机械设计基础第17章联轴器ppt课件

外环n＜星轮n：离合器分离
故：这种离合器又称超越离合器。
外环
动画演示
§17-9 制动器
一、块式制动器
特 点：借助瓦块与制动轮间的摩擦力来制动。 通电时：励磁线圈１吸住衔铁２，再通过一套杠杆使瓦块５松
开，机器便能自由运转。 制动时：切断电流，励磁线圈释放衔铁２，依靠弹簧力并通过
杠杆使瓦块５抱紧制动轮６。
★ 联轴器分类
按是否可补偿位移分：
固定式联轴器
用在两轴能严格对中的场合
联轴器
刚性可移式 利用联轴器工
作零件间的间隙和联接的 可移式联轴器 活动度来补偿位移。
用在两轴有偏 弹性可移式利用联轴器中弹 斜或工作中有 性元件的变形来补偿位移。 相对位移的场
合
一、固定式联轴器 1、套筒式联轴器
动画
优点：用两圆锥销（或平键）传递转矩，结构简单， 径向尺寸小，需自行设计。
结构动画
补偿一定的径向位移和少量的角位移。
缺点:当轴的转速较高，两轴间有相对位移的情况下, 中间盘会产生很大的离心力，从而增大动载荷.
适用:工作平稳、有较大位移的低速大转矩且无剧烈 冲击的场合。
3、万向联轴器
结构:叉形接头+中间十字轴
优点:结构简单，维护方便，允许两轴间有较大的夹角α
缺点:当主动轴角速度ω1为常数时:
优点：①富有弹性，绝缘性能好， 运转时无噪声。
②良好的消振能力，
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能有效地降低动载荷和补偿较大的轴向位移
缺点：径向尺寸较大；
转矩较大时，会因过大扭转变形而产生附加载荷
适用：起动频繁、正反向运转、两轴间有较大的相对
位移量以及潮湿多尘之处。
★联轴器的选择：
1、根据机器的工作条件和使用要求选择合适的类型；
第十七章 联轴器、离合器及制动器
教学目标与教学重点 §17-1 概述 §17-2~4 联轴器的类型及选择 §17-5~8 §17-9 制动器
教学目标 1.了解常用联轴器、离合器的结构、 原理性能特 点，从而指导选用。 2.了解两种典型制动器的工作原理。
重点 1.选择联轴器应考虑的问题， 2.常用联轴器离合器的工作原理、结构及性能特点
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二、摩擦式离合器 特点：利用接触表面间的摩擦力来传递转矩. 1、单盘摩擦离合器
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2、多盘摩擦离合器
主动轴：与外壳固连，外壳内装有一组 外摩擦片，与主动轴一起转动。
从动轴：与套筒固连，套筒上装有另一 组内摩擦片，与从动轴一起转动。 内磨擦片
外磨擦片
壳
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3、电磁摩擦离合器
结构特点 动画演示
接主动轴(未画)
6—转子
离合器的
从动部分
接从动轴(未画)
4—隔磁环 5—磁粉
断电
磁粉被离心力 甩向圆筒3的 内壁，离合器 分离。
特点：操纵方便、离合平稳、 工作可靠，但重量较大。
通电
励磁线圈产生磁场， 磁粉被磁化，彼此相 互吸引，依靠磁粉的 结合力及磁粉与主、 从动件工作面间的摩 擦力来传递转矩。
5、定向离合器
上述摩擦离合器优点： 1)在任何不同转速条件下两轴都可接合或断开； 2) 过载时摩擦面间将打滑，可防止损坏其它零件； 3) 接合较平稳，冲击和振动较小。 缺点:两摩擦面间相对滑动要消耗一部分能量，
并引起摩擦片的摩损和发热。
4、磁粉离合器
1—磁轭
2—励磁线圈
离合 器的
3—圆筒
主动
7、8—左右轮辐 部分
二、带式制动器
特点：杠杆上作用外力F后，闸带收紧且抱住制动轮， 靠带与轮间的摩擦力达到制动目的。
优点：结构简单、紧凑。
电磁操纵摩擦离合器
对中环
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2、按轴的直径 d、
计算转矩 Tc 转速 n
选定具体的型号
注意： 应按计算转矩 Tc 来选择型号。
Tc KAT
T—公称转矩； KA—工况系数；查表17-1
例17-1电动机经减速器驱动水泥搅拌机工作。已知电动机的功率 P=11kW，转速n=970r/min，电动机轴的直径和减速器输入轴 的直径均为42mm，试选择电动机与减速器之间的联轴器。
特点:通过蛹状的弹性套传递转矩。
优点:①制造容易，装拆方便，成本较低；
②有缓冲和吸振作用；
补偿轴向位移
③弹性套的变形可以补偿两轴线的径向位移和角位移；
缺点：橡胶易坏，寿命较短。
适用：载荷平稳、需正反转或起动频繁的传递中、小转矩的轴。
注意：不宜用于温度较高的场合(温度范围-20～50℃)
2、弹性柱销联轴器
构造：与弹性套柱销联轴器相似
特点：①传递转矩的能力很大； ②结构更为简单； ③允许被联接两轴有一定的轴向位移、 详细图片 以及少量的径向位移和角位移。
适用：轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频繁处 注意：不宜用于温度较高的场合(温度范围-20～60℃)
3、轮胎式联轴器
构造：轮胎状弹性元件1，两端
用压板2及螺钉3分别压 在两个半联轴器4上。
解（1）选择类型
为了缓和冲击和减轻振动，选用弹性套柱销联轴器。
（2）求计算转矩
转矩 T=9550P/n=9550×11/970=108 Nm。
工作情况系数 KA=1.9，（表17-1查得） 故计算转矩TC=KAT=1.9×108=205 Nm （3）确定型号
由手册选取弹性套柱销联轴器TL6：
其公称扭矩(即许用转矩)为250Nm，
二、刚性可移式联轴器
1、齿式联轴器
பைடு நூலகம்
特点:内齿的外壳和外齿的套筒组成,鼓形齿或
球形齿顶, 工作时靠啮合的轮齿传递转矩。
优点:能传递很大的转矩和补偿适量的综合位移。
适用:重型机械。
y
α
详细图片
动画
2、十字滑块联轴器
结构:两半联轴器端面开有径向凹槽, 中间滑块两端面各具凸榫, 且相互垂直. 动画演示
优点:凸榫可在半联轴器的凹槽中滑动，
星轮
若外环为主动件：(星轮也可为主动件)
1)外环逆时针回转：摩擦力和弹簧力 推动滚柱向前滚动，楔紧内外接触面， 从而驱动星轮一起转动，离合器处于 接合状态；
2)外环顺时针回转：摩擦力带动滚柱 克服弹簧力而滚到楔形空腔的宽敞部 分，离合器处于分离状态，
3)星轮与外环均逆时针同向回转： 外环n＞星轮n：离合器接合
§17-1 概述
联轴器：用来联接两轴 ，以传递运动和动力，机器回 转时 不能分开,必须停车通过拆卸才能分离。
离合器：用来操纵机器传动系统的断续，以便进行变 速及换向机器工作时，联接的两轴能随时接 合或分离。
制动器：用来使机器迅速停止运转，也可以用来降低 或调整机器的速度。
这些部件已标准化，只需根据使用要求合理选用
缺点：拆卸不方便。 适用：传递转矩较小的场合，机床中应用很广。
2、凸缘联轴器
①普通螺栓联接
特点：用凸肩和凹槽对中，靠摩擦力传递载荷。
②铰制孔螺栓联接
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特点：用铰制孔用螺栓对中。靠螺栓来传递转矩.
★优点：结构简单、成本低、使用方便、传递大转矩，
缺点：不能缓冲减振，不允许两轴有相对位移，
适用：载荷平稳、两轴能够精确对中处。应用最广。
§17-2 联轴器的类型及选择
★ 联轴器所联两轴的相对位移
如果联轴器没有 自动适应这种相对位 移的能力，就会产生 附加载荷，甚至引起 强烈振动。
x
轴向位移x
y
径向位移y
xy
选择联轴器应考虑： 角位移
综合位移x、y、
①两轴能否保证对中，联轴器需不需要补偿两轴的相对位移。 ②载荷是否平稳，是否有冲击，是否有振动。
(可达35°～45°).
从动轴的角速度ω2在一定范围内变化. 克服方法:双万向联轴器
但必须满足两个条件：
①主、从动轴与中间件的夹角
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必须相等，α1=α2；
②中间件两端的叉面必须位于
同一平面内。
例：十字轴式万向联轴器
适用:汽车、钻床等
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三、弹性可移式联轴器 1、弹性套柱销联轴器
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构造:与凸缘联轴器相似。 区别:用套有弹性套的柱销代替了螺栓。
联轴器材料为钢时，许用转速3800r/min
允许的轴孔直径在32～42mm之间。
以上数据均能满足本题的要求，故适用。
§17-3 离合器
一、牙嵌式离合器 特点：借牙的相互嵌合来传递运动和转矩 ；
结构最简单，外廓尺寸小。但接合时必须使 主动轴慢速转动或停车，否则牙齿容易损坏。 常用牙型：三角形、矩形、梯形和锯齿形.