第十七章联轴器、
一.联轴器的类型 ⒈固定式—两轴能严格对中,工作中不发生相对位置;
⒉可移式—两轴有偏斜,或在工作中有相对位置。
可移式刚性联轴器—利用刚性构件间构成动 联接,具有的自由度来补偿:图17-2,
用于载荷平稳场合。图a)同轴线,轴向位移; 图b)∥轴线,径向位移; 图c)相交轴,角位移;
弹性可移式联轴器—依靠弹
为克服载荷和摩擦阻力矩所需工作转矩。
Tc=KAT
(17-1)
Tc=KAT
(17-1)
KA—载荷系数,称为工作情况系数,是考虑
机器起动时的惯性力和工册。
原动机为电动机时, Tc=KAT <[T] 式中:[T]—所选联轴器或离合器标准规定的
许用最大转矩。
§17-2 固定式刚性联轴器 结构:图17-1, 图a)—铰制孔用 螺栓,孔与孔对 准,加工要求高; 图b)—凸肩凹槽 对中,轮有凸肩, 一轮有凹槽,互相嵌合。 应用:载荷平稳,n低,轴刚性大,对中性好。 设计:型号尺寸可从标准中选取,必要时校
核螺栓强度。
§17-3 可移式刚性联轴器(图17-2)
当轴的转速高,载荷变动大或有冲击,起动 频繁或经常反转时,不易采用。
§17-4 弹性(可移式)联轴器 特点:具有缓冲和吸振能力。 应用:转速高,载荷变动大或有冲击,起动
频繁或经常反转场合。 一.弹性套柱销联轴器
结构: (图17-10),特点: 能补偿较大轴向位移2~7.5mm,
允许微量的径向位移0.4~0.7mm和角位移10。
安装:为了能补偿较大的轴向位移,应留出 间隙C。 注意:工作温度:-200~600, 无油及腐蚀性介质。
二.弹性柱销联轴器:尼龙弹性柱销联轴器 结构: 同上(图17-11),用尼龙柱销代替
橡胶或金属柱销。 特点:两轴无相对角位移时,允许径向位移
0.1~0.25mm; 两轴无相对径向位移时, 允许角位移30'。 优点:结构简单,制造
图17-3b)。
∴有良好的补偿两轴间
径向位移(图17-4左)
和角位移(图17-4右)的能力。
优点:⒈内、外齿轮齿数相等, ∴有较多的 齿同时工作,传载能力强;⒉有较好的补 偿综合位移能力;⒊可用在高速传动。
缺点:⒈重量较大,成本较高;⒉传递载荷 大时,齿向压力大,灵活性↓。
应用:常用于重型机械,或两轴平行度误差较大。
第十七章 联轴器、离合器和制动器
§17-1 联轴器、离合器的类型和应用 联轴器和离合器的作用: ⒈主要用作轴与轴的联接,传递动力和运动。 ⒉也可用于其他零件(如齿轮、带轮)的联 接,⒊或用于两个零件(如齿轮和齿轮)的 相互联接。 区别: 联轴器—所联接两根轴,停车、拆卸才分离。 离合器—所联接两根轴,工作中就能分离…。
二.摩擦式离合器: 特点:摩擦传动。 ㈠单片式:结构:常用为图17-15,圆盘摩擦 离合器,左、右摩擦盘1、2,移动滑环3等。 作用:工作时接合—在移动的摩擦盘上加轴向 压力,依靠接触面间产生的摩擦力传递扭矩。 优点:⒈两轴能在不同转速下进行接合; ⒉改变轴向压力可控制接合的快慢; ⒊接合较平稳,冲击和振动较小; ⒋过载时→打滑,避免零件损坏。 应用:多用于T<2000N·m的轻型
特点:⒈允许主、从动轴间有较
大的角位移α—可达40~450,
或一定的径向位移; ⒉在工作中,即使两轴的角位移或径向位移
发生改变,仍可正常工作。 ㈠单万向联轴器:结构:图17-6 应用:联接二根相交轴。 运动:转1周:ω1=常数,i21=ω2平均/ω1=1 , 但是,当主动轴1等速转1周时,每一瞬时ω2
②从动轴ω2的波动→ε2 →附加动载荷与振动。
应用:较少,例:磨碎机。
㈡双万向联轴器:结构:图17-8 应用:相交、∥ 或交错的两轴。 i21稳定不变。 安装条件: ⑴α1= α2 ; ⑵中间轴二端的叉面, 必须位于同一平面。
应用:其常用在汽车、机床等的传动系统。 由于轴距经常变化, ∴双万向联轴器, 中间轴C由二段组成, 随轴距变化,能自动 伸缩,既能正常工作, 且能始终保持i21 =1。 可移式刚性联轴器不 能缓冲,吸振……,
变, ω2 ≠常数
转1周:ω1=常数,ω2 ≠常数
可证:
i21
?
?2 ?1
?
cos ? 1 ? sin 2 ? cos 2 ? 1
式中:α—二轴夹角,
φ1—主动轴转角。 讨论:① α =0时, i21 =1, α=900时, i21 =0, i21在0~1间变化, ∴实际使用时α ≯35~450。
三.设计内容:大都联轴器和离合器已标准化,
⒈根据具体工作条件确定类型;
⒉按装轴颈,能够传递的最大扭矩与转速, 从标准中选择所需的型号和尺寸;
⒊重要场合,还应对某些关键零件进行强度 校核,有的类型无具体规范,可参照推荐 的主要尺寸,定全部尺寸→进行强度校核。
四.计算转矩(计算扭矩)Tc 名义转矩(名义扭矩)T—联轴器或离合器
性元件的变形来补偿。具有缓冲、
吸振能力, 用于动载荷场合。
二.离合器的类型 操纵式—人为控制,例, 自动式—在特定工作条 件(T、n、转向) 接合或分离。 按工作原理不同,分: 牙嵌式、摩擦式、磁力式。 按作用不同:定向离合器, 例图17-19,又自行车后轮 轴定向离合器(超越~) 安全离合器:例破断式 (安全销),牙嵌式、摩擦式。
二.牙嵌联轴器 (图17-13)特点: 允许轴向位移量较大。 当两轴有轴向位移时, 凸牙可在凹槽内滑移。 三.滑块联轴器(图17-5)(十字滑块联轴器) 特点:主要用来 联接径向位移和 角位移较小两轴。 结构: 优点:结 构简单,制造方便。 应用:只适用低速,n<300r/min。
四.万向联轴器(万向节图17-6)
特点:⒈没有缓冲,吸振能力,用于载荷平 稳情况;⒉相对位移→磨损,F、v变时→ 冲击;⒊载荷↑—阻力↑,灵活性↓→联轴器 轴,附加载荷。
∴摩擦表面:较高硬度,润滑。 一.齿式联轴器:图17-3:特点:
允许综合位移:结构:
作用原理:
左半联轴器→左外壳→
右外壳→右半联轴器。
由于内、外齿轮间留有较大的齿形间隙(径 向间隙);外齿轮的齿顶制成球形→角位移,
容易,维修方便。 缺点:尼龙对温度较敏感,温度较高时不用。
图17-12 轮胎 式联轴器
§17-5 操纵式离合器(图17-13) 一.牙嵌离合器: 特点:啮合传动。
结构:主、从动轴联接的两个端面上带方向 的半联轴组成,牙与槽可对应嵌合。
牙型:图17-14, 梯形—强度较高,能传递 较大扭矩,高速接合,能 自行补偿牙的磨损→间隙, 避免冲击。∴应用最广。 应用:不允许有 温升,要求精确 i的传动机构。