第19章联轴器离合器..ppt

1、第19章：联轴器、离合器和制动器的概述，19-1联轴器和离合器，19-6联轴器和具有特殊功能和结构的离合器，19-3联轴器选择计算，19-4离合器(各种)结构和特性分析，19-5安全联轴器和安全离合器，19-7制动器，和19-2联轴器(各种)结构和特性联轴器用于将两个轴连接在一起。机器运转时两轴不能分离，只有机器停止时两轴才能分离；离合器在机器运行过程中，可以随时使两轴接合或分离的装置。它可用于控制换档或倒车时机器传动的中断。当安全联轴器和离合器机器工作时，如果扭矩超过规定值，它们会自动断开或滑动，以确保机器中的主要部件不会因过载而损坏。具有特殊功能的联轴器和离合器用于某些特殊要求，如联轴器或

2、离合器在某一旋转方向或达到某一转速时能自动接合或分离。19-1联轴器和离合器概述联轴器和离合器有很多种，在选择标准件或自行设计时应考虑以下因素：传递扭矩的大小、速度、扭转刚度的变化、尺寸、缓冲和吸收振动的能力、与联轴器相连的两轴的相对位移，两轴的相对位移为3360轴向、径向、角度和综合。2.耦合离合器的类型和选择原则。1.哪一个取决于两个轴之间的关系。2.联轴器的分类和选择原则：非弹性联轴器、刚性联轴器、联轴器、套筒联轴器、法兰联轴器、套筒联轴器、齿联轴器、十字滑块联轴器、柔性联轴器、弹性联轴器、滑块联轴器、万向联轴器和滚子链联轴器。弹性套筒销联轴器，梅花形弹性联轴器，轮胎联轴器，隔膜联轴器，

3、星形弹性联轴器，分类，3。离合器的分类和选择原则，根据其工作原理，机械离合器电磁离合器液压离合器气动离合器超越离合器离心离合器安全离合器嵌入式离合器摩擦式离合器控制方法操作式自动式离合器选择原则：1)根据2)根据扭矩转速和轴径选择具体尺寸。3)最后，潘存云教授开发的离合器的基本要求是：分离和接合迅速、平稳无冲击、分离完全、动作准确可靠、结构简单、重量轻、惯性小、整体尺寸小、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、操作方便省力、制造容易、调整和维护方便。轴向固定通过定位螺钉实现。套筒联轴器，类型，半圆键，普通平键，特点：结构简单，使用方便，扭矩传递大，但不能缓冲和减少振动。用

4、途：用于连接两个负载稳定的轴。套筒联轴器，19-2联轴器(各种)结构和特性分析，2。法兰刚性联轴器，结构：半联轴器通过键与轴连接，两个半联轴器的法兰通过螺栓连接在一起。普通法兰联轴器，类型，带定心榫的法兰联轴器，普通法兰联轴器，铰孔螺栓定心。以榫为中心。对中凸榫和拧孔螺栓的制造和安装要求半联轴器的法兰端面应垂直于轴线，安装时两轴应准确对中。材料：一般使用铸铁，重负荷或V30米/秒时使用铸钢或锻钢.特点：结构简单，使用方便，扭矩传递大，但无阻尼减振。用途：用于连接两个负载稳定的轴。用途：用于低速传动轴，常用于垂直传动轴的连接。3。壳体联轴器，结构：套筒制成分体式壳体结构，两个壳体通过拧紧螺栓产生

5、的预紧力与轴连接，扭矩通过键与壳体表面和轴之间的摩擦传递。有一个开口定心环。特点：无需沿轴向移动即可轻松拆装，但不能连接两个不同直径的轴，外观复杂，难以平衡，高速旋转时会产生离心力。齿形联轴器功能：可补偿轴的错位和偏斜。工作范围：正常齿：30个腰鼓齿：3，2，无弹性元件联轴器，结构：两个带内齿的壳体和两个带外齿的套筒，两者齿数相同，外齿做成球形齿顶的腰鼓齿。套筒通过键与轴连接，两个壳体通过螺栓连接。两端密封，润滑油储存在空腔内。潘存云教授开发。优点：传递扭矩大，综合位移补偿。缺点：结构重，成本高。用途：用于重型传动。由潘存云教授开发，潘存云教授开发，十字滑块联轴器，结构：两个端面带有径向凹槽的

6、半联轴器，两个两端带有凸榫的中间滑块，两端凸榫相互垂直并嵌入凹槽中形成一个移动副。工作原理：当两轴之间有错位和偏差时，滑块会在凹槽内滑动。优缺点：结构简单，易于制造。离心力和滑块偏心引起的磨损给轴和轴承带来额外的动载荷。适用范围：30，y0.04d，v300 r/min，潘存云教授开发。3.滑块联轴器，优点：结构简单，体积紧凑。用途：适用于低功率、高速度、无剧烈冲击的场合。结构：结构与十字滑块联轴器相似，只是凹槽较宽，中间是一个没有凸齿的方形滑块，材质为胶木。工作特点：由于中间滑块质量小，弹性小，所以允许更高的极限速度。潘存云教授开发的万向联轴器，功能：用于在两个相交的轴之间传递动力和运动，在

7、传递过程中可以改变两个轴之间的夹角。同轴，带夹角，用途：广泛用于汽车、机床等机械传动系统。单万向联轴器，由潘存云教授开发，vA1=r1，结构特点：两根传动轴的端部有一个叉形支架，通过铰链与中间的十字形构件连接，十字形构件的中心位于两根轴的相交处。运动学分析表明，两轴平均传动比为1，但瞬时传动比是动态变化的。在图示的位置I，以轴1为参考框架，对于点A，以轴2为参考框架，对于点A，以vA2=r2，r=cos 2，显然vA1=vA2，由潘存云教授开发，并替代其他位置，在图示的位置II，以轴2为参考框架，对于点B，以vB2=r2，以轴=1 r cos，也具有vB1=vB2，替代，2=1 cos，2 1

8、，2=1，1=cos2，1=cos 2，由潘存云教授开发双万向铰链机构，两个单万向铰链机构串联形成双万向铰链机构。安装要求：主动轴、从动轴和中间轴共面；主动轴和从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹紧角应相等；中间轴两端的叉面应在同一平面内。为了消除从动轴变速旋转的缺点，常和潘存云教授开发了如图所示的小型双万向联轴器结构，它通常由合金钢制成。潘存云教授开发，滚子链联轴器，结构：普通双排链条与两个平行的链轮同时啮合，齿数相同，实现两个半轴之间的连接。特点：结构简单，体积小，重量轻，拆装方便，维修方便，成本低。优点：结构简单、体积紧凑、重量轻、拆装方便、维修方便、成本低、具有一定的补偿性能和缓冲性能。

9、缺点：因为链条的套筒和链轮之间有间隙，所以不适合反向驱动和频繁启动或垂直轴驱动。同时，由于离心力的作用，它不适合高速传动。由潘存云教授开发，教授开发用途：适用于正反变化多、起动频繁的高速轴。适用范围：-12t60，v8000 r/min，可补偿大的轴向位移，允许轻微的径向位移和角位移。有两种别针。3.轮胎式弹性联轴器。结构：中间是橡胶轮胎圈，通过垫板与半联轴器连接。特点：结构简单，易变形。允许大的综合hdv x位移。用途：适用于频繁启动、正反转、冲击振动、轴向位移大、潮湿多尘的场合。适用范围：512，x0.02D y0.01D，n5000 r/min，止挡垫板，梅花形弹性联轴器，工作温度：-3

10、5-80，传动扭矩：T=1625000 NM，结构：半联轴器与轴的配合可以做成圆柱或圆锥，中间的弹性元件像梅花，故名。它由不同硬度的聚氨酯橡胶和铸造尼龙制成。由潘存云教授开发，潘存云教授开发，潘存云教授开发，5。膜片联轴器，结构：弹性元件是由多个环形金属片层叠而成的膜片组，膜片的圆周上有多个螺栓孔。使用铰孔螺栓与半联轴器交错连接。特点：结构简单，弹性元件连接处无间隙，无需润滑，维护方便，重量轻，对环境适应性强。但扭转阻尼性能较差。用途：主要用于负载稳定的高速传动。例如直升机的尾轴。由潘存云教授开发，潘存云教授研制，星形弹性联轴器，结构：两半联轴器采用凸齿，两半联轴器的凸齿之间放置橡胶等材料制成

11、的星形弹性元件。工作时，星形弹性元件通过压缩冰传递扭矩。适用范围：两轴相对径向位移允许在0.2毫米左右，角位移在1.30左右。大多数联轴器已经标准化或规范化，一般机械设计人员的任务是选择没有设计的联轴器。首先，联轴器类型的选择原则，如扭矩、速度、轴直径、相对位移、工作环境、成本等。(1)考虑到传递扭矩的大小和性质以及阻尼和减振要求，19-3联轴器的选择计算应特别考虑以下要求。对于大功率重载传动，应选用齿轮联轴器，应选用冲击负荷大或消除轴系扭振的传动，应选用轮胎联轴器。在安装和调整过程中，当两轴难以准确对中，或工作中出现大位移时，应选用弹性联轴器；当径向位移较大时，应使用滑动联轴器；当角位移较大

12、时，或当两轴相交时，应使用滑动联轴器。考虑到可靠性和工作环境，由不需要润滑的金属制成的联轴器工作可靠，需要润滑的联轴器容易受到润滑完整性的影响。并且可能污染环境。含有橡胶和其他非金属元素的联轴器对温度、腐蚀性介质和强光敏感，容易老化。在满足使用要求的前提下，选择拆装方便、维护简单、成本低廉的联轴器。联轴器的制造、安装、维护和经济性。刚性联轴器不仅结构简单，而且拆装方便，可用于低速刚性传动。弹性联轴器具有良好的综合性能，广泛应用于一般中小型传动中。对于有安全保护要求的轴，应选择安全联轴器。其次，计算联轴器的扭矩，计算扭矩，Tca=KAT，KA为工况系数。参见下一页，t是标称扭矩。第三章。确定联轴

13、器的型号，该型号根据Tca T选择，并由相关标准确定。4.检查最大转速，n最大值；6.指定组件的相应安装精度。连接轴的转速n不应超过联轴器的最大允许转速nmax，即5。调整轴孔的直径。直径和形状(圆柱体联轴器允许的轴相对位移偏差有一定的范围，因此，必须保证轴及相应零件的安装精度。由潘存云教授开发。七.进行必要的检查。除了满足扭矩和速度要求外，必要时还应检查联轴器中零件的承载能力，如检查非金属部件的允许温度。选择联轴器的类型，联轴器的选择过程，由潘存云教授开发，爪式离合器，结构：由端面带齿的固定套筒，活动套筒和定心环组成。固定套、活动套、滑环、定心环，工作原理：用操纵杆移动滑环，实现两个套的结合

14、和分离。潘存云教授开发的19-4离合器(各种)的结构和特性分析，齿型、三角形、梯形、锯齿形、传递中小扭矩，齿数为1660，梯形齿可以补偿磨损后的齿侧间隙。锯齿只能在一个方向工作。换向时，有一个很大的轴向分力，这将迫使离合器分离。制造要求：每个齿应精确等分，以便均匀分配载荷。由潘存云教授研制，具有结构简单、外形尺寸小、扭矩传递大的特点。材料：低碳合金钢：20Cr，20MnB。渗碳淬火后的齿面硬度：5662 HRC中碳合金钢：40Cr，45MnB。表面淬火后的齿面硬度：4858 HRC承载力：取决于齿根的抗弯强度：w为齿根的抗弯截面系数；D0是牙齿的平均直径；a是牙齿的宽度。其中h是牙齿的高度；z

15、是齿数；由潘存云教授开发，单盘摩擦离合器，摩擦力矩Tmax=Fa f Rf，结构：由固定盘1、活动盘2和滑环组成。工作原理：移动滑环可以实现两个圆盘的结合和分离，并通过摩擦驱动从动轴旋转。(2)过载时打滑，起到保护作用；(3)组合稳定，冲击和振动小。优点：(1)两轴可以任意速度组合；缺点：粘合过程中不可避免地会打滑，导致磨损和发热。潘存云教授开发，工作原理：移动滑环，通过杠杆压下或松开摩擦片，实现两轴的结合和分离。多片盘式摩擦离合器，结构特点：多个摩擦片堆叠在一起；摩擦片材料：硬化钢板和压制石棉板。摩擦片的数量为z，传动扭矩为t，但如果z太大，层间压力将会不均匀。通常，取： z=1215，摩擦

16、扭矩，Tmax=z Fa f Rf，KA T，表面压力，p。对于频繁启动的离合器，表中的p可减少1530%。型，反应迅速，但摩擦片容易磨损。油摩擦离合器和干摩擦离合器磨损小，使用寿命长，能在恶劣条件下工作。由潘存云教授开发，圆锥形摩擦离合器，结构：圆台的表面是摩擦接触面。优点：由于凹槽摩擦原理，只需要很小的操作力就可以使离合器传递很大的扭矩。缺点：径向尺寸较大，不如多盘型紧凑。由潘存云教授开发，离合器工作方式，机械力，电磁力，气动力，液动力和电磁摩擦离合器，结构：其结构特点与机械式多片摩擦离合器相同。优点：由于采用电磁力控制，控制灵活，易于实现自动化。由潘存云教授和潘存云教授开发，19-5安全联轴器和安全离合器，功能：当工作扭矩超过机器允许的极限扭矩时