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1、机械基本 机械 基础 第一年 第一学期 教案编号 课题名称机 械 基 础课时2章 节项目 结识任务一结识联轴器任务二结识离合器任务三结识制动器总学时32教学目标知识目的1理解常用联轴器的类型和构造,熟悉它的特点及用途。 理解常用离合器的类型和构造，熟悉它的特点及用途。3. 理解常用制动器的类型和构造,熟悉它的特点及用途。能力目的培养学生对联轴器、离合器与制动器结识能力情感态度价值观培养学生对联轴器、离合器与制动器结识能力学习爱好教 学重点难点重点1. 联轴器的类型和构造。2. 离合器的类型和构造。3.制动器的类型和构造。难点联轴器、离合器与制动器的类型和构造，熟悉它的特点教学环境教 室教学资源
2、多媒体、机械挂图、课前准备 准备课件、挂图教法建议讲授法、讨论法教学活动设计序号重要教学内容师生活动设计1一、离合器种类和特性学生、教师互动讨论为主2二、联轴器的种类和特性教师重点简介三、制动器的类型及功用特点教师重点简介 教 学实 施 步骤教学环节教学内容及教师活动学生活动时间分派复习旧课提问：1. 螺纹连接的拆装环节分别找学生回答 5知识链接一、离合器的种类和特性使用离合器是为了按需要随时分离和接合机器的两轴,如汽车临时停车而不熄火。对离合器的基本规定是：接合平稳、分离迅速彻底；操纵省力以便，质量和外廓尺寸小，维护和调节以便，耐磨性好等。常用离合器分类如下操纵离合器( 机械、气动、液压、电
3、磁)啮合式牙嵌离合器、齿轮离合器等摩擦式圆盘离合器圆锥离合器自动离合器定向离合器啮合式、摩擦式离心离合器摩擦式安全离合器啮合式、摩擦式1、牙嵌离合器图 15-18图 15-17牙嵌离合器是由两个端面带牙的半离合器所构成，如图所示。其中半离合器固联在积极轴上，半离合器用导键（或花键)与从动轴联接。通过操纵机构可使离合器沿导键作轴向运动,两轴靠两个半离合器端面上的牙嵌合来联接。为了使两轴对中,在半离合器固定有对中环,而从动轴可以在对中环中自有地转动。牙嵌离合器常用的牙型有三角形、矩形、梯形、锯齿型等,其径向剖面如图所示。三角形牙多用于轻载的状况,容易接合、分力,但牙齿强度较低。矩形牙不便于接合、分
4、离也困难,仅用于静止时手动接合。梯形牙的侧面制成=2的斜角，牙根强度较高，能传递较大的转矩，并可补偿磨损而产生的齿侧间隙，接合与分离比较容易，因此梯形牙应用较广。三角形、矩形、梯形牙都可以作双向工作,而锯齿型牙只能单向工作,但它的牙根强度很高，传递转矩能力最大,多在重载状况下使用。牙嵌离合器的牙数一般为360不等。材料常用低碳钢表面渗碳，硬度为62HRC,或采用中碳钢表面淬火,硬度为854HBC，不重要的和静止状态接合的离合器,也容许用HT200制造。牙嵌离合器构造简朴，外廓尺寸小,接合后所联接的两轴不会发生相对转动，宜用于主、从动轴规定完全同步的轴系。牙嵌离合器的尺寸已经系列化,一般根据轴的
5、直径及传递的转矩选定尺寸，并校核齿的弯曲强度合接触齿面上的压强。2、摩擦离合器图 15-19运用主、从动半离合器接触表面之间的摩擦力来传递转矩的离合器,通称为摩擦离合器,它是能在高速下离合的机械式离合器。最简朴的摩擦离合器如图所示,积极盘固定在积极轴上,从动盘导键与从动轴联接,它可以沿轴向滑动。为了增长摩擦系数，在一种盘的表面上装有摩擦片。工作时运用操纵机构,在可移动的从动盘上施加轴向压力FA（可由弹簧、液压缸或电磁吸力等产生)，使两盘压紧,产生摩擦力来传递转矩。只有一对接合面的叫做单盘摩擦离合器，它能传递的最大转矩为: 式中：F为轴向压力,单位N；f为摩擦系数,可以查阅有关资料得到；rf为摩
6、擦半径,一般可取:(mm)在传递大转矩的状况下,因受摩擦盘尺寸的限制不适宜应用单盘摩擦离合器，这时要采用多盘摩擦离合器，用增长结合面对数的措施来增大传动能力。图 15-20如图所示为多片摩擦离合器。积极轴与外壳相联接,从动轴与套筒相联接。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）联接在一起。工作时,向左移动滑环,通过杠杆、压板使两组摩擦片压紧,离合器处在接合状态。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：为摩擦接合面的数目；D1、D2分别为磨擦盘接合面的内
7、径和外径;为许用压强。设计摩擦离合器时,可先选定摩擦面的材料,再根据构造规定初定摩擦面尺寸D1、D2 。对油式摩擦离合器,取D=（1.52)d ,D=（152)D1 ;对于干式摩擦离合器,取D1=（23）d ,=（.5.5)1 。然后运用上面的公式求出轴向压力，最后再求出接合面数。摩擦离合器传递的转矩随z的增长成正比增长。但是,如果z获得过大，所传递的转矩并布随之增长密并且还会影响离合器的灵活性。故对油式取z55;对于干式取z=16。并常限制内外盘的总盘数布不小于253。图 15-21摩擦离合器与牙嵌离合器比较,其长处是: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
8、时间和所传递的最大转矩可以调节;过载时将发生打滑,避免使其他零件受到损坏。故摩擦离合器的应用较广。缺陷是构造复杂、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变化，严重的也许导致磨擦盘胶合和塑性变形。因此，一般对钢制摩擦盘应限制其表卖弄最高温度不超过30C400C，整个离合器的平均温度不超过001C。3、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,它由星轮、外环、滚柱
9、和弹簧顶杆等构成。弹簧顶杆的推力使滚柱与星轮和外环常常接触。如果星轮为积极件并按图示方向顺时针回转，滚柱受摩擦力的作用被楔紧在槽内,从而带动外环回转，这是离合器处在接合状态。当星轮反向回转时,滚柱则被推到槽中宽阔部分，离合器处在分离状态。这种离合器工作时没有噪声,故合用于高速传动，但制造精度规定较高。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，若外环的速度不小于星轮转速魅力和气处在分离状态。反之,如外环的转速不不小于星轮的转速,则离合器处在接合状态，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。二、联轴器的种类和特性图15
10、2联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等等，往往不能保证严格的对中,而是存在着某种限度的相对位移，如图所示。这就规定所设计的联轴器,要从构造上采用多种措施，使之具有适应一定范畴的相对位移的性能。根据联轴器有无弹性元件,可以将联轴器分为两大类，即刚性联轴器和弹性联轴器。刚性联轴器又根据器构造特点分为固定式和可移动式两类，固定式联轴器规定被联接的两轴中心线严格对中。而可移动式联轴器容许两轴有一定的安装误差,对两轴的位移有一定的补偿能力。弹性联轴器视其所具有弹性元件材料的不同,又可以分为金属弹簧式和非金属弹性元件式两类。弹性联轴器不仅能在一定范畴内补偿两轴线间的位移
11、，还具有缓冲减振的作用。（一）、刚性固定式联轴器图153刚性固定式联轴器具有构造简朴、成本低的长处。但对被联接的两轴间的相对位移缺少补偿能力,故对两轴对中性规定很高。如果两轴线发生相对位移时,就会在轴、联轴器和轴承上引起附加的载荷,使工作状况恶化。因此常用于无冲击、轴的对中性好的场合。此类联轴器常用的有套筒式、凸缘式以及夹壳式等。我们重要简介套筒式和凸缘式。1、套筒式联轴器这是一类最简朴的联轴器，如图所示。这种联轴器是一种圆柱型套筒,用两个圆锥销键或螺钉与轴相联接并传递扭矩。此种联轴器没有原则，需要自行设计，例如机床上就经常采用这种联轴器。、凸缘式联轴器图153图154刚性联轴器种使用最多的就
12、是凸缘式联轴器。它由两个带凸缘的半联轴器构成,两个半联轴器通过键分别与两轴相联接,并用螺栓将两个半联轴器联成一体，如图所示。按对中方式分为型和型：型用凸肩和凹槽(D1)对中,并用一般螺栓联接,工作时靠两半联轴器接触面间的摩擦力传递转矩,装拆时需要作轴向移动。型用铰制孔螺栓对中,螺栓与孔为略有过盈的紧配合,工作时靠螺栓受剪与挤压来传递转矩。装拆时不需要作轴向移动，但要配铰螺栓孔。对于受中档载荷,圆周速度不不小于5/s时,凸缘联轴器的材料可以使用H00等灰铸铁。重载或圆周速度不小于30/时可以采用35、4铸钢或锻钢。凸缘式联轴器构造简朴、价格低廉,使用以便,能传递较大的转距,但规定被联接的两轴必须
13、安装精确,亚哥对中。它合用于工作平稳、刚性好和速度较低的场合。凸缘联轴器的尺寸可以按照原则GB843-86选用。（二)、刚性可移式联轴器1、十字滑块联轴器十字滑块联轴器是由两个端面带槽的套筒、3和两侧面各具有凸块的浮动盘构成，如图所示。浮动盘两侧的凸块互相垂直,分别嵌装在两个套筒的凹槽中。浮动盘的凸块可在套筒的凹槽中滑动，故容许一定的径向位移（即偏心距）y0.04d，和角位移0.5。这种联轴器零件的材料可用5号钢,工作表面须经热解决以提高其硬度;规定较低时也可以用Q275钢,不进行热解决。为了减少摩擦及磨损，使用时应中间盘的油孔注油进行润滑。由于半联轴器与中间盘构成移动副,不能发生相对转动,故
14、积极轴与从动轴的角加速度应当相等。但在两轴间有相对位移的状况下工作时,中间盘会产生很大的离心力,从而增大动载荷及磨损。因此选用时应当注意其工作速度不得不小于规定值。这种联轴器一般用于转速n 0/mn,轴的刚度较大,且无剧烈冲击。效率1-（35）/,这里f为摩擦系数，一般取为0.12.25;y为两轴间径向位移量,单位;d为轴径,单位mm。、滑块联轴器图156图155滑块式联轴器与十字块联轴器相似,只是两边半联轴器上的沟槽很宽，并把本来的中间盘改为粮棉不带凸牙的方形滑块,且一般用夹布胶木制成。由于中间滑块的质量减小，又有弹性，故具有较高的极限转速。中间滑块也可以用尼龙6制成,并在装配时加入少量的石墨或二硫化钼,以便在使用时可以自行润滑。这种联轴器构造简朴、尺寸紧凑,合用于小功率、中档转速且无剧烈冲击的场合。使用时可以按照JB/ZQ84-86选用。3、万向联轴器万向联轴器又称万向铰链机构，用以传递两轴间夹角可以变化的、两相交轴之间的运动。这种机构广泛地应用于汽车、机床、轧钢等机械设备中。图157图1-所示即为万向铰链机构的构造示意图。轴、的末端各有一叉,分别用转动副A-A及B-与一种“十字形”构件
