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1、第17章 联轴器、离合器17-1 联轴器、离合器的类型和应用 17-2 固定式刚性联轴器 17-3 可移动刚性联轴器 17-4 弹性联轴器 17-5 牙嵌式离合器 17-6 圆盘摩擦离合器 17-7 磁粉离合器 17-8 定向离合器zpofrp 2013-10-2317-1 联轴器、离合器的类型和应用zpofrp 2013-10-23工作特点：联轴器用于刚性静态联接；而离合器则用于两轴之间的动态联接。 分类：弹性联轴器刚性联轴器固定式联轴器移动式联轴器作用：主要用于将两根轴联接在一起，使它们一起旋 转，并传递扭矩。联轴器牙嵌式离合器离合器摩擦式离合器 电磁离合器 自动离合器 应用实例：手腕驱动
2、机构、汽车后桥驱动、车辆启停等。17-1 联轴器、离合器的类型和应用zpofrp 2013-10-23联轴器、离合器大都已经标准化了，可直接选用。1. 工作条件 选类型转矩 2. 转速轴径确定型号与规格计算转矩： Tc=KATKA-工作情况系数；T-名义转矩；表17-1 工作情况系数KA工 作 机 原动机为电动机时发电机、小型通风机、小型离心机 1.3 透平压缩机、木工机械、输送机 1.5 搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机 1.7 织布机、水泥搅拌机、拖拉机 1.9 挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械 2.317-1 联轴器、离合器的类型和应用zpofrp 2013-10-2317-2 固定式刚性
3、联轴器套筒联轴器 zpofrp 2013-10-23凸缘联轴器 17-2 固定式刚性联轴器zpofrp 2013-10-23yx 两轴线的相对位移:轴向、径向、角度、综合。 由于制造、安装或工作时零件的变形等原因，被联接的两轴不一定度能精确对中，因 此会出现两轴之间的轴向位移、径向位移和角位移，或其组合。联接特点：构成动联接，具有一个或几个方向的活动度 能补偿两轴的相对位移。 xy轴向如果联轴器没有适应这种相对位移的能力就会在联轴器、轴和轴承中引起附加载荷，甚至引起强烈振动。17-3 可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-23一、齿式联轴器17-3 可移式刚性联轴器zpofrp 201
4、3-10-23优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。缺点：结构笨重、造价高。应用：用于重型传动。17-3 可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-23二、滑块联轴器 结构：两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具 有凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽 中，构成移动副。 工作原理：当两轴存在不对中和偏斜时，滑块将在凹 槽内滑动。优缺点：结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心 力和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷。 适用范围：30, y0.04d，v300 r/min y17-3 可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-23三、万向联轴器17-3 可移式刚性联轴器作用：用于传递两
5、相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。共轴、 有夹角应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。zpofrp 2013-10-231. 单万向铰链机构 结构特点：两传动轴末端各有 一个叉形支架，用铰链与中间 的“十字形”构件相联，“十 字形”构件的中心位于两轴交 点处，= 0 45。轴间角为 ： 运动分析：两轴平均传动比为1， 但瞬时传动比是动态变化的。 A2A1BrrvA1 = r1在图示位置I, 以轴1为参考 系，对A点有 ： 以轴2为参考系，对A点有 ： vA2 = r2= r cos 2 显然有 ： vA1 = vA2 17-3 可移式刚性联轴器zpofr
6、p 2013-10-23r”其它位置：代入得：1BBA “2在图示位置II, 以轴2为参考 系，对B点有 ： vB2 = r”2以轴1为参考系，对B点有 ： vB1 = r”1= 1 r cos 同样有 ： vB1 = vB2 r代入得：2=1 cos2 1=”2 11 cos1cos 2 1 =cos2 17-3 可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-232. 双万向铰链机构安装要求：主动、从动、中间三轴共面；主动轴、从动轴与中间件轴线间的夹角必须相等； 中间轴两端的叉面应在同一平面内。C2121C17-3 可移式刚性联轴器zpofrp 2013-10-23一、弹性套柱销联轴器17-
7、4 弹性联轴器结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套 的柱销联接两个半联轴器。预留安装空间以便与更换橡胶套 A 预留间隙以补偿 轴向位移。c圆柱孔圆锥孔zpofrp 2013-10-23二、弹性柱销联轴器结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。尼龙销挡板cc销与挡板之间 留有间隙结构简单、更换柱销方便。特点：上述两种联轴器的动力通过弹 性元件传递，缓和冲击、吸收振动。应用：适用于正反向变化多，启动频繁的高速轴。适用范围：-12t60，v 8000 r/min 能补偿较大的轴向位移，并允许 微量的径向位移和角位移。两种柱销17-4 弹性联轴器zpofrp 2013-10-23三
8、、梅花型弹性联轴器四、弹性活块联轴器五、轮胎式联轴器17-4 弹性联轴器特点：两半联轴器间放置梅花型非金属弹性元件。特点：两半联轴器间放置非金属弹性元件，各元件间不相连。 具有较大径向和角向补偿量，公称转矩和许用转速也较大。1、允许相对位移较大，角位移可达512，轴向位移可达0.02D，径向位可达0.01D， D为联轴器外径。 2、适用于启动频繁、正反向运转、有冲击振动、两轴间有较大的相对位移量以及潮湿多尘之处。 3、径向尺寸庞大，轴向尺寸较窄，利于缩短串接机组的总长度。zpofrp 2013-10-2317-5 牙嵌离合器结构组成：端面带牙的固定套筒、活动套筒、对中环固定套筒活动套筒滑环对中
9、环工作原理：利用操纵杆移动滑环，实现两套筒的结合与分离。 zpofrp 2013-10-23牙型6090282860三角形 梯 形 锯齿形-传递中小转矩、牙数为1560-传递较大转矩、牙数为315梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。 锯齿形只能单向工作。反转时具有较大的轴向分力，会迫使离合器自行分离。 制造要求：各牙应精确等分，以使载荷均匀分布。17-5 牙嵌离合器zpofrp 2013-10-23特点：结构简单、外廓尺寸小、能传递较大的转矩。 材料：低碳合金钢：20Cr 、 20MnB。渗碳淬火后牙面硬度：5662 HRC; 中碳合金钢：40Cr 、 45MnB。 表面淬火后牙面硬度：4858
10、HRC;承载能力：取决于齿根的弯曲强度。 hkAT zWD0b= b 2kAT zD0ahp = p W-齿根弯曲截面系数；D0-牙平均直径；a-牙的宽度。D0a h式中：h为牙齿高度；z为牙齿数；17-5 牙嵌离合器zpofrp 2013-10-23123一、单片式圆盘摩擦离合器摩擦扭矩: Tmax=Fa f Rf结 构：由固定圆盘1、活动圆盘2、滑环组成。 工作原理：移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠摩擦力带动从动轴转动。 缺 点： 结合过程中不可避免出现打滑，引 起磨损和发热；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
11、；FaRf213Fa17-6 圆盘摩擦离合器zpofrp 2013-10-23主动摩擦片 杠杆滑环调整螺母被动摩擦片二、多片式圆盘摩擦离合器结构特点：多个摩擦片 叠加在一起。工作原理：移动滑环 ，通过杠杆作用，压 紧或放松磨擦片，来 实现两轴的结合 与分离。 17-6 圆盘摩擦离合器zpofrp 2013-10-23摩擦片材料：淬火钢片、压制石棉片。 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=1215摩擦扭矩:Tmax= z Fa f Rfz Fa f (D1 +D2)=4 KA T 4 Fap =(D1 +D2)表面压强:p D1D217-6 圆盘摩擦离合器zpo
12、frp 2013-10-23有润滑剂 无润滑剂 p/ MPa表17-2 常用摩擦片材料的 f 和 p摩擦片材料f 圆盘摩擦离合器铸铁铸铁或钢 0.050.06 0.15 0.2 0.250.30淬火钢淬火钢 0.050.06 0.18 0.60.8青铜钢或铸铁 0.08 0.17 0.18 0.40.5压制石棉钢或铸铁 0.12 0.3 0.5 0.200.30对于频繁启动的离合器，可将表中p降低1530%。类型反应敏捷，但摩擦片易磨损。油式磨擦离合器干式磨擦离合器磨损轻微、寿命长、并能在繁重的条件下运转。17-6 圆盘摩擦离合器zpofrp 2013-10-23离合器的操纵方式机械力 电磁力
13、 气动力 液压力17-6 圆盘摩擦离合器三、操纵方式zpofrp 2013-10-23磁粉材料： 铁钴镍、铁钴钒等合金粉，加入少量二硫化钼。 形状为球形或椭球形，颗粒直径为：2070 m。 优点： 1）励磁电流 I 与转矩T呈线性关系、转矩调节简单而且精确，调节范围宽。 2) 可用作恒张力控制，是造纸机、纺织机、印刷机、绕线机等的理想装置。 3) 若将主动件固定，则可作制动器使用。 缺点：相对而言比较笨重。 4) 操纵方便、离合平稳、工作可靠。 17-7 磁粉离合器zpofrp 2013-10-23当外环反向转动时，则带动滚 柱克服弹簧力而滚到楔形空间 的宽敞位置，离合器处于分离 状态。结构：
14、由星轮、外环、滚柱、弹簧推杆等零件组成。工作原理： 当外环逆时钟转动时，以摩擦 力带动滚柱向前滚动，进一步 楔紧内外接触面，从而驱动星 轮一起旋转。 一、滚柱式定向离合器 滚柱在弹簧推杆作用下处于半楔紧状态。17-8 定向离合器zpofrp 2013-10-23结构：由内环、外环、楔块、支撑环、拉簧等零件组成。二、楔块式定向离合器 优点：楔块曲率半径大，装入数量多，相同尺寸时传递的转矩更大。缺点：高速运转时有较大磨损，寿命较短。工作原理： 内外环工作面都为圆形，整圈拉簧压着楔块始终与内环接触，并 力图使楔块绕自身作逆时钟方向偏摆。当外环顺时钟方向旋转时17-8 定向离合器，楔块克服弹簧力而作顺时钟方 向摆动，从而在内外环间越楔越 紧，离合器处于结合状态。反向 时斜块松开而成分离状态。 zpofrp 2013-10-23一、基本内容 1. 联轴器与离合器的功能与区别； 2. 联轴器的分类及不同类型联轴器的特点； 3. 联轴器的选择；
