第十七章联轴器离合器制动器

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1、17-1 联轴器、离合器的类型和应用作用主要用于将两根轴联接在一起，使它们一起旋 转，并传递扭矩。工作特点：联轴器用于刚性静态联接；而离合器则用 于两轴之间的动态联接。固定式联轴器移动式联轴器分类:第17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 17-2固定式刚性联轴器 17-3可移动刚性联轴器 17-4弹性联轴器 X7-5牙嵌式离合器 17-6摩擦离合器 17-7磁粉离合器17-8定向离合器 17-9制动器联轴器刚性联轴器离合器弹性联轴器 牙嵌式离合器 摩擦式离合器 电磁离合器 自动离合器应用实例：手腕驱动机构、汽车后桥驱动、车辆启停等。联轴器、离合器大都已经标准化了，

2、可直接选用。 工作条件= 选类型转矩转速=确定型号与规格轴径T为名义转矩；计算转矩：T=KaTKa为工作情况系数；表17-1工作情况系数Ka工作机原动机为电动机时发电机、小型通风机、小型离心机13林EE缩机.木工机械Ci遴BL13搅拌机二增压机二有飞轮的压缩机L7织布机二水泥搅拌机i拖拉机E9挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械2.3 17-3 可移动刚性联轴器两轴线的相对位移： 轴向.径向.角度.综合。联接特点：构成动联接，具有一个或几个方向的活动度。 能补偿两轴的相对位移。X轴向优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。缺点：结构笨重、造价高。LU-*1应用：用于重型传动。二滑块联轴器结构：两个端面开

3、有径向凹槽的半联轴器，两端各具 有凸樺的中间滑块，且两端樺头互相垂直，嵌入凹槽 中，构成移动副。工作原理:当两轴存在不对中和偏斜时，滑块将在凹 槽内滑动。优缺点：结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心 力和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷。适用范围：aW3(T, yW004d, v300 r/min三、万向联轴器作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在 传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。口单万向联轴器结构特点：两传动轴末端各有一个叉形支架，用较链与中间的“十字形”构件相联,心位于两轴交点娴间角为:=045运动分析：两轴平均传动比为1,但 瞬

4、时传动比是动态变化的。在图示位置I，以轴1为参考 系，对A点有：VAl=rWl以轴2为参考系,对4点有:VA2 = r COS 2 3, 2显然有:VA1 = VA2“十字形”构件的中代入得：3 =COS久3,23,2 3在图示位置II，以轴2为参考系，对B点有:%2 = =3”2以轴1为参考系，对B点有: vBI =3fcosz同样有:VB1 = VB2代入得：3“2=3 COS a=3”2 V3其它位置:SCOS 7 W CO2 W3】COS久Caa A2 双万向较链机构将两个单万向较链机构串联使用，构成双万向较链机构。 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

5、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。C3.小型双万向联轴器结构如图所示，通常采用合金钢制造。 17-4弹性联轴器一、弹性套柱销联轴器结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套 的柱销联接两个半联轴器。轴向位移。预留安装空间以便与更换橡胶套启动挡板7 /.7/7A销与挡板之I 间留有间隙二、弹性柱销联轴器结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔 中。结构简单、更换柱销方便。特点：上述两种联轴器的动力通过弹性尼龙销元件传递，缓和冲击、吸收振动。应用：适用于正反向变化多，频繁的高速轴。适用范围：-12WtW60,vW8000 r/min能补偿较大的轴向位移，并 允许

6、微量的径向位移和角位 移。 17-5 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。 工作原理：利用操纵杆移动滑环，实现两套筒的结合与分离。三角形 牙型3梯形I锯齿形传递中小转矩-牙数为1660传递较大转矩-牙数为315梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。 锯齿形只能单向工作。承载能力：取决于齿根的弯曲强度: _ hKATb ZWD0、Lb 花 2K.TD（）式中：h为牙齿高度；见为牙齿数；W齿根弯曲截面系数；牙平均直径；a牙的宽度。特点：结构简单、外廓尺寸小、能传递较大的转矩。材料：低碳合金钢：20Cr、20MnBo 渗碳淬火后牙面硬度：5662 HRC;中碳合金钢：40C仆45

7、MnBo 表面淬火后牙面硬度：48-58 HRC; 17-6 摩擦离合器一、单片式圆盘摩擦离合器摩擦力带动从动轴转动。结构：由固定圆盘1、活动圆盘次 滑环组成。 工作原理：移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离,32F摩擦扭矩：TniaFFJR/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倒 弓I起磨损和发热；二、多片式圆盘摩擦离合器 结构特点：多个摩擦片叠加在一起：工作原理：移动滑环， 通过杠杆作用，压紧 或放松磨擦片，来实-f 现两轴的结合与分离。摩擦片材料：淬火钢片、压制石棉片。摩擦片数量z t 一传递扭矩T

8、 t但z过大将使各层间压力不均匀，一般取：R1215 摩擦扭矩：Tmax= z FJ Rf = z Faf（： +D2）$ 心卩 表面压强：P= n（爲2）W9 I表17-2常用摩擦片材料的/和p摩擦片材料/圆盘摩擦离合器有润滑剂无润滑剂pl/ MPa铸铁一铸铁或钢0.05-0.060.15- 0.20.25-0.30淬火钢一淬火钢0.05-0.060.180608青铜F或铸铁0.080.17- 0.18040.5压制石棉一钢或铸铁0.1203 0.50.20-0.30对于频繁启动的离合器，可将表中p降低1530%。类型-干式磨擦离合器-反应敏捷，但摩擦片易磨损。 油式磨擦离合器-磨损轻微、寿

9、命长并能 在繁重的条件下运转。结构：锥台表面为摩擦接触面。L机械力离合器的操纵方式电磁力气动力三、圆锥式摩擦离合器优点：由于采用了槽面摩擦原理, 因此只需要很小的操纵力即能使 离合器传递较大的转矩。（缺点： 1径向尺寸较大，不如多盘式紧凑。磁粉材料：铁钻镰、铁钻饥等合金粉，加入少量二硫化钳。 形状为球形或椭球形，颗粒直径为：2070 pm。优点：1）励磁电流I与转矩T呈线性关系、转矩调节简单而 且精确，调节范围宽。2）可用作恒张力控制，是造纸机、纺织机、印刷机、 绕线机等的理想装置。3）若将主动件固定，则可作制动器使用。4）操纵方便、离合平稳、工作可靠。缺点：相对而言比较笨重。 17-8 定向

10、离合器一、滚柱式定向离合器结构：由星轮.外环.滚柱、弹簧推杆等零件组成。 滚柱在弹簧推杆作用下处于半楔紧状态。工作原理：当外环逆时钟转动时，以摩擦 力带动滚柱向前滚动，进一步 楔紧内外接触面，从而驱动星 轮一起旋转。当外环反向转动时，则带动滚 柱克服弹簧力而滚到楔形空间 的宽敞位置，离合器处于分离 状态。二-楔块式定向离合器结构：由内环、外环、楔块、支撑环、拉簧等零件组成。 工作原理：内外环工作面都为圆形，整圈拉簧压着楔块始终与内 环接触，并力图使楔块绕自身作逆时钟方向偏摆。当 外环顺时钟方向旋转时，楔块克服弹簧力而作顺时钟 方向摆动，从而在内外环间越楔越紧，离合器处于结 合状态。反向时斜块松

11、开而成分离状态。的转矩更大。缺点：高速运转时有较大磨 损，寿命较短。优点：楔块曲率半径大，装 入数量多，相同尺寸时传递 17-9 制动器作用：降低机械运转速度或停止运转的装置。应用：车辆*起重机械等。一、块式制动器结构：由瓦块制动轮等零件组成。工作原理：通电松开，断电后靠弹簧拉力实现制动。制动力矩的计算:Fn =0.95FH/h095摩擦损耗的系数制动力矩：T= Fn/D瓦块材料：铸铁、或铸铁表面复以皮革或石棉带。特点:瓦块制动器已经规范化，可根据所需的制动力矩选型。二、带式制动器 工作原理： 在外力的作用下, 轮实现制动。结构简单、计算：周力：F严书拉力：Ff2由欧拉公式得：Fj =F2eaa闸带的包角；7制动力：F= a+b+ a 一2T = D e/a-1 ) 2T a e/Q-hl(F2+FJ =为了增加摩擦，钢带复以石棉或夹铁纱帆布。