《机械设计基础》第12章 联轴器、离合器和制动器.ppt

第12章 联轴器、离合器和制动器 第12章 联轴器、离合器和制动器 12.1 概述 离合器： 作用：在机器工作中可随时使两轴结合或分离。 特点：随时控制启动和停车， 控制变速和换档， 过载安全保护。 制动器： 迫使机器迅速停止运转或降低机器运转速度。 联轴器、离合器的计算转矩 12.2 联轴器 轴的相对位移：轴向位移、径向位移、角位移、综合位移，联轴器应具有补偿这些位移的能力。 联轴器的类型: 一、固定式刚性联轴器 1.弹性套柱销联轴器 4、弹性杆联轴器 5、波纹管联轴器 12.3 离合器 离合器的分类 对离合器的要求： 便于接合与分离； 接合与分离迅速、可靠； 接合时振动小，耐磨性好、散热性好； 调节维修方便； 尺寸小、重量轻。 离合器的牙形有三角形、梯形、锯齿形等 三角形齿：接合容易、强度低，用于小载荷。 梯形齿：强度高、可补偿间隙，用于较大载荷。 锯齿形齿：单向工作、强度最高。 离合器的牙齿数一般取3~60 要求牙齿有较大的硬度（表面淬火或渗碳淬火） 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 多盘摩擦离合器 摩擦离合器传递的最大转矩 摩擦系数及基本许用压强 圆锥式摩擦离合器 二、自动离合器 2.离心离合器 3.定向离合器 12.4 制动器 二、块式制动器（安全式） 三、内涨式制动器 作业： 习题12-1； 习题12-3； §13.3 联轴器的选择 图15－14 3、梅花形弹性联轴器 这种联轴器如图所示。其半联轴器与轴的配合孔可做成圆柱形或圆锥形。 装配联轴器时，将梅花形弹性元件的花瓣部分夹紧在两半联轴器端面的凸齿交错插进所形成的齿侧空间，以便在联轴器工作时起到缓冲减振的作用。弹性元件可根据使用要求选用不同硬度的聚氨酯橡胶、铸型尼龙等材料制造。工作范围为－35oC～80oC，短时工作温度可达100oC，传递的公称转矩范围为16～25000Nm。 图15－16 5、膜片联轴器 膜片式联轴器的典型结构如图所示 其弹性元件为一定数量的很薄的多边形（或椭圆形）金属膜片叠合而成的膜片组，膜片上有沿圆周方向均布的若干个螺栓孔，用铰制孔用螺栓交错间隔与半联轴器相联接。这样弹性元件上的弧段分别为交错受压缩和受拉伸的两部分。拉伸部分传递转矩，压缩部分趋于皱褶。当缩联接的两轴存在轴向、径向和角位移时，金属膜片便产生波状变形。 当然，还有其它多种联轴器，我们在需要时可以查阅有关手册根据需要选定，我们在此就不作进一步讲解了。 绝大多数联轴器都已经能够标准化或规格化，一般设计这的任务就是根据实际合理的选用，而不是设计。选择的基本步骤可按以下进行。 一、选择联轴器的类型 根据传递的转矩的大小、轴转速的高低，被联接两部件的安装精度，参考各种类型联轴器的特性，选择一种合用的联轴器。具体如下： 1）所需传递的转矩的大小和性质以及对缓冲减振功能的要求。例如，对大功率的重载传动，可选用齿式联轴器；对严重冲击载荷或要求消除轴系扭转振动的传动，可选用轮胎式联轴器等具有较高弹性的联轴器。 2）联轴器的工作转速高低和引起的离心力大小。对于高转速传动轴，应选用平衡精度高的联轴器，如膜片联轴器等，而不宜选用存在偏心的滑块联轴器等。 3）两轴相对位移的大小和方向。当安装调整后，难以保持两轴严格精确对中，或者工作过程中两轴将产生较大的附加相对位移时，应选用有补偿作用的联轴器。例如当径向位移较大时，可选用滑块联轴器，角位移较大时或相交两轴的联接可用万向联轴器等。 4）联轴器的可靠性和工作环境。通常由金属元件制成的布需要润滑的联轴器比较可靠；需要润滑的联轴器，其性能易受润滑完善程度的影响，且可能污染环境。含有橡胶等非金属元件的联轴器对温度、腐蚀性介质及强光等比较敏感，而且容易老化。 5）联轴器的制造、安装、维护和成本。在满足使用性能的前提下，应选用拆装方便、维护简单、成本低的联轴器。例如，刚性联轴器不但简单，而且拆装方便，可用于低速、刚性大的传动轴。一般的非金属弹性元件联轴器，由于具有良好的综合性能，广泛适用于一般中小功率传动。 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 MPa MPa 强度计算： 单盘摩擦离合器 1主动轴 2从动轴 3、4摩擦盘 5操纵滑环 FQ轴向压力 1、3 主、从动轴 2、4 半离合器 5、6 外、内摩擦片