机械设计基础之联轴器.ppt

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1、,本章目录,教学要求,基本内容,重点难点,问题思考,联轴器和离合器,联轴器和离合器是机械传动中常用的部件，并且大多已标准化，主要用于轴与轴之间的联接，用以传递运动和转矩。通过本部分的学习，使学生了解几种常用联轴器的结构、特点、使用场合和选用方法，为其后续的课程设计作好铺垫,总目录,退出,音乐欣赏,本章目录,1、概 述,2、联 轴 器,3、联 轴 器 的 选 择,4、牙 嵌 离 合 器,5、圆盘摩擦式离合器,6、定 向 离 合 器,分目录,上一页,下一页,退 出,教学要求,1、熟悉常用离合器的类型、工作原理及结构特点；2、掌握联轴器离的主要类型、结构特点、工作原理及选择计算方法；3、掌握联轴品器

2、联接的两轴间位置补偿的原理；4、掌握联轴器和离合器在功能上的同异。,1 概 述,联轴器和离合器的功用,1 概 述,用离合器联接的两轴，在机械工作过程中就能方便地使其分离或接合。,2 联轴器,由于制造、安装等原因，常使两轴产生相对位移,固定式刚性联轴器,a)用凸肩和凹槽对中 b)用配合螺栓对中,1凸缘联轴器,固定式刚性联轴器,a)用凸肩和凹槽对中,1）凸缘联轴器工作特点,a）用凸肩与凹槽对中,b)用配合螺栓对中,固定式刚性联轴器,结构简单，工作可靠，刚性好，使用和维护方便，可传递大的转矩，但它对两轴的对中性要求较高。,固定式刚性联轴器,2）凸缘联轴器特点及应用：,主要用于两轴对中精度良好，载荷平

3、 稳，转速不高的传动场合。,应用：适应于低速、轻载无冲击，安装精度高的场合。在机床中应用广泛。,固定式刚性联轴器,2、套筒联轴器工作特点,特点：结构简单紧凑，易于制造，但装拆不方便，两轴对中性要求较高。,a)键联接,b)销联接,工作特点 可移式刚性联轴器是利用联轴器中元件间的相对滑动来补偿两轴间的相对偏移。此类联轴器承载能力较大,但缺乏缓冲吸振的能力,不宜用于有冲击振动的场合.这类联轴器补偿两轴间的相对偏移时,其元件间有相对滑动,为减轻磨擦和磨损,提高传动效率，其工作表面的硬度要求较高且要有良好的润滑。,可移式刚性联轴器,可移式刚性联轴器,可移式刚性联轴器,2齿轮联轴器工作特点,与十字滑块联轴

4、器相比，齿轮联轴器的转速较高，且因为是多齿同时啮合，故齿轮联轴器工作可靠，承载能力大，但制造成本高。一般多用于起动频繁，经常正反转的重型机械中。,可移式刚性联轴器,齿轮联轴器特点及应用,3双万向联轴器万向联轴器是由两个叉形零件和一个十字轴所组成。万向联轴器允许两轴间有较大的角位移，其夹角可达4045。主要缺点：主动轴作等角速转动时，其从动轴作变角速转动。其变化范围为1 cos21/cos。则在传动时将引起附加动载荷。为克服这一缺点，可采用双万向联轴器。,可移式刚性联轴器,12时，双万向联轴器须满足的条件：主动轴、从动轴与中间轴之间的夹角相同，即：12中间轴两端叉面必须位于同一平面内。,可移式刚

5、性联轴器,双万向联轴器,十字轴万向联轴器结构紧凑，维护方便，在汽车、多头钻床等机器中得到广泛应用。,特点及应用：联轴器因装有弹性元件，不但可以靠弹性元件的变形来补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲、吸振的能力。弹性联轴器广泛应用于经常正反转、起动频繁的场合。弹性元件的材料有金属和非金属两种。,弹性联轴器,1弹性套柱销联轴器结构特点及应用弹性套柱销联轴器其结构与凸缘联轴器相似，只是用带有弹性套的柱销代替了联接螺栓。弹性套的材料采用橡胶。弹性套柱销联轴器结构简单，装拆方便，成本较低，常用来联接载荷较平稳，需正反转或频繁起动，传递中小转矩的高、中速轴。,弹性联轴器,优点：与弹性套柱销联轴器相比，其传递

6、转矩的能力大，结构更为简单，制造容易，更换方便；而且柱销的耐磨性好。,2弹性柱销联轴器结构特点及应用,弹性联轴器,应用：用于速度适中、有正反转或起动频繁、对缓冲要求不高的场合。,优点：结构简单、工作可靠、具有良好的综合位移补偿能力和缓冲吸振的能力。缺点：径向尺寸较大；当转矩较大时，会因过大的扭转变形而产生附加的轴向载荷。,3轮胎式联轴器结构特点及应用,弹性联轴器,应用：适应于启动频繁、有冲击振动以及潮湿、多尘、相对位移较大的场合。,3 联轴器的选择,1联轴器类型的选择,计算转矩TC：TCKAT 式中 T名义转矩，单位为Nmm；KA工作状况系数,2联轴器型号的选择,3 联轴器的选择,工作情况系数

7、KA,4 牙嵌离合器,牙嵌离合器工作特点 由两个半离合器组成.工作时,利用操纵杆移动滑环4,使半离合器2作轴向移动.从而实现离合器的接合或分离.牙嵌离合器是依靠牙的相互嵌合来传递转矩的.为便于两轴对中,在主动轴端的半联轴器上固定一个对中环5,从动轴端则可在对中环内自由移动.,常用的牙型：三角形、梯形和锯齿形三种.,4 牙嵌离合器,梯形、锯齿形牙 强度较高,都能传递较大的转矩,必要时应验算牙面上的压强P及牙根弯曲应力b,4 牙嵌离合器,牙嵌离合器传递转矩的能力 主要取决于,牙的耐磨性和强度。,式中 z 半离合器上牙的数目；,4牙嵌离合器,压强p及b的验算,牙嵌离合器特点：,4 牙嵌离合器,圆盘摩

8、擦式离合器：单片式和多片式两种。,5 圆盘摩擦式离合器,工作时，轴向力使两半离合器相互压紧，靠接合面间产生的摩擦力来传递转矩。,1.单片式摩擦离合器,单片式摩擦离合器结构简单，但传递的转矩较小，多用于转矩在2000N.m以下的轻型机械。,2.多片式摩擦离合器,由外摩擦片面、内摩擦片 和外鼓轮、套筒组成。外鼓轮中装有一组外摩擦片，可与主动轴一起回转;套筒上装有另一组摩擦片，可带动从动轴一起回转。当滑环向左移动时，杠杆经压板将内、外摩擦片压紧，离合器进入接合状态，靠摩擦片产生的摩擦力使主从动轴一起回转，传递转矩。若滑环不向右移动时，则使两组摩擦片放松，离合器即分离。,5 圆盘摩擦式离合器,多片式摩

9、擦离合器的特点,其缺点主要是：（1）结构复杂，成本高；（2）接合、分离时摩擦片产生相对滑动，引起发热及磨损。,5 圆盘摩擦式离合器,（1）两轴能在任何转速下接合或分离；,（2）接合过程平稳，冲击振动小；,（3）从动轴的加速过程和所传递的最大转矩是可调节的,（4）过载时会发生打滑，可避免其它零件的损坏,3、与牙嵌式离合器比较，摩擦离合器的优点是：,6 定向离合器,三、定向离合器,特点及应用 滚柱式定向离合器具有定向及超越作用、尺寸小、工作时无噪声、可实现高速中接合。常用于车辆、机床等机械中。,6 定向离合器,重点与难点,1、联轴器离的主要类型、结构特点、工作原理及选择计算方法；2、刚性联轴器和弹性联轴器有何区别；3、联轴器和离合器在功能上的同异；4、选择联轴器类型时应注意的问题；5、对离合器的基本要求。,问题思考,1、联轴器和离合器的作用有何不同？2、如何选择联轴器？3、刚性联轴器和弹性联轴器有何区别？它们各适应于什么场合？4、试比较牙嵌离合器和摩擦离合器的特点和应用？5、什么叫定向离合器？试为定向离合器的使用举一实例。,