联轴器ppt课件

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1、第第12章章 联轴器、离合器和制动器联轴器、离合器和制动器 12.1 概概 述述12.2 联轴器联轴器12.3 离合器离合器12.4 制动器制动器 学习和了解联轴器、离合器和制动器的功用；学习常学习和了解联轴器、离合器和制动器的功用；学习常u本章学习目标本章学习目标 掌握：掌握：常用联轴器的组成和类型及其结构特点；常用离合器常用联轴器的组成和类型及其结构特点；常用离合器u本章学习要求本章学习要求 了解：了解：常用联轴器的应用场合及其选用，离合器和制动器常用联轴器的应用场合及其选用，离合器和制动器用联轴器的类型、结构特点和应用场合及其选用；学习常用联轴器的类型、结构特点和应用场合及其选用；学习常

2、用离合器的类型、结构特点和应用场合；学习制动器的类用离合器的类型、结构特点和应用场合；学习制动器的类型、结构特点和应用场合。型、结构特点和应用场合。的应用场合。的应用场合。的组成和类型及其结构特点；制动器的类型及其结构的组成和类型及其结构特点；制动器的类型及其结构特点。特点。12.1 概概 述述作用：作用：主要用作轴与轴之间的联接，以传递运动和转矩主要用作轴与轴之间的联接，以传递运动和转矩。电动卷扬机传动方案电动卷扬机传动方案 特点特点：停机时才能联接或分离。停机时才能联接或分离。联轴器联轴器作用：作用：在机器工作中可随时使两轴结合或分离。在机器工作中可随时使两轴结合或分离。特点：特点：随时控

3、制启动和停车；控制变速和换档；过载随时控制启动和停车；控制变速和换档；过载安全保护。安全保护。电动卷扬机传动方案电动卷扬机传动方案 离合器离合器 通过对机械的运动部件施加阻力或阻力矩，降低机通过对机械的运动部件施加阻力或阻力矩，降低机械运转速度或迫使机械迅速停止运转的机械装置。械运转速度或迫使机械迅速停止运转的机械装置。电动卷扬机传动方案电动卷扬机传动方案 制动器制动器12.2.1 联轴器的组成和类型联轴器的组成和类型 12.2 联轴器联轴器 1.联轴器的组成：联轴器的组成：联轴器一般由两个半联轴器及其联接件联轴器一般由两个半联轴器及其联接件2.两轴轴线的相对偏移两轴轴线的相对偏移 组成。两个

4、半联轴器通常采用键分别跟主、从动轴相连，组成。两个半联轴器通常采用键分别跟主、从动轴相连，再利用联接件把两个半联轴器连接在一起。再利用联接件把两个半联轴器连接在一起。轴向偏移轴向偏移 径向偏移径向偏移 角向偏移角向偏移 组合偏移组合偏移 两轴轴线的相对偏移：引起两轴轴线的相对偏移：引起附加载荷、剧烈振动附加载荷、剧烈振动 对联轴器的要求：对联轴器的要求：缓冲减振缓冲减振性能、性能、补偿两轴偏移补偿两轴偏移的能力的能力3.联轴器的类型联轴器的类型 刚性联轴器：刚性联轴器：无位移补偿能力、无缓冲减振性能。无位移补偿能力、无缓冲减振性能。挠性联轴器：挠性联轴器：具有一定的补偿两轴相对偏移的能力。具有

5、一定的补偿两轴相对偏移的能力。载荷平稳、转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小载荷平稳、转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用。的情况下，才可选用。先进工业国家，已淘汰不用刚性联轴器。先进工业国家，已淘汰不用刚性联轴器。凡被联两轴的同轴度不易保证的场合，都应选用挠性联轴器。凡被联两轴的同轴度不易保证的场合，都应选用挠性联轴器。刚性联轴器刚性联轴器挠性联轴器挠性联轴器无弹性元件的挠性联轴器无弹性元件的挠性联轴器非金属弹性元件的挠性联轴器非金属弹性元件的挠性联轴器金属弹性元件的挠性联轴器金属弹性元件的挠性联轴器联轴器联轴器安全联轴器安全联轴器起动安起动安全联轴器全联轴器12.

6、2.2 刚性联轴器刚性联轴器 1.凸缘联轴器凸缘联轴器 由一组螺栓连接两个带凸缘的半联轴器组成，两半由一组螺栓连接两个带凸缘的半联轴器组成，两半 按对中方式的不同可分为两种型式：按对中方式的不同可分为两种型式：特点：特点：结构简单，成本低，使用方便，可传递的转矩结构简单，成本低，使用方便，可传递的转矩联轴器分别用键与两轴连接。联轴器分别用键与两轴连接。铰制孔用螺栓对中铰制孔用螺栓对中 凸肩和凹槽构成对中榫来对中凸肩和凹槽构成对中榫来对中 大，理论上没有功率损耗，但无缓冲和吸振作用。大，理论上没有功率损耗，但无缓冲和吸振作用。应用：应用：要求对中精度高、载荷平稳的场合。要求对中精度高、载荷平稳的

7、场合。2.套筒联轴器套筒联轴器 由连接两轴轴端的套筒和连接套筒与轴的键或销组成。由连接两轴轴端的套筒和连接套筒与轴的键或销组成。采用键作周向固定并传递转矩，紧定螺钉作轴向固定；采用键作周向固定并传递转矩，紧定螺钉作轴向固定；特点：特点：结构简单，径向尺寸小，制造方便，但装拆时结构简单，径向尺寸小，制造方便，但装拆时或采用锥销既作周向固定又作轴向固定，并传递转矩，且或采用锥销既作周向固定又作轴向固定，并传递转矩，且当轴超载时锥销会被剪断，起安全保护作用。当轴超载时锥销会被剪断，起安全保护作用。需作轴向移动而不太方便。需作轴向移动而不太方便。应用：应用：低速、轻载、工作平稳、要求径向尺寸紧凑或低速

8、、轻载、工作平稳、要求径向尺寸紧凑或空间受限制的场合。空间受限制的场合。12.2.3 无弹性元件的挠性联轴器无弹性元件的挠性联轴器 1.齿式联轴器齿式联轴器 由两个具有外齿的套筒和两个具有内齿的外壳组成。安装由两个具有外齿的套筒和两个具有内齿的外壳组成。安装时两个套筒通过过盈配合时两个套筒通过过盈配合(或键或键)分别与主动轴和从动轴相连，分别与主动轴和从动轴相连，两个外壳的凸缘用螺栓相连；套筒的外齿与外壳的内齿两个外壳的凸缘用螺栓相连；套筒的外齿与外壳的内齿(齿数齿数相同相同)相啮合来传递转矩。相啮合来传递转矩。特点：特点：结构紧凑、承载能力大，能补偿适量的综合位移，结构紧凑、承载能力大，能补

9、偿适量的综合位移，应用：应用：低速的重型机械。低速的重型机械。齿式联轴器齿式联轴器 适应速度范围广，但鼓形齿制造工艺较复杂或需专用设备，制适应速度范围广，但鼓形齿制造工艺较复杂或需专用设备，制造成本较高。造成本较高。允许径向位移允许径向位移 ；0.3 0.4ymm允许角位移允许角位移 115需要润滑和密封，齿顶做成球面，齿侧做成鼓形。需要润滑和密封，齿顶做成球面，齿侧做成鼓形。2.十字滑块联轴器十字滑块联轴器 由两个端面上开有凹槽的半联轴器和一个两端面具有互由两个端面上开有凹槽的半联轴器和一个两端面具有互 特点：特点：结构简单，径向尺寸小。转速较高时，中间滑块的偏结构简单，径向尺寸小。转速较高

10、时，中间滑块的偏心将产生较大的离心力和磨损，给轴和轴承带来附加动载荷。心将产生较大的离心力和磨损，给轴和轴承带来附加动载荷。应用：应用：低速场合，轴的转速一般不超过低速场合，轴的转速一般不超过300 r/min。相垂直的凸榫的中间滑块组成。安装时两个半联轴器通过过相垂直的凸榫的中间滑块组成。安装时两个半联轴器通过过盈配合盈配合(或键或键)分别与主动轴和从动轴相连，中间滑块上的凸分别与主动轴和从动轴相连，中间滑块上的凸榫与两半联轴器上的凹槽相嵌合而构成移动副。榫与两半联轴器上的凹槽相嵌合而构成移动副。3.十字轴万向联轴器十字轴万向联轴器 由两个叉形零件由两个叉形零件1、2和一个十字形零件和一个十

11、字形零件3组成。组成。最大缺点：最大缺点：当两轴间有一定角偏移时，主、从动轴的瞬当两轴间有一定角偏移时，主、从动轴的瞬 特点：特点：结构紧凑，维护方便。结构紧凑，维护方便。应用：应用：汽车、拖拉机、轧钢机、机床、轻工等机械的汽车、拖拉机、轧钢机、机床、轻工等机械的传动系统中。传动系统中。时角速度不相等，时角速度不相等，常采用双万向联轴器常采用双万向联轴器。12.2.4 有弹性元件的挠性联轴器有弹性元件的挠性联轴器 1.弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器 在结构上和刚性凸缘联轴器相似，只是两半联轴器的连在结构上和刚性凸缘联轴器相似，只是两半联轴器的连 特点：特点：结构简单、制造容结构简单、制造容

12、应用：应用：冲击载荷小、启动冲击载荷小、启动接不用螺栓而用带弹性套的柱销，利用弹性套的弹性变形来接不用螺栓而用带弹性套的柱销，利用弹性套的弹性变形来补偿两轴间的相对位移。补偿两轴间的相对位移。易、装拆方便、成本较低。弹性易、装拆方便、成本较低。弹性套的弹性变形有限，位移补偿量套的弹性变形有限，位移补偿量不大，缓冲和减振性能不高，弹不大，缓冲和减振性能不高，弹性套寿命较短。性套寿命较短。频繁的中、小功率传动。频繁的中、小功率传动。2.弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器 在结构上和弹性套柱销联轴器相似。用尼龙柱销作为连接在结构上和弹性套柱销联轴器相似。用尼龙柱销作为连接 优点：优点：结构更简单、装拆方结

13、构更简单、装拆方 应用：应用：正反向变化多、启动频繁的高速轴。正反向变化多、启动频繁的高速轴。件。为防止柱销滑出，在半联轴器两端设有挡板。靠尼龙柱销件。为防止柱销滑出，在半联轴器两端设有挡板。靠尼龙柱销传递力并靠其弹性变形补偿径向位移和角位移，安装时留间隙传递力并靠其弹性变形补偿径向位移和角位移，安装时留间隙以补偿轴向位移。以补偿轴向位移。便，传递转矩的能力更大。便，传递转矩的能力更大。缺点：缺点：耐冲击能力较低，易耐冲击能力较低，易老化，尼龙对温度较敏感，不宜老化，尼龙对温度较敏感，不宜在高温下工作，工作温度范围控在高温下工作，工作温度范围控制在制在2070。3.轮胎式联轴器轮胎式联轴器 两

14、半联轴器用键与轴相联，中间为橡胶制成的特型轮胎两半联轴器用键与轴相联，中间为橡胶制成的特型轮胎 特点：特点：结构简单、使用可靠、弹结构简单、使用可靠、弹 橡胶轮胎易变形，允许较大的相橡胶轮胎易变形，允许较大的相环，用止退垫板及螺钉与半联轴器相连，通过轮胎传递转矩。环，用止退垫板及螺钉与半联轴器相连，通过轮胎传递转矩。对位移，角位移达对位移，角位移达512，轴向，轴向位移达位移达0.01D，径向位移达，径向位移达0.02D(D为为联轴器外径联轴器外径)。性大、寿命长、不需润滑，但径向尺性大、寿命长、不需润滑，但径向尺寸大。寸大。应用：应用：启动频繁、正反向运转、启动频繁、正反向运转、有振动冲击、

15、轴间相对位移大以及潮有振动冲击、轴间相对位移大以及潮湿多尘之处。湿多尘之处。其他有弹性元件挠性其他有弹性元件挠性联轴器联轴器 12.2.5 联轴器的选择联轴器的选择 1.联轴器类型的选择联轴器类型的选择 选择原则是使用要求与所选联轴器的特性一致。选择原则是使用要求与所选联轴器的特性一致。两轴能精确对中，且刚性较好的可选刚性联轴器，否两轴能精确对中，且刚性较好的可选刚性联轴器，否 两轴轴线要求有一定夹角的，可选万向联轴器；两轴轴线要求有一定夹角的，可选万向联轴器；转速较高且有振动和冲击，可选弹性元件挠性联轴器。转速较高且有振动和冲击，可选弹性元件挠性联轴器。注意：注意：由于类型选择涉及因素较多，

16、一般可参考以由于类型选择涉及因素较多，一般可参考以则应选具有位移补偿能力的无弹性元件的挠性联轴器；则应选具有位移补偿能力的无弹性元件的挠性联轴器；往使用联轴器的经验进行选择。往使用联轴器的经验进行选择。2.联轴器型号、尺寸的选择联轴器型号、尺寸的选择 对于已标准化的联轴器，可根据计算转矩、轴端的直对于已标准化的联轴器，可根据计算转矩、轴端的直计算转矩计算转矩 例例 13-1 KTTcmcTT nn 径和转速从设计手册中选定型号、尺寸。径和转速从设计手册中选定型号、尺寸。12.3.1 离合器的组成和类型离合器的组成和类型 12.3 离合器离合器 主要由主动部分、从动部分、接合元件和操纵部分组主要

17、由主动部分、从动部分、接合元件和操纵部分组1.离合器的组成离合器的组成成。主动部分与主动轴固连，并装有接合元件。从动部分成。主动部分与主动轴固连，并装有接合元件。从动部分既可与从动轴固连，也可沿从动轴做轴向移动，并安装有既可与从动轴固连，也可沿从动轴做轴向移动，并安装有接合元件。操纵部分控制接合元件的接合与分离。接合元件。操纵部分控制接合元件的接合与分离。2.离合器的类型离合器的类型按离合的工作原理可分：按离合的工作原理可分：牙嵌式、摩擦式和电磁式牙嵌式、摩擦式和电磁式 按离合方式不同可分：按离合方式不同可分：操纵式和自动式操纵式和自动式 按操纵方式分：按操纵方式分：机械操纵、电磁操纵、气动和

18、液动离合器机械操纵、电磁操纵、气动和液动离合器 自动式离合器按工作原理可分：自动式离合器按工作原理可分：超越、离心和安全离合器超越、离心和安全离合器 操纵离合器操纵离合器机械操纵离合器机械操纵离合器液动操纵离合器液动操纵离合器气动操纵离合器气动操纵离合器离合器离合器自动离合器自动离合器电磁操纵离合器电磁操纵离合器离心离合器离心离合器超越离合器超越离合器安全离合器安全离合器12.3.2 牙嵌离合器牙嵌离合器 由端面带牙的两个半离合器组成，通过端面上的凸牙由端面带牙的两个半离合器组成，通过端面上的凸牙传递转矩。半离合器传递转矩。半离合器1用平键与主动轴连接，半离合器用平键与主动轴连接，半离合器2装

19、装在从动轴上，操纵移动滑环在从动轴上，操纵移动滑环4可使它沿导向平键可使它沿导向平键3移动，以移动，以实现离合器的接合与分离。实现离合器的接合与分离。三角形牙三角形牙 只适用于传递中、小转矩；只适用于传递中、小转矩；梯形牙梯形牙 强度较高，能传递较大的转矩，能补偿凸牙磨损后产生强度较高，能传递较大的转矩，能补偿凸牙磨损后产生锯齿形牙锯齿形牙 强度最高，可传递较大转矩，但仅能传递单方向的转强度最高，可传递较大转矩，但仅能传递单方向的转 特点：特点：结构简单，外廓尺寸小，能传递较大转矩。结构简单，外廓尺寸小，能传递较大转矩。应用：应用：两轴静止或转速差很小时的离合。两轴静止或转速差很小时的离合。的

20、间隙；的间隙；矩，反转时有较大轴向力会迫使离合器分离。矩，反转时有较大轴向力会迫使离合器分离。单盘摩擦离合器的主动摩擦盘单盘摩擦离合器的主动摩擦盘1 工作时，向左施加轴向压力使工作时，向左施加轴向压力使12.3.3 圆盘摩擦离合器圆盘摩擦离合器 1.单盘摩擦离合器单盘摩擦离合器 特点：特点：结构简单，散热性好，结构简单，散热性好，但径向尺寸大，传递有限的转矩。但径向尺寸大，传递有限的转矩。应用：应用：转矩转矩2000Nm以下的轻型机械。以下的轻型机械。两圆盘的接合面产生足够的摩擦力两圆盘的接合面产生足够的摩擦力以传递转矩。以传递转矩。与主动轴之间通过平键和轴肩作周向与主动轴之间通过平键和轴肩作

21、周向和轴向定位，并紧配，从动磨擦盘和轴向定位，并紧配，从动磨擦盘2可沿导向平键在从动轴上移动。移动可沿导向平键在从动轴上移动。移动滑环滑环3可使两盘接合或分离。可使两盘接合或分离。较多的摩擦接合面能传递较大的转矩，接合和分离过较多的摩擦接合面能传递较大的转矩，接合和分离过2.多盘摩擦离合器多盘摩擦离合器 程较平稳，但结构复杂，轴向尺寸较大，成本较高。广泛程较平稳，但结构复杂，轴向尺寸较大，成本较高。广泛用于机用于机床、汽车及摩托车等机械中。床、汽车及摩托车等机械中。3.电磁摩擦离合器电磁摩擦离合器 4.与牙嵌离合器相比，摩擦离合器具有如下优点：与牙嵌离合器相比，摩擦离合器具有如下优点：在任何不

22、同转速两轴都可接合；在任何不同转速两轴都可接合；过载时摩擦面间将发生打滑，可以防止损坏其他零件；过载时摩擦面间将发生打滑，可以防止损坏其他零件；接合平稳，冲击和振动较小。接合平稳，冲击和振动较小。12.4.1 制动器的组成和类型制动器的组成和类型 12.4 制动器制动器 1.制动器的组成制动器的组成 由制动架、制动元件和驱动装置三部分组成。由制动架、制动元件和驱动装置三部分组成。2.制动器的类型制动器的类型 按制动零件的结构特征可分：块式、带式、盘式制动按制动零件的结构特征可分：块式、带式、盘式制动 按工作状态可分：常闭式和常开式制动器。按工作状态可分：常闭式和常开式制动器。器及磁涡流制动器、

23、磁粉制动器等；器及磁涡流制动器、磁粉制动器等；制动架是制动器其他部分安装和支承的基础。制动架是制动器其他部分安装和支承的基础。制动元件是产生制动力矩执行制动的元件。制动元件是产生制动力矩执行制动的元件。驱动装置是将作用于制动器的驱动力放大并传递给驱动装置是将作用于制动器的驱动力放大并传递给制动元件以实现紧闸或松闸的装置。制动元件以实现紧闸或松闸的装置。12.4.2 瓦块式制动器瓦块式制动器 靠制动块与制动轮之间的摩擦力来实现制动。靠制动块与制动轮之间的摩擦力来实现制动。瓦块常用金属瓦块常用金属(铸铁、铸铁、应用：应用：大型绞车，起重机等设备中。大型绞车，起重机等设备中。通电时，电磁线圈通电时，

24、电磁线圈1的吸住衔铁的吸住衔铁2，再通过杠杆机构的，再通过杠杆机构的作用使制动块作用使制动块5松开，机械便能自由运转。断开电路，电松开，机械便能自由运转。断开电路，电磁线圈释放衔铁磁线圈释放衔铁2，在弹簧，在弹簧4的作用下，通过杠杆使制动块的作用下，通过杠杆使制动块5抱紧制动轮抱紧制动轮6实现制动。实现制动。钢、铜钢、铜)或非金属或非金属(碳、玻璃碳、玻璃)纤维与铁粉、石墨等材料压纤维与铁粉、石墨等材料压制而成。制而成。12.4.3 内张蹄式制动器内张蹄式制动器 利用内置的制动蹄在径向向外挤压制动轮，产生制动利用内置的制动蹄在径向向外挤压制动轮，产生制动 制动器工作时，推动器制动器工作时，推动

25、器4(液压缸液压缸 特点：特点：结构紧凑，散热性好，密封容易。结构紧凑，散热性好，密封容易。应用：应用：轮式起重机，各种车辆等结构尺寸受限的场合。轮式起重机，各种车辆等结构尺寸受限的场合。转矩来制动。转矩来制动。内张蹄式制动器分为内张蹄式制动器分为单蹄、双蹄、多蹄单蹄、双蹄、多蹄等。等。或气缸或气缸)克服拉簧克服拉簧5的作用使左右制动的作用使左右制动蹄蹄1分别与制动轮分别与制动轮3相互压紧，产生制相互压紧，产生制动作用。推动器卸压后，拉簧动作用。推动器卸压后，拉簧5使两使两制动蹄与制动轮分离松闸。制动蹄与制动轮分离松闸。12.4.4 带式制动器带式制动器 利用制动带与制动轮之间的摩擦力实现制动

26、。利用制动带与制动轮之间的摩擦力实现制动。特点：特点：结构简单、紧凑、结构简单、紧凑、应用：应用：中小型起重、运输机械和人工操纵的场合。中小型起重、运输机械和人工操纵的场合。带式制动器分带式制动器分简单带式、差动带式和综合带式简单带式、差动带式和综合带式。当施加外力于制动杠杆上时，利用杠杆作用使制动带当施加外力于制动杠杆上时，利用杠杆作用使制动带抱住制动轮产生摩擦力达到制动的目的。抱住制动轮产生摩擦力达到制动的目的。包角大包角大(可超过可超过2)、制动力、制动力矩大。但制动轮轴受较大的弯矩大。但制动轮轴受较大的弯曲作用力，制动带的压强和磨曲作用力，制动带的压强和磨损不均匀，且受摩擦系数变化损不均匀，且受摩擦系数变化的影响大，散热差。的影响大，散热差。常用联轴器的组成和类型及其结构特点常用联轴器的组成和类型及其结构特点常用制动器的组成和类型及其结构特点常用制动器的组成和类型及其结构特点常用离合器的组成和类型及其结构特点常用离合器的组成和类型及其结构特点