机械及其设计-第18章

18.1联轴器18.1.1固定式联轴器1.套筒联轴器

如图18-2所示，套筒联轴器是由联接两轴端的套筒和联接套筒与轴的键或销钉组成。2.凸缘联轴器凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两轴联接，然后用螺栓把两个半联轴器联成一体，如图18-3所示。下一页返回18.1联轴器按对中方式不同，这种联轴器有两种结构型式：图18-4a所示为Ι型，此种结构用凸肩和凹槽对中，并用普通螺栓联接，螺栓与孔间存在间隙，靠两半联轴器接触面间的摩擦力传递转矩，装拆时需移动轴。图18-4b所示为Ⅱ型，此种结构用铰制孔螺栓对中，螺栓与孔壁间略有过盈的紧密配合，靠螺栓承受挤压和剪切来传递转矩，装拆时不需移动轴。上一页下一页返回18.1联轴器18.1.2刚性可移式连轴器1.十字滑块联轴器如图18-4所示，十字滑块连轴器是由两个端面带凹槽的半联轴器和一个两端面带有十字交叉凸块的中间盘组成。安装时将中间盘的凸块分别嵌装在两个半联轴器的凹槽中。因凸块可在凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时相轴间的相对位移。上一页下一页返回18.1联轴器2.万向联轴器如图18-5a所示，万向联轴器是由两个叉形零件1、2和一个十字形零件3以及轴所组成。这样就构成了一个可动的联接。允许联接的两轴间有较大的角偏移，最大可达45°。当两轴线不同轴时，主动轴等角速度回转，而从动轴角速度在某一范围内作周期性变化，因而在传动中产生附加动载荷。为改善这种情况，常将万向联轴器成对使用，称其为双万向联轴器，如图18-5b所示。上一页下一页返回18.1联轴器3.齿式联轴器齿式联轴器是两个带有内齿及凸缘的外套筒和两个带有外齿的内套筒所组成，如图18-6所示。两个内套筒分别用键与两轴相联接，两个外套筒用螺栓联接，依靠内外齿相啮合传递转矩。内、外齿的齿廓为渐开线，齿数通常为30~80，外齿轮的齿顶做成球面（球面中心应位于轴线上）。上一页下一页返回18.1联轴器18.1.3弹性联轴器1.弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器的构造与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替了联接螺栓，弹性套用橡胶制成，如图18-7所示。工作时依靠弹性套的变形来补偿两轴线的偏移，并有缓冲和吸振作用。上一页下一页返回18.1联轴器2.弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器是由一组木销或尼龙销将两半联轴器联接在一起，为防止脱销，柱销两端用螺钉固定了挡板，如图18-8所示。这种销联轴器制造容易，耐久性好，安装维护方便，传递转矩大；可代替弹性套柱销联轴器使用。适用于轴向位移大，正、反转或启动频繁的传动。采用尼龙柱销时，温度控制在-20℃~+70℃之间。上一页下一页返回18.1联轴器3.轮胎式联轴器如图18-9所示，轮胎式联轴器联轴器是由橡胶或橡胶织物制成的特型轮胎用压板和螺栓把半联轴器联接而成。两半联轴器分别用键与两轴相联，通过轮胎传递转矩。轮胎式联轴器富有弹性，具有良好的消振能力，能有效地降低动载荷和补偿较大的轴向位移，而且绝缘性能好，运转时无噪声。缺点是径向尺寸较大；当转矩大时，会因过大扭转变形而产生附加轴向载荷。上一页下一页返回18.1联轴器18.1.4联轴器的选择1.类型选择在选择联轴器类型时，主要考虑的因素有：被联接两轴的对中性；载荷大小和特性；工作温度。当两轴心线能保证同轴时，可选用固定式联轴器，若不能保证两轴同心或工作中可能发生各种偏移时，应选择有补偿能力的可移式联轴器；若机器频繁启动，制动或载荷变化大时，应选用弹性联轴器。当工作环境温度较高时，一般不使用具有橡胶或尼龙等弹性元件的联轴器，此外，还要考虑装拆、维护和更换方便。上一页下一页返回18.1联轴器2.尺寸选择在选定联轴器类型后，可按轴的直径、启动转矩和转速从有关手册中选择适合的型号，使轴的直径，工作转矩和转速在该尺寸结构联轴器的允许范围内。考虑机械在启动和制动时惯性力及工作过程中过载等因素的影响，在选择和校核联轴器时，应以计算转矩

为依据，其值为上一页返回18.2离合器18.2.1牙嵌离合器如图18-10所示，牙嵌离合器是由两个端面带有牙的半离合器组成，一个半离合器用平键与主动轴固定，另一个半离合器利用导向平键或花键与从动轴联接，操纵机构可使其沿轴向移动以实现离合，从动轴可在对中环内自由转动。下一页返回18.2离合器牙嵌离合器常用的牙型如图18-11所示，三角形牙（图a）容易接合和分离，用于传递小转矩；矩形牙（图b）不便于接合，分离也困难，磨损后无法补偿，应用较少；梯形牙（图c）强度高，能传递较大转矩，并可补偿磨损产生的齿侧间隙，接合与分离比较容易，故应用较广；锯齿形牙（图d）强度高，传递转矩能力大，多在重载情况下应用，但只能单向工作。上一页下一页返回18.2离合器18.2.2摩擦离合器摩擦离合器靠两接触工作面间的摩擦力来传递转矩，其工作面可做成圆盘形、圆锥形等。圆盘摩擦离合器又可以分为单盘式和多盘式两种。图18-12所示为单盘摩擦离合器。主动盘固定在主动轴上，从动盘用导向平键联在从动轴上，操纵机构可使其在从动轴上移动。接合时以力FA压在从动盘上，主动轴上的转矩是由两盘接触面间产生的摩擦力矩传到从动轴上。上一页下一页返回18.2离合器图18-13所示为多盘摩擦离合器。主动轴与外壳相联，从动轴与套筒相连。外壳与一组外摩擦片通过花键联接，随外壳一起回转，它的内孔不与任何零件接触。套筒与另一组内摩擦片也通过花键联接。当滑环向左移动时，杠杆通过压板将所有内、外摩擦片紧压在调节螺母上，离合器接合。当滑环向右移动时，杠杆8在弹簧的作用下绕支点逆时针转动，摩擦片分开，离合器分离。上一页返回18.3制动器18.3.1块式制动器如图18-14所示，块式制动器是靠瓦块与制动间的摩擦力来实现制动的。当线圈通电时，电磁铁绕o点逆时针转动，同时压迫推杆使其右移，因而主弹簧被压缩，左右制动臂上端距离增大，两臂向外摆动，瓦块离开制动轮，这时制动轮处于开启状态，辅助弹簧使左右两瓦块均匀离开制动轮，机器便能运转。当在图示状态时，电磁铁不动，主弹簧把左右两制动臂收拢，瓦块同时压紧制动轮，机器便能停止运转。

下一页返回18.3制动器18.3.2带式制动器如图18-15所示，带式制动器由制动轮和围绕在轮上的制动带所组成。在重锤的作用下，制动带与制动轮之间产生摩擦力，从而实现合闸运动，在电磁铁或人力作用下提升重锤实现松闸。

带式制动器结构简单，径向尺寸紧凑，为增加摩擦、耐磨性及易于散热，制动带材料一般为钢带上覆以石棉或夹铁砂帆布。上一页返回图18-1两轴的相对位移返回图18-2套筒联轴器返回图18-3凸缘联轴器返回图18-4十字滑块联轴器返回图18-5万向联轴器及其应用返回图18-6齿式联轴器返回图18-7弹性套柱销联轴器返回图18-8