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1、教学要求、重点与难点 第一节 概 述 第二节 联轴器 第三节 离合器 第四节 制动器 小 结 作 业,第九章 联轴器、离合器和制动器,教学要求、重点与难点,一、教学要求 了解常用联轴器、离合器的主要类型和用途;了解常用联轴器的结构、工作原理、特点、影响工作性能的因素,以及选择方法;了解常用离合器的结构、工作原理、性能、特点、及选择方法。 二、教学重点与难点 重点:最常用的几种联轴器特点、结构和应用;区别联轴器和离合器。 难点:联轴器和离合器类型的选择与确定。,联轴器与离合器的异同点: 相同点:联接两轴传递运动和转矩。 不同点:联轴器联接的两轴只有停车后 经拆卸才能分离。 离合器联接的两轴可在机
2、器工作中方便地实现分离与接合。 制动器:对机器的运动件施加阻力或阻力矩,使机械运转速度降低或迫使机械停止运转的装置。,第一节概 述,.,轴向位移 径向位移,角位移 综合位移,轴的相对位移,第二节 联轴器,.,刚性联轴器,挠性联轴器,凸缘联轴器,十字滑块联轴器,万向联轴器,齿轮联轴器,可以补偿位移,套筒联轴器,无位移补偿能力 对中性要求高。,无弹性元件,有弹性元件,缓冲吸振,用于起动 频繁、高速变载以及 经常正反转的场合。,弹性圈柱销联轴器,尼龙柱销联轴器,轮胎联轴器,一、联轴器的类型,(可移式刚性联轴器),安全联轴器,过载安全保护,1、套筒联轴器,二、刚性联轴器,特点:结构简单,但不能缓冲、吸
3、振。 适用于两轴严格对中、载荷平稳的场合。,2、凸缘联轴器,特点:结构简单,传递转矩较大,但不能缓冲、吸振。 适用于两轴严格对中、载荷平稳的场合。,型式:,有对中榫的凸缘联轴器,普通凸缘联轴器,-靠铰制孔螺栓对中。,-靠榫头对中。,.,用于低速。,3、夹壳联轴器,1、十字滑块联轴器,特点:转速高时,十字滑块因偏心离心力大,磨损快。 适用于低速,,三、无弹性元件挠性联轴器,2、齿式联轴器,优点:传递转矩较大,补偿适量的综合位移。 缺点:结构笨重,成本较大。 适用于重型机械。,.,3、万向联轴器,.,a) b),1) 单万向联轴器的速度特性:当主动叉是等角速转动时,从动叉是变角速转动。 图(a),
4、VA=1r=2rcos 所以2=1/cos 此时21 图(b),VB=1rcos=2r 所以2=1cos 此时21,.,设计:潘存云,设计:潘存云,2)双万向联轴器,将两个单万向铰链机构串联使用,构成双万向铰链机构。,安装要求:,主动、从动、中间三轴共面;,主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹 角应相等;,中间轴两端的叉面应在同一平面内。,四、弹性元件挠性联轴器,1、弹性套柱销联轴器,特点:结构简单,装配方便,能缓冲、吸振。但弹性圈易损坏,寿命低。用于中、小载荷的高速轴上。,2、弹性柱销联轴器,特点:结构简单,制造容易,传递转矩能力较大,能缓冲、吸振,补偿位移较小。适用于正反转、启动频繁
5、的高低速轴。,.,五、安全联轴器,特点:有安全销,起过载保护作用。适用于安全性较高的轴。,单剪,双剪,六、联轴器的选择,1、选联轴器类型;,2、计算传递的扭矩;,3、确定联轴器型号。,刚性联轴器 用于载荷平稳,转速稳定,同轴度好,无相对位移的场合。,无弹性元件挠性联轴器 用于有相对位移场合。,弹性联轴器用于载荷和速度变化较大处,同轴度不易保证的场合。,计算转矩:,Tca=KAT,KA为工况系数;,T为名义转矩;,.,.,例9-l 电动机经减速器拖动水泥搅拌机工作。已知电动机的功率P11 kW,转速n970 r/min,电动机轴的直径和减速器输入轴的直径均为 42 mm,试选择电动机与减速器之间
6、的联轴器。,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。,108 Nm,(2)求计算转矩,.,由表 9-2查得,工作机为水泥搅拌机时工作情况系数KA=1.9,故计算转矩,Nm,由设计手册中选取弹性套柱销联轴器TL 6。它的公称扭矩(即许用转矩)为 250 Nm,半联轴器材料为钢时,许用转速为 3800 r/min,允许的轴孔直径在32-42 mm之间。以上数据均能满足本题的要求,故合用。,(3)确定型号,.,一、离合器的功用 在机器运转过程中可随时对两根轴进行接合或分离。 二、离合器的要求 离合器应该操纵方便省力、离合迅速平稳、动作准确、结构简单。 三、离合器的分类 机械
7、式离合器 气动式离合器 外力操纵 液压式离合器 电磁式离合器 超越离合器 自动操纵 离心离合器 安全离合器,离合器,第三节 离合器,.,设计:潘存云,1、牙嵌式离合器,结构:由端面带牙的固定套筒、活动套筒、对中环组成。,固定套筒,活动套筒,滑环,对中环,特点:结构简单,外廓尺寸小,能传递较大的转矩,只宜在两轴静止或转速差很小时接合或分离。,.,牙型,三角形,梯 形,锯齿形,-传递中小转矩,梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。,锯齿形只能单向工作。,制造要求:各牙应精确等分,以使载荷均匀分布。,.,设计:潘存云,2、摩擦离合器,a、单片式圆盘摩擦离合器,缺点:结合过程中不可避 免出现相对滑动,引起磨
8、 损和发热;,2.过载时打滑,起保护作用;,3.结合平稳、冲击和振动小。,优点: 1.在任何转速条件下两轴都可以进行结合;,摩擦扭矩: Tmax=Fa f Rf,.,设计:潘存云,b、多片式圆盘摩擦离合器,结构特点: 多个摩擦片叠加在一起;,.,摩擦片数量z,传递扭矩T ,但z过大将使各层间压力不均匀,一般取: z=1015,摩擦扭矩:,Tmax= z Fa f Rf, KA T,表面压强:,p,.,3、磁粉离合器,.,4、自动离合器,1)安全离合器:具有过载保护作用。(1)牙嵌式安全离合器:当转矩超过限定值时,接合牙受的轴向力克服弹簧压紧力和摩擦阻力而使离合器分离。(2)摩擦式安全离合器:无
9、操纵结构,用弹簧力将摩擦片压紧。过载时,摩擦片打滑。,2)定向(超越)离合器,.,三、离合器的选择,离合器的选择首先是根据工作条件和使用要求, 确定离合器类型,然后根据轴径、计算转矩和 转速的大小查手册选用型号。 与联轴器相同,应满足: TcaT nn,.,1、带式制动器,第四节 制动器,.,块式制动器工作原理图,2、块式制动器,.,.,3、内张蹄式制动器,1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支承销 13.制动蹄回位弹簧,.,本章小结,1.联轴器、离合器型号已标准化,它们的设计主要是从标准化的类型中选择。选择时应根据设计要求对主要参数进行计算,再按设计准则选择满足设计要求的联轴器、离合器; 2.联轴器是用于联接两轴。刚性联轴器结构简单、成本低,可传递较大的转矩,但它补偿能力差,故对两轴对中性要求很高,一般用于速度低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好的场合;相反,应考虑选择弹性联轴器。,作 业,1 联轴器和离合器的异同点有哪些? 2 常用的联轴器有哪些类型有?并说明其特点和应用。 3 刚性联轴器与弹性联轴器有什么差别?它们各适用于哪种情况? 4 如何选择联轴器? 5 为什么齿轮联轴器是刚性能补偿两轴的位移? 6 牙嵌离合器和摩擦离合器有何特点?,