机械设计基础（第4版）课件：联轴器、离合器及制动器.pptx

机械设计基础

（第4版）;

联轴器、离合器及制动器;联轴器、离合器及制动器;1）了解联轴器、离合器与制动器的功用及类型。

2）联轴器选择的能力能力。;图12-1卷扬机;联轴器和离合器都是用来联接两轴，使之一起转动并传递转矩的装置。

联轴器与离合器的区别是：

联轴器只有在机器停止运转后将其拆卸，才能使两轴分离；

离合器则可以在机器的运转过程中进行分离或接合。

制动器是用来迫使机器迅速停止运转或降低机器运转速度的机械装置。;12.1联轴器;将套筒与被连接两轴的轴端分别用键（或销钉）固定联成一体，即成为套筒联轴器。常用于要求径向尺寸小的场合。

单键连接的套筒联轴器可用于传递较大转矩的场合,如右上图所示；若用销钉连接，如右下图所示，则常用于传递较小转矩的场合，或用作剪销式安全联轴器。

;如右图所示，凸缘联轴器由两个半联轴器及连接螺栓组成。凸缘联轴器结构简单，成本低，但不能补偿两轴线可能出现的径向位移和偏角位移，故多用于转速较低、载荷平稳、两轴线对中性较好的场合。;3）链条联轴器;图12-7十字滑块联轴器;图12-8万向联轴器;图12-9梅花形弹性联轴器;图12-10弹性套柱销联轴器;图12-11弹性柱销联轴器;联轴器的选择包括联轴器的类型选择和尺寸型号的选择。

联轴器的种类很多，常用的大多已标准化或系列化。设计时，可根据工作条件、轴的直径、计算转矩、工作转速、位移量以及工作温度等，从标准中选择联轴器的类型和尺寸型号，必要时可对其中某些零件进行强度验算。

在选择和校核联轴器时，考虑到机械运转速度变动时（如起动、制动）的惯性力和工作过程中过载等因素的影响，应将联轴器传递的名义转矩适当增大，即按计算转矩进行联轴器的选择和校核。

;根据工作原理不同，离合器可分为牙嵌式和摩擦式两类，它们分别用牙（齿）的啮合和工作表面的摩擦力来传递转矩。离合器还可按控制离合的方法不同，分为操纵式和自动式两类。下面介绍几种典型的离合器。;图12-12牙嵌式离合器;摩擦离合器可分为单盘式、多盘式和圆锥式三类，这??只简单介绍前两种。

1）单盘式摩擦离合器如右图所示，单盘式摩擦离合器是由两个半离合器(摩擦盘)组成。工作时两离合器相互压紧，靠接触面间产生的摩擦力来传递转矩。;如右图所示，多盘式摩擦离合器是由外摩擦片、内摩擦片和主动轴套筒、从动轴套筒组成。

多盘式离合器的优点是径向尺寸小而承载能力大，连接平稳，因此适用的载荷范围大，应用较广。;与牙嵌式离合器比较，摩擦离合器的优点是：

1）可以在被连接两轴转速相差较大时接合；

2）接合和分离的过程较平稳，可以用改变摩擦面上压紧力大小的方法调节从动轴的加速过程；

3）过载时的打滑可避免其他零件损坏。

由于上述优点，故摩擦离合器应用较广。

其缺点是：

1）结构较复杂，成本较高；

2）当产生滑动时，不能保证被连接两轴精确地同步转动。

除常用的操纵式离合器外，还有自动式离合器。自动式离合器有控制转矩的安全离合器，有控制旋转方向的定向离合器，有根据转速的变化自动离合的离心式离合器。;制动器一般是利用摩擦力来降低物体的速度或停止其运动的。按制动零件的结构特征，制动器可分为外抱块式、内涨蹄式、带式等。

各种制动器的构造和性能必须满足以下要求：

1）能产生足够的制动力矩。

2）松闸与合闸迅速，制动平稳。

3）构造简单，外形紧凑。

4）制动器的零件有足够的强度和刚度，而制动器摩擦带要有较高的耐磨性和耐热性。

5）调整和维修方便。;（1）外抱块式制动器外抱块制动器，一般又称为块式制动器。图12-15为外抱块式制动器示意图。主弹簧通过制动臂使闸瓦块压紧在制动轮上，使制动器经常处于闭合（制动）状态。当松闸器通入电流时，利用电磁作用把顶柱顶起，通过推杆推动制动臂，使闸瓦块与制动器松脱。;电磁外抱块式制动器制动和开启迅速，尺寸小，重量轻，易于调整瓦块间隙，更换瓦块和电磁铁也很方便。但制动时冲击大，电能消耗也大，不宜用于制动力矩大和需要频繁起动的场合。

电磁外抱块式制动器已有标准，可按标准规定的方法选用。;（2）内涨蹄式制动器图12-16所示为内涨蹄式制动器工作简图。两个制动蹄分别通过两个销轴与机架铰接，;解题分析：为了减小冲击与振动及安装方便，选用弹性套柱销联轴器。联轴器的计算转矩可按下式计算

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