程中要产生滑动摩擦，故发热量大，磨损也较大。电磁摩擦离合器可实现远距离操纵，动作迅速，没有不平衡的轴向力，因而在数控机床等机械中获得了广泛的应用。

一、操纵式离合器1.牙嵌离合器离合器按其工作原理可分为啮合离合器和摩擦离合器等。离合器按其离合方式,又可分为操纵式离合器和自动离合器两种离合器的牙形有三角形、梯形、锯齿形等牙嵌离合器的承载能力主要取决于齿根弯曲强度。对于频繁离合的牙嵌离合器，将产生齿面磨损，常通过限制齿面压强p来控制磨损。即MPaMPa牙嵌离合器结构简单，尺寸小，工作时无滑动，应用广泛。但只宜在两轴不回转或转速差很小时进行离合，否则会因撞击而断齿。2.摩擦离合器单盘摩擦离合器多盘摩擦离合器圆盘摩擦离合器所传递的最大转矩及作用在摩擦面上的压强分别为N·mmMPa圆锥式摩擦离合器二、自动离合器自动离合器是一种能根据机器运动或动力参数的变化而自动完成结合和分离的离合器。常用的有安全离合器、离心离合器和定向离合器1.安全离合器作用是当转矩超过允许数值时能自动分离销钉式安全离合器摩擦式安全离合器2.离心离合器当主动轴的转速达到某一定值时能自行结合或分离瓦块式离心离合器开式离合器主要用于起动装置闭式离合器主要用作安全装置,当机器转速过高时起安全保护作用。3.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。14.4制动器利用摩擦力来减低运动物体的速度或迫使其停止运动的装置。按着制动零件的结构特征分,有块式、带式、盘式制动器。一、带式制动器带式制动器制动轮轴和轴承受力大，带与轮间压力不均匀,从而磨损也不均匀,且易断裂,但结构简单,尺寸紧凑,可以产生较大的制动力矩,常应用。二、块式制