教学课件第四节联轴器、离合器、制动器.ppt
,联轴器、离合器和制动器,任务一：联轴器和离合器和制动器,教学目标与要求：,1.了解常见的联轴器、离合器、和制动器的结构及应用特点2.熟悉联轴器、离合器的区别，掌握几种常用的联轴器和离合器的结构和适用场合。,一、知识目标：,二、能力目标：,1.根据工作条件能选择最合适的联轴器和离合器 2.了解常用联轴器和离合器的结构。,教学重点：,1.熟悉联轴器和离合器的功用和特点；2.能看懂联轴器和离合器的结构，找出它们之间的区别。,难点分析：,1.联轴器和离合器的区别 2如何根据工作条件选用合适的联轴器和离合器。,一、联轴器的结构、特点及应用,（一）联轴器的功用与分类 联轴器主要用作轴与轴的联接，以传递转矩和运动的一种装置。根据其结构特点分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。,汽车、火车起动之后内燃机不停的转动，但在行驶的过程中速度要不断地变化，有时候还要停下来而又要求不能熄火这就要求内燃机与变速器之间有一种离与合的装置来控制汽车或火车的运动,这种在运动中可以随时离与合的装置称之为离合器.它在交通机械中尤其重要。而有些轴的长度较长需要用二段或三段轴联接起来,这个联接装置称为联轴器。,新课引入：,一、联轴器的结构、特点及应用,（一）联轴器的功用与分类1.功用：联轴器主要用作轴与轴的联接，以传递转矩和运动的一种装置。用联轴器连接的两轴，只有机器停止工作后，经过拆卸才能分离。,一、联轴器的类型,联轴器所联两轴的相对位移,根据联轴器的结构和功能（对相对位移有无补偿能力），联轴器分为：,刚性联轴器（无补偿能力）挠性联轴器（有补偿能力）,无弹性元件的挠性联轴器有弹性元件的挠性联轴器,2.联轴器的类型,凸缘联轴器,套筒联轴器,刚性联轴器：被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力,1、凸缘刚性联轴器,结构：半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联 轴器的凸缘联接在一起。,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。,对中榫,绞制孔螺栓,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。,结构：用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定 螺钉来实现轴向固定。,套筒联轴器,型式：,半圆键,普通平键,特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不 能缓冲减振。,2、套筒联轴器,适用于两轴严格对中、载荷平稳的场合。,（二）挠性联轴器（无弹性元件）：可补偿两轴的相对位移，但不能缓冲和减振。,1.万向联轴器,由两个具有叉状端部的半联轴器(万向接头）1、2和中间十字轴3组成，十字轴的四端用铰链分别与轴1和轴2上的叉形接头相联。,1、2叉形半联轴器3十字轴4机架,万向联轴器,万向联轴器,特点：可以补偿两轴之间的角位移，适用于两轴相交成一定角度的传动，两轴的角度偏移可达35度至45度。但是，万向联轴器单个使用时，主从动轴瞬时转速不等，成对使用可使主从动轴的瞬时转速相等。,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。,万向联轴器,（二）挠性联轴器（无弹性元件）：可补偿两轴的相对位移，但不能缓冲和减振。,2.十字滑块联轴器,组成：联轴器由两个带有凹槽的半联轴器1和3 及一个两端面都有凸榫的中间圆盘2组成。,2.十字滑块联轴器,特点：转速高时，十字滑块因偏心离心力大，磨损快。适用于两轴径向位移较大的低速无冲击和载荷较大的场合,（二）无弹性元件挠性联轴器,2.十字滑块联轴器,挠性联轴器（无弹性元件）,特点：半联轴器和中间滑块可相对滑动，能补偿两轴之间的相对位移和偏斜。结构简单，重量轻，惯性力小。适用于传递转矩不大，转速较低，无急剧冲击的场合。,挠性联轴器（无弹性元件）,3.滚子链联轴器,组成：半联轴器1、3为两个齿数相同的链轮，分别用键与两轴相联，而两轮通过一条双排链条连接。,1、3半联轴器2双排滚子链,挠性联轴器（无弹性元件）,3.滚子链联轴器,特点：应在良好的润滑并有防护罩的条件下工作。结构简单，尺寸紧凑，质量小，装拆方便，价格低廉并具有一定的补偿（综合位移）性能。应用：用于高温，潮湿和多尘环境，低速，无剧烈冲击载荷和轴向力的场合。,有弹性元件的挠性联轴器：可补偿两轴的相对位移（综合位移），具有缓冲减振的能力。,弹性元件挠性联轴器分为非金属弹性元件挠性联轴器和金属弹性元件挠性联轴器两类。弹性元件挠性联轴器又称弹性联轴器，是利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴间相对位移的，具有缓冲和吸振功能。下面介绍几种常用的非金属弹性元件挠行联轴器：(1)弹性套柱销联轴器(2)弹性柱销联轴器（3）梅花弹性联轴器,（三）弹性元件挠性联轴器,1、弹性套柱销联轴器,结构：其构造和凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替了联接螺栓。,（三）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、可补偿两轴间的相对位移。但弹性圈易损坏，寿命低。应用：连接载荷较平稳，正、反转启动频繁的高中速轴的中、小载荷的传动。,2、弹性柱销联轴器,这种联轴器在结构上类似于弹性套柱销联轴器，只是用尼龙柱销代替弹性套柱销作为中间联接件。,特点：比弹性套柱销结构简单，维修方便，具有一定的弹性和耐磨性，但要限制使用温度。应用：传递转矩能力较大，能缓冲、吸振，补偿位移较小。适用于轴向窜动大，正、反转启动频繁的转矩较大的中低速轴。,（三）弹性元件挠性联轴器,弹性柱销联轴器,（三）弹性元件挠性联轴器,梅花弹性联轴器,组成：外形类似于滑块联轴器，中间的为梅花形的弹性元件，装在两个形状相同的半联轴器的凸爪之间。可通过弹性环的弹性变形补偿两轴的相对偏移，并实现减震、缓冲。结构简单、维修方便，重量轻，适用于中高速场合,1.作用：连接主、从轴，使其一起转动并传递转矩。在机器的运转过程中可以随时进行接合或分离。与联轴器的区别是离合器能随时结合和分离两轴，另外 也可用于过载保护等。用于操纵机械传动系统的启动、停止、换向及变速。,二、离合器的功用、结构和种类,5-1.2 离合器,2.联轴器和离合器的区别：,联轴器只能在机器停止运转后才能将两轴接合或分离；离合器在机器运转过程中可随时将两轴接合或分离。,离合器的分类,牙嵌式离合器,摩擦式离合器,3.分类,牙嵌离合器,摩擦离合器,单片式摩擦离合器,多片式摩擦离合器,5-1.2 离合器,5-1.2 离合器,1.牙嵌离合器,结构：,1、2套筒3导向键4对中环,牙嵌式离合器的结构如图所示，它是由两个端面带牙的半离合器组成。主动半离合器用平键与主动轴联接，从动半离合器用导向键(或花键)与从动轴联接。主动半离合器上安装有对中环，以保证两个半离合器对中。操纵时，通过操纵杆移动滑环，使两个半离合器的牙面嵌入（接合）或分开（分离）。,(a)三角形(b)矩形(c)梯形(d)锯齿形,牙嵌离合器常用的牙形,牙嵌离合器常用的牙型有三角形、矩形、梯形、锯齿形等。三角形、矩形、梯形牙都可以作双向工作，而锯齿形牙只能单向工作。,1、牙嵌式离合器,三角形牙：用于传递小转矩的低速离合器。,矩形牙：无轴向分力，但结合与分离不便，且磨损后无法补偿，所以很少使用。,梯形牙：强度高，能传递较大转矩，且能自动补偿牙的磨损和牙侧间隙，从而减少接合时的冲击，所以应用较广。,1、牙嵌式离合器 牙型：,锯齿形牙：强度最高，但只传递单向转矩。,特点:结构简单，外廓尺寸小，连接后两轴不会发生相互滑转，适用于机床等要求精确传动的场合。但必须在两轴不回转或转速差很小时进行接合，否则，牙齿会受撞而折断。,1、牙嵌式离合器,圆盘摩擦片离合器,单摩擦片式,多摩擦片式,1）单摩擦片式离合器,摩擦式离合器是利用接触面间产生的摩擦力来传递转矩的,2.摩擦离合器,2、摩擦离合器,（1）单片式摩擦离合器（单盘式摩擦离合器）,1、2圆盘3滑环,结构：主、从动圆盘（摩擦盘组成）、滑环。原理：利用主从动盘接触面产生的摩擦力来传递运动和转矩。,摩擦式离合器,1主动轴 2主动盘 3从动盘 4从动轴 5滑环,2、摩擦离合器,优点：1.在任何转速条件下两轴都可以进行结合；,2.过载时打滑，起保护作用；,3.结合平稳、冲击和振动小。,缺点：结合过程中不可避免出现打滑，引起磨损和发热；传递的转矩小,2.摩擦离合器,b、多片式圆盘摩擦离合器,在传递大转矩的情况下，因受摩擦盘尺寸的限制不宜应用单片摩擦离合器，这时要采用多片摩擦离合器，用增加结合面对数的方法来增大传动能力。,结构特点：多个摩擦片叠加在一起组成特点：如下图；,2.摩擦离合器,b、多片式摩擦离合器（多盘式摩擦离合器）,1主动轴 2从动轴 3外壳 4压板 5外摩擦片 6内摩擦片 7杠杆 8滑环 9套筒,摩擦式离合器与牙嵌式离合器相比，其主要优点为：(1)在任何转速下，两轴均可以接合或分离；(2)接合过程平稳、冲击和振动小；(3)过载时摩擦面打滑，可以起安全保护作用。缺点为传递的转矩较小，接合、分离过程中会产生滑动摩擦，引起发热与磨损。,(3)安全离合器：具有过载保护作用。,定向(超越)离合器,超越式离合器,1星轮 2外圈 3滚柱 4弹簧,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；,摩擦式离合器,1主动轴 2主动盘 3从动盘 4从动轴 5滑环,定向(超越)离合器,超越式离合器,1星轮 2外圈 3滚柱 4弹簧,一、制动器的结构、特点及应用,作用：利用摩擦力矩来降低机器运动部件的转速或使其停止回转。如果把摩擦离合器的从动部分固定起来就构成了制动器，结合时就起制动作用。制动器应满足的基本要求是：能产生足够的制动力矩，制动平稳，可靠，操纵灵活，方便，散热好，体积小，有较高的耐磨性等。,三、制动器的结构、特点及应用,作用：利用摩擦力矩来降低机器运动部件的转速或使其停止回转。,锥型制动器 带状制动器 蹄鼓制动器 盘式制动器,三、制动器的结构、特点及应用,1.锥形制动器：结构：外锥体固定在箱体壁上，内锥体用导向平键或花键与传动轴连接，当用操纵手柄推动外锥体左移时，内外锥面贴紧，依靠两锥面间产生的摩擦力矩使传动轴停止转动。应用：3t以下的电动葫芦（吊车）的刹车装置。,常用制动器,带状制动器,三、制动器的结构、特点及应用,组成：制动轮、制动带、制动杆,工作原理：当驱动力F作用在制动杆上时，制动带抱住制动轮，靠带和轮之间的摩擦力矩实现制动。特点：结构简单，制动效果好，易调节，适合于中小载荷的机械及人力操纵的机械。应用：自行车的后闸和CA6140型普通车床主轴的制动。,带式制动器,三、制动器的结构、特点及应用,3.蹄鼓式制动器,组成：制动鼓、两个制动臂和两个制动蹄（制动块）,工作原理：在弹簧力的作用下，制动臂和制动蹄抱住制动鼓，处于制动状态；当松闸器通电后在电磁力的作用下顶杆上移，推杆松开两边的制动蹄，制动鼓便能自由运转。松闸器可以是人力、液压、气压操纵，这种制动器在起重运输等设备中应用较广，如吊车的刹车装置。,蹄鼓式制动器,1制动鼓 2制动蹄 3主弹簧 4制动臂5推杆 6松闸器,三、制动器的结构、特点及应用,4.盘式制动器,工作原理：通过液压系统把压力施加到制动钳上，使制动摩擦片与随车轮转动的制动盘产生摩擦实现车轮制动。特点：是敞开式的，产生的热量可以很快散去，制动性能稳定，广泛应用于轿车。,制动器按工作状态分类：,工作状态,常闭式：鼓式制动器 未操纵时处于制动状态，机构需要时松开。,常开式未操纵时处于非制动状态，需要时制动。,带式制动器,锥形 制动器,盘式制动器,欢迎指导！,
