联轴器、离合器和制动器机械设计基础老师讲课ppt课件.ppt
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17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）,1、套筒联轴器,二、刚性联轴器,特点：结构简单，但不能缓冲、吸振。 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。,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,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。 如图所示，假设叉轴1以等角速1旋转，当万向节处于图a所示位置时，A点的瞬时线速度可从叉轴1和叉轴2两个方面求出： VA=1r=2rcos 所以2=1/cos 此时21 当叉轴1转过900至图b所示位置时，十字轴上B点的瞬时线速度可从叉轴1和叉轴2两个方面求出： VB=1rcos=2r 所以2=1cos 此时21,a) b),设计：潘存云,设计：潘存云,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、启动频繁的高低速轴。,设计：潘存云,3、轮胎式弹性联轴器,特点：,结构简单、易于变形。允许较大的综合位移。适用于启动频繁、正反向运转、有冲击振动、有较大轴向位移、潮湿多尘的场合。,四、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：,Tc=KAT,KA为工况系数；,T为名义转矩；,例17-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 17-1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。二、离合器的分类 机械式离合器 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；,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=1215,摩擦扭矩:,Tmax= z Fa f Rf, KA T,表面压强:,p,3、磁粉离合器,4、安全离合器,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，接合牙伤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：无操纵结构，用弹簧力将摩擦片压紧。过载时，摩擦片打滑。,5.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：TcT 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,17-1 联轴器和离合器的异同点有哪些？17-2 常用的联轴器有哪些类型有？并说明其特点和应用。17-3 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？17-4 如何选择联轴器？17-5 为什么齿轮联轴器是刚性能补偿两轴的位移？17-6 牙嵌离合器和摩擦离合器有何特点？,
