第十五章联轴器和离合器课件.ppt

第十五章 联轴器和离合器 §15.1概述 §13.2 联轴器的种类和特性 §13.3 联轴器的选择 §13.4 离合器 §13.5 安全联轴器及安全离合器 图15－20 如图所示为多片摩擦离合器。 图15－20 外壳又通过花键与一组外摩擦片（图b）联接在一起；套筒也通过花键与另一组内摩擦片（图c）联接在一起。 图15－20 工作时，向左移动滑环，通过杠杆、压板使两组摩擦片压紧，离合器处于接合状态。若向右移动滑环时，摩擦片被松开，离合器实现分离。 这种离合器常用于车床主轴箱内。其所能传递的最大转矩和作用在摩擦接合面上的压强分别为： 式中：z为摩擦接合面的数目；D1、D2分别为磨擦盘接合面的内径和外径；[p]为许用压强。 设计摩擦离合器时，可先选定摩擦面的材料，再根据结构要求初定摩擦面尺寸D1、D2 。对油式摩擦离合器，取D1＝（1.5～2）d ，D2＝（1.5～2）D1 ；对于干式摩擦离合器，取D1＝（2～3）d ，D2＝（1.5～2.5）D1 。 然后利用上面的公式求出轴向压力，最后再求出接合面数z。摩擦离合器传递的转矩随z的增加成正比增加。但是，如果z取得过大，所传递的转矩并布随之增加密而且还会影响离合器的灵活性。 故对油式取z=5~15；对于干式取z=1~6。并常限制内外盘的总盘数布大于25～30。 摩擦离合器与牙嵌离合器比较，其优点是：两轴能在不同速度下接合；接合和分离过程比较平稳、冲击振动小；从动轴的加速时间和所传递的最大转矩可以调节；过载时将发生打滑，避免使其它零件受到损坏。故摩擦离合器的应用较广。缺点是结构复杂、成本高；当产生滑动时不能保证被联接两轴间的精确同步转动；摩擦会产生发热，当温度过高时会引起摩擦系数的改变，严重的可能导致磨擦盘胶合和塑性变形。所以，一般对钢制摩擦盘应限制其表卖弄最高温度不超过300oC～400oC，整个离合器的平均温度不超过100oC～120oC。 三、定向离合器 定向离合器是一种随速度的变化或回转方向的变换而能自动接合或分离的离合器，它只能 单向传递转矩。如锯齿型牙嵌离合器，只能单向传递转矩，反向时自动分离。棘轮机构也可以作为定向离合器。 如图所示为一种滚柱式定向离合器 图15－21 它由星轮、外环、滚柱和弹簧顶杆等组成。弹簧顶杆的推力使滚柱与星轮和外环经常接触。如果星轮为主动件并按图示方向顺时针回转， 图15－21 滚柱受摩擦力的作用被楔紧在槽内，从而带动外环回转，这是离合器处于接合状态。当星轮反向回转时，滚柱则被推到槽中宽敞部分，离合器处于分离状态。 这种离合器工作时没有噪声，故适用于高速传动，但制造精度要求较高。 当外环与星轮作顺时针方向的同向回转时，根据相对运动原理，若外环的速度大于星轮转速魅力和气处于分离状态。反之，如外环的转速小于星轮的转速，则离合器处于接合状态，故又称为超越离合器。定向离合器常用于汽车、拖拉机和机床等的传动装置中，我们自行车后轴上也安装有超越离合器。 为能补偿两轴的相对位移，将外齿环的轮齿做成鼓形齿，齿顶做成中心线在轴线上的球面（图b所示），齿顶和齿侧留有较大的间隙。 图15－11 齿式联轴器允许两轴有较大的综合位移。当两轴有位移时，联轴器齿面间因相对滑动产生磨损。为减少磨损，联轴器内注有润滑剂。联轴器上的螺塞、密封圈封住注油孔和防止润滑剂外泄的作用。 齿式联轴器同时啮合的齿数多，承载能力大，外廓尺寸较紧凑，可靠性高，但结构复杂，制造成本高，通常在高速重载的重型机械中使用。 三、弹性可移式联轴器 在弹性联轴器中，由于安装有弹性元件，它不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且有缓冲和吸振的能力。故此，适用于频繁启动、经常正反转、变载荷及高速运转的场合。制造弹性元件的材料有金属和非金属两种。非金属材料有橡胶、尼龙和塑料等。其特点为重量轻、价格便宜，有良好的弹性滞后性能，因而减振能力强，但橡胶寿命较短。金属材料制造的弹性元件，主要是各种弹簧，其强度高、尺寸小、寿命长，主要用于大功率。这些联轴器可参考有关设计手册选用。 下面仅介绍几种已经标准化的非金属弹性元件联轴器。 图15－12 1、弹性套柱销联轴器 弹性套柱销联轴器（GB4323-84）的结构与凸缘式联轴器很近似，不同的是用装有弹性套的柱销代替联接螺栓（如图所示）。 弹性套的变形可以补偿两轴线的径向位移和角位移，并且有缓冲和吸振作用。半联轴器的材料可用HT200，有时也用35钢或ZG270－500；柱销材料多用35钢。