机械工程设计图学 下册 第2版 教学课件 ppt 作者 刘申立 邵建敏 纪莲清编第九章 联轴器与离合器.ppt

第九章 联轴器与离合器,第一节 联轴器简介,第二节 离合器简介,第一节 联轴器简介,分类：刚性联轴器和挠性联轴器,一、刚性联轴器,图 9-1 凸缘联轴器,图9－1b采用普通螺栓联接，靠凸肩和凹槽对中特点：结构简单，使用方便，对中精确，价格低廉，能传递较大转矩，但由于不能缓冲吸振和补偿安装误差，常用于载荷平稳场合绞制孔螺栓,普通螺栓,图9－1a采用铰制孔用螺栓，靠配合对中；,二、挠性联轴器,挠性联轴器,,无弹性元件,有弹性元件,,,挠性联轴器的分类：,十字滑块联轴器,齿式联轴器,万向联轴器,弹性套柱销联轴器,弹性柱销联轴器,图 9-2 十字滑块联轴器 1、3－半联轴器 2－十字滑块,(1) 滑块联轴器（动画）,由三个元件组成,半联轴器1、3在端面上开有凹槽，中间滑块2的两面带有互相垂直的凸牙，安装于1、3的凹槽中，构成移动副，因而能补偿两轴间的偏心但偏心会产生大的离心力，使轴和轴承产生附加动载荷故它只适用于低速、载荷变化不大的联接１.无弹性元件的挠性联轴器,（2）齿式联轴器,图 9-3 齿式联轴器 1、4－半联轴器 2、3－外壳 5－螺栓 6－密封圈,由两个带外齿的半联轴器1、4及两个带内齿和凸缘的外壳2、3组成，两外壳由螺栓5 联接。

两半联轴器的外齿齿面沿齿宽方向加工成鼓形，沿齿顶方向加工成球面（图9-3b），齿间留有适当的顶隙和侧隙，故能补偿两轴间偏移优点： 传递扭矩大缺点：结构笨重、造价较高应用：常用于重型机械3）万向联轴器 （动画）,结构：由十字轴3和与两轴相联的U形叉1、2组成图 9-4 万向联轴器 1，2－U形叉 3－十字轴,优化措施：使用双万向联轴器，以实现两轴同步转动优点：能补偿较大角偏移缺点：引起附加动载荷应用：结构简单、维修方便，应用于角位移变化大的场合1）弹性套柱销联轴器,图 9-5 TL型弹性套柱销联轴器,结构与凸缘联轴器相似，只是利用一端带有弹性套的柱销，装在两半联轴器凸缘孔中，以实现两半联轴器联接，图9－5特点：结构简单，装拆方便，易于制造，可补偿较大的轴向位移、微量的径向位移和角度偏斜，但寿命较短应用：适用于正反转变化多、载荷较平稳或起动频繁的中小功率的两轴联接２.有弹性元件的挠性联轴器,（2）弹性柱销联轴器,利用若干非金属材料制成的柱销，置于两半联轴器凸缘孔中，以实现两半联轴器的联接，见图9－6特点：传递的扭矩大，结构更为简单 应用：适用于轴向窜动量较大、正反转变化较多和起动频繁的场合。

图 9-6 HL型弹性柱销联轴器,三、联轴器的选择,选择准则：首先根据使用要求和工作条件，结合各种联轴器特点，选择联轴器的类型如要求两轴对中严格且轴刚性大时，选择凸缘联轴器；要求两轴线间有一定夹角时，采用十字滑块联轴器或万向联轴器；当转速较高、要求缓冲吸振时，选择有弹性元件的挠性联轴器9－1）,式中 T——理论转矩，单位为N.m； K ——工作情况系数，见表9－1确定类型后，根据计算转矩、轴的转速、直径等因素，从《机械设计手册》中选择联轴器的型号和尺寸计算转矩TC由下式确定：,表 9-1 工作情况系数,注意:计算转矩不得超过联轴器的最大允许转矩，工 作转速不得超过联轴器允许的最高转速解：由于有轻微冲击，故选择弹性柱销联轴器例9－1 第十一章螺旋式运输机的低速轴，传递的扭矩 ，如果轴径d =40mm，联轴器与轴用普通A型平键联接，载荷有轻微冲击，试选择联轴器的类型和型号1．由表9－1，查得工作情况系数K =1.5,2．求计算转矩 TC=KT=1.5Χ403488=605232 =605.232,3．选择弹性柱销联轴器，查机械零件手册，选HL3型，其公称扭矩为630 。

第二节 离合器简介,分 类：离合器主要分为牙嵌式和摩擦式两大类对离合器的基本要求：接合平稳，分离彻底，重量轻，结构尺寸小，操作省力，工作可靠，维修调整方便等其它离合器：电磁离合器、自动离合器、安全离合器和特殊功用及特殊结构的离合器等牙嵌式 ：两个半离合器以牙槽和牙形相接合；,摩擦式 : 靠两个半离合器的端面直接压紧，利用其间的摩擦力接合 一、牙嵌离合器,如图9－7所示的牙嵌离合器由两个端面带牙的半离合器1、2组成，1与轴紧配合，2可沿导向键3在另一轴上滑动，利用操纵杆移动滑环4可使半离合器接合或分离，在1中装有对中环5，从动轴端可在对中环中自由转动图 9-7 牙嵌离合器 1、2－半离合器 3－键 4－滑环 5－对中环,离合器的牙形,特点：,,a 三角形 传递中小转矩,b 梯形,c 锯齿形,传递较大的转矩,,,,,a,b,c,二、摩擦离合器,优点：可在任何转速下进行离合，接合平稳，冲击小，过载时打滑，可避免损坏其他零件，对于经常起动、制动或频繁改变转速大小和方向的机械，如汽车、拖拉机等，摩擦离合器是一重要部件分类：依据摩擦片的多少，可分为单片式和多片式摩擦离合器，如图9－8和图9－9所示 。

摩擦离合器靠两接触表面之间的摩擦力传递运动单片式圆盘摩擦离合器（图9－8）只有一对摩擦面，压力Q通过操纵滑环3将从动盘2从右往左推进，使之与主动盘1结合，反之则分 离这种离合器结构简单， 但径向尺寸大、摩擦面少， 只能传递不大的转矩，常 用于轻型机械图 9-8 单片摩擦离合器 1－主动盘 2－从动盘 3－操纵滑环,图 9-9 多片式摩擦离合器 1－主动轴 2－外壳 3－从动轴 4－套筒 5－外摩擦片 6－内摩擦片 7－滑环 8－压杆 9－压板 10－调节螺母,多片式摩擦离合器如图9－9a所示，有多对摩擦片主动轴1和外壳2、从动轴3和套筒4分别用键联接一组外摩擦片5如图9－9b所示，其外缘凸齿插入外壳2的纵向凹槽并与之一起转动，它们的内孔不与其他零件接触；,,内摩擦片6如图9－9c 所示，其内孔与套筒4 用花键相联，来带动4 与之一起转动，将滑环 7向左移动，使杠杆8绕 支点顺时针转动，通过 压板9将两组摩擦片压紧，从而使主动轴带动从动轴转 动反之，将滑环7右移时，两组摩擦片松开，实现两 轴分离，双螺母10用来调节摩擦片间距，以调节摩擦面 间的压力图 9-9 多片式摩擦离合器 b－外摩擦片 c－内摩擦片,,三、安全离合器,安全离合器用来精确限定传递的转矩，当转矩超过某一限定值时，联接件将发生折断、脱开或打滑，以保护机器中的重要零件不被破坏。

当传递转矩未超过许用值时，其作用相当于联轴器下面介绍常用的两种安全离合器摩擦片数目多，所传递的扭矩就大，但过多的片数使各层间压力分布不均，松脱不灵敏，同时引起磨损和发热，一般片数不超过10~13对1.剪销式安全离合器,剪销式安全离合器（图9－10）是破坏元件式安全离合器中应用最广泛的一种结构，过载时销被破坏中断传动，适宜于传递转矩较小的传动系统图 9-10 剪销式安全离合器,2.摩擦式安全离合器,图 9-11 单片圆盘安全离合器 a）Ⅰ型 b）Ⅱ型 1—固定螺钉 2—轴套 3—摩擦衬面层 4—衬套 5—加压盘 6—蝶型弹簧 7—调节螺母 8—锁紧块,图9－11所示为单片圆盘安全离合器，5与2用花键联接，摩擦片之间安置齿轮或其他传动件，螺母7通过调节弹簧6产生的压紧力来限定摩擦片传递的转矩，过载时摩擦片打滑，离合器空转Ⅰ型：碟簧的刚度小，适用于高速和经常过载的传动系统Ⅱ型：碟簧的刚度大，适用于中、低速和不经常过载时图 9-12 电磁操纵的带滑环多盘式离合器 1－磁轭 2－绕组 3－操纵滑环 4－外摩擦片 5－内摩擦片 6－衔铁 7－带槽套,四、电磁操纵离合器,通过励磁线圈的电流所产生的磁力来操纵离合器的各种接合元件，以实现离合器的接合和分离。

优点是结构简单，操纵方便，易于实现自动控制，在数控机床和其他机电一体化机械中应用十分广泛图9－12为电磁操纵的 带滑环多片式离合器通电时绕组2产生磁通吸引衔铁6将内外摩擦片压紧，以传递扭矩。