机械基础-常见零部

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1、1 联 轴 器 和 离 合 器 概 述2 联 轴 器 的 种 类 和 特 性3 联 轴 器 的 选 择4 离 合 器5 制 动 器6 弹 簧7 机 架 零 件 联 轴 器 和 离 合 器 是 机 械 装 置 中 常 用 的 部 件 ，它 们 主 要 用 于 联 接 轴 与 轴 ， 以 传 递 运 动 与 转 矩 ，也 可 用 作 安 全 装 置 。 大 致 有 以 下 类 型 ：w 联 轴 器 ： 用 于 将 两 轴 联 接 在 一 起 ， 机 器 运 转时 两 轴 不 能 分 离 ， 只 有 在 机 器 停 车 时 才 可 将 两轴 分 离w 离 合 器 ： 在 机 器 运 转 过 程 中

2、， 可 使 两 轴 随 时接 合 或 分 离 的 一 种 装 置 。 它 可 用 来 操 纵 机 器 传动 的 断 续 ， 以 便 进 行 变 速 或 换 向 w 安 全 联 轴 器 与 离 合 器 ： 机 器 工 作 时 ， 若 转 矩 超过 规 定 值 ， 即 可 自 行 断 开 或 打 滑 ， 以 保 证 机 器 中的 主 要 零 件 不 因 过 载 而 损 坏w 特 殊 功 用 的 联 轴 器 与 离 合 器 ： 用 于 某 些 特 殊 要求 处 ， 如 ： 在 一 定 的 回 转 方 向 或 达 到 一 定 转 速 时 ，联 轴 器 或 离 合 器 即 可 自 动 接 合 或 分 离

3、 等 联 轴 器 和 离 合 器 种 类 繁 多 ， 在 选 用 标 准 件 或 自行 设 计 时 应 考 虑 ： 传 递 转 矩 大 小 、 转 速 高 低 、 扭转 刚 度 变 化 、 体 积 大 小 、 缓 冲 吸 振 能 力 等 因 素 。 普 通 联 轴 器 的 分 类 一 .刚 性 联 轴 器 ： 不 能 补 偿 两 轴 间 的 相 对 位移 。 无 减 振 缓 冲 能 力 ， 要 求 两 轴 对 中 性 好 。 凸 缘 联 轴 器 套 筒 联 轴 器w 夹 壳 联 轴 器 套 筒 联 轴 器 凸 缘 联 轴 器夹 壳 联 轴 器 铰 制 孔 用 螺 栓 联 接依 靠 螺 栓 的

4、抗 剪 切 能 力 传 递 扭 矩 。 普 通 螺 栓 联 接 依 靠 两 半 联 轴 器 结 合 面 上 摩 擦 力 传 递 扭 矩 。 夹 壳 联 轴 器 二 .挠 性 联 轴 器 ： 依 靠 元 件 能 够 补 偿 两 轴间 的 相 对 位 移 。 有 减 振 缓 冲 能 力 。 1.无 弹 性 元 件 的 挠 性 联 轴 器 十 字 轴 万 向 联 轴 器 （ 十 字 滑 块 联 轴 器 ) 滑 块 联 轴 器 齿 式 联 轴 器 滚 子 链 联 轴 器 十 字 滑 块 联 轴 器 十 字 滑 块 联 轴 器 属 于 挠 性 联 轴 器 。 由 两 个 端 面 上 开有 凹 型 槽 的

5、 半 联 轴 器 和 两 面 带 有 凸 牙 的 中 间 盘 组 成 。 凸牙 可 在 凹 槽 中 滑 动 ， 可 以 补 偿 安 装 及 运 转 时 两 轴 间 的 相对 位 移 。 一 般 运 用 于 转 速 n小 于 250r/min,轴 的 刚 度 较 大 ，无 剧 烈 冲 击 处 。 滑 块 联 轴 器 滑 块 联 轴 器 是 由 两 个 带 凹 槽 的 半 联 轴 器 和 一 个 方形 滑 块 组 成 ， 滑 块 材 料 通 常 为 夹 布 胶 木 制 成 。 由 于 中间 滑 块 的 质 量 较 小 ， 具 有 弹 性 ， 可 应 用 于 较 高 的 转 速 。结 构 简 单 、

6、 紧 凑 、 适 用 于 小 功 率 、 高 转 速 而 无 剧 烈 冲击 处 。 齿 式 联 轴 器 齿 式 联 轴 器 由 两 个 带 有 内 齿 及 凸 缘 的 外 套 筒 和 两 个带 有 外 齿 的 内 套 筒 组 成 。 依 靠 内 外 齿 相 啮 合 传 递 扭 矩 。齿 轮 的 齿 廓 曲 线 为 渐 开 线 ， 啮 合 角 为 20 。 这 类 联 轴 器能 传 递 很 大 的 转 矩 ， 并 允 许 有 较 大 的 偏 移 量 ， 安 装 精 度要 求 不 高 ， 常 用 于 重 型 机 械 中 。 万 向 联 轴 器 十 字 轴 式 万 向 联 轴 器 ， 由 两 个 叉

7、 形 接 头 、 一 个 中间 联 接 件 和 轴 组 成 。 属 于 一 个 可 动 的 联 接 ， 且 允 许 两轴 间 有 较 大 的 夹 角 （ 夹 角 可 达 35 -45 )。 结 构 紧凑 、 维 护 方 便 ， 广 泛 应 用 于 汽 车 、 多 头 钻 床 等 机 器 的传 动 系 统 。 滚 子 链 联 轴 器 联 轴 器 是 利 用 一 条 公 用 的 双 排 链 同 时 与 两 个 齿 数相 同 的 并 列 链 轮 啮 合 来 实 现 两 半 联 轴 器 的 联 接 。 2.有 弹 性 元 件 的 挠 性 联 轴 器 弹 性 套 柱 销 联 轴 器 弹 性 柱 销 联

8、轴 器 星 形 弹 性 联 轴 器 轮 胎 式 联 轴 器 弹 性 套 柱 销 联 轴 器 用 套 有 弹 性 套 的 柱 销 代 替 了 联 接 螺 栓 。 因 为 通 过蛹 状 常 用 耐 油 橡 胶 ， 以 提 高 其 弹 性 。 半 联 轴 器 与 轴 的配 合 孔 可 作 成 圆 柱 形 或 圆 锥 形 。 弹 性 柱 销 联 轴 器 工 作 时 转 矩 通 过 两 半 联 轴 器 及 中 间 的 尼 龙 柱 销 而传 给 从 动 轴 。 为 了 防 止 柱 销 脱 落 ， 在 半 联 轴 器 的 外 侧 ，用 螺 钉 固 定 了 挡 板 。 梅 花 形 弹 性 联 轴 器 其 结

9、构 形 式 及 工 作 原 理 与 星 形 弹 性 联 轴 器 相 似 ， 但 半联 轴 器 与 轴 配 合 的 孔 可 作 成 圆 柱 形 或 圆 锥 形 ， 并 以 梅 花 形弹 性 件 取 代 星 形 弹 性 件 。 弹 性 件 可 根 据 使 用 要 求 选 用 不 同硬 度 的 聚 氨 酯 橡 胶 、 铸 型 尼 龙 等 材 料 制 造 。 工 作 温 度 范 围为 -35 +80 C， 短 时 工 作 温 度 可 达 100 C， 传 递 的 公 称转 矩 为 16 25000N.m。 轮 胎 联 轴 器 轮 胎 联 轴 器 用 橡 胶 或 橡 胶 织 物 制 成 轮胎 状 的 弹

10、 性 元 件 ， 两 端 用 压 板 及 螺 钉 分 别压 在 两 个 半 联 轴 器 上 。 这 种 联 轴 器 富 有 弹性 ， 具 有 良 好 的 消 振 能 力 ， 能 有 效 地 降 低动 载 荷 和 补 偿 较 大 的 轴 向 位 移 ， 而 且 绝 缘性 能 好 ， 运 转 时 无 噪 声 。 缺 点 是 径 向 尺 寸较 大 ； 当 转 矩 较 大 时 ， 会 因 过 大 扭 转 变 形而 产 生 附 加 轴 向 载 荷 。 为 了 便 于 装 配 ， 有时 将 轮 胎 开 出 径 向 切 口 ， 但 这 时 承 载 能 力要 显 著 降 低 。 膜 片 联 轴 器 其 弹 性

11、 元 件 为 一 定 数 量 的 很 薄的 多 边 环 形 （ 或 圆 环 形 ） 金 属 膜 片叠 合 而 成 的 膜 片 组 。 在 膜 片 的 圆 周上 有 若 干 个 螺 栓 孔 ， 用 铰 制 孔 用 螺栓 交 错 间 隔 与 半 联 轴 器 相 联 接 。 这样 将 弹 性 元 件 上 的 弧 段 分 为 交 错 受压 缩 和 受 拉 伸 的 两 部 分 ， 拉 伸 部 分传 递 转 矩 ， 压 缩 部 分 趋 向 皱 折 。 当机 组 存 在 轴 向 、 径 向 和 角 位 移 时 ，金 属 膜 片 便 产 生 波 状 变 形 。 星 形 弹 性 联 轴 器 两 半 联 轴 器

12、上 均 制 有 凸 牙 ， 用 橡 胶 等 类 材 料 制 成 的星 形 弹 性 件 ， 放 置 在 两 半 联 轴 器 的 凸 牙 之 间 。 工 作 时 ，星 形 弹 性 件 受 压 缩 并 传 递 转 矩 。 这 种 联 轴 器 允 许 轴 的 径向 位 移 为 0.2mm， 偏 角 位 移 为 1 30。 因 弹 性 件 只 受 压不 受 拉 ， 工 作 情 况 有 所 改 善 ， 故 寿 命 较 长 。 剪 切 销 安 全 联 轴 器 双 剪 的 单 剪 的 这 种 联 轴 器 有 单 剪 的 和 双 剪 的 两 种 。 这 类 联 轴 器由 于 销 钉 材 料 机 械 性 能 的

13、不 稳 定 ， 以 及 制 造 尺 寸 的 误差 等 原 因 ， 致 使 工 作 精 度 不 高 ； 而 且 销 钉 剪 断 后 ， 不能 自 动 恢 复 工 作 能 力 ， 因 而 必 须 停 车 更 换 销 钉 。 但 由于 构 造 简 单 ， 所 以 对 很 少 过 载 的 机 器 还 常 采 用 。 一 . 根 据 工 作 情 况 和 经 济 性 综 合 考 虑 ， 选 择 类 型 1.载 荷 ： T大 小 、 性 质 （ 平 稳 、 冲 击 ） ； 2.工 作 转 速 ： n； 3.精 度 ： 位 移 的 大 小 和 方 向二 . 确 定 联 轴 器 的 型 号 （ 尺 寸 大 小

14、） 1.扭 矩 T 大 小 ； 2.工 作 转 速 n； 3.调 整 轴 孔 直 径 尺 寸 和 形 状 。 选 择 联 轴 器 的 类 型计 算 联 轴 器 的 计 算 转 矩进 行 必 要 的 承 载 能 力 校 核规 定 部 件 相 应 的 安 装 精 度协 调 轴 孔 直 径校 核 最 大 转 矩确 定 联 轴 器 的 型 号选 用 的 基 本 步 骤 为 作 用 ： 离 合 器 用 来 联 接 两 根 轴 ， 使 之 一 起 转 动 并 传递 转 矩 ， 在 工 作 中 主 、 从 动 部 分 可 分 离 可 接 合 。一 、 离 合 器 的 分 类w 按 其 工 作 原 理 可 分

15、 为 嵌 入 式 、 摩 擦 式 两 类 ；w 按 离 合 控 制 方 法 不 同 ， 可 分 为 操 纵 式 和 自 动 式 两 类 ；w 按 操 纵 方 式 分 有 机 械 离 合 器 、 电 磁 离 合 器 、 液 压 离合 器 和 气 压 离 合 器 等 ；w 可 自 动 离 合 的 离 合 器 有 超 越 离 合 器 、 离 心 离 合 器 和安 全 离 合 器 等 ， 它 们 能 在 特 定 条 件 下 ， 自 动 地 接 合 或分 离 。 二 、 对 离 合 器 的 基 本 要 求w 分 离 、 接 合 迅 速 ， 平 稳 无 冲 击 ， 分 离 彻 底 ， 动 作 准w 确 可

16、 靠 ；w 结 构 简 单 ， 重 量 轻 ， 惯 性 小 ， 外 形 尺 寸 小 ， 工 作 安w 全 ， 效 率 高 ；w 接 合 元 件 耐 磨 性 好 ， 使 用 寿 命 长 ， 散 热 条 件 好 ；w 操 纵 方 便 省 力 ， 制 造 容 易 ， 调 整 维 修 方 便 。 牙 嵌 离 合 器 由 两 个 端 面 上 有 牙 的 半 离 合 器 组 成 。其 中 一 个 半 离 合 器 固 定 在 主 动 轴 上 ； 另 一 个 半 离 合 器用 导 键 （ 或 花 键 ） 与 从 动 轴 联 接 ， 并 可 由 操 纵 机 构 使其 作 轴 向 移 动 ， 以 实 现 离 合

17、器 的 分 离 与 接 合 。 牙 嵌 离合 器 是 借 牙 的 相 互 嵌 合 来 传 递 运 动 和 转 矩 的 。 为 使 两半 离 合 器 能 够 对 中 ， 在 主 动 轴 端 的 半 离 合 器 上 固 定 一个 对 中 环 ， 从 动 轴 可 在 对 中 环 内 自 由 转 动 。 牙 嵌 离 合 器 在 主 从 动 轴 上 分 别 安 装 摩 擦 盘 ， 操 纵 环 可 以 使 摩 擦盘 跟 从 动 轴 移 动 。 接 合 时 两 盘 压 紧 ， 主 动 轴 上 的 转 矩 由两 盘 接 触 面 间 产 生 的 摩 擦 力 矩 传 到 从 动 轴 上 单 盘 摩 擦 离 合 器

18、 多 盘 摩 擦 离 合 器 有 两 组 摩 擦 盘 ： 一 组 外 摩 擦 盘 以 其外 齿 插 入 主 动 轴 上 的 外 鼓 轮 内 缘 的 纵 向 槽 中 ， 盘 的 孔 壁则 不 与 任 何 零 件 接 触 ， 故 外 盘 可 与 主 动 轴 一 起 转 动 ， 并可 在 轴 向 力 推 动 下 沿 轴 向 移 动 ； 另 一 组 内 摩 擦 盘 以 其 孔壁 凹 槽 与 从 动 轴 上 的 套 筒 的 凸 齿 相 配 合 ， 而 盘 的 外 缘 不与 任 何 零 件 接 触 ， 故 内 盘 可 与 从 动 轴 一 起 转 动 ， 也 可 在轴 向 力 推 动 下 作 轴 向 移 动

19、 。 多 盘 摩 擦 离 合 器 电 磁 摩 擦 离 合 器 该 离 合 器 由 主 动 齿轮 、 从 动 盘 、 外 套 筒 、弹 簧 、 调 节 螺 母 组 成 。 滚 珠 安 全 离 合 器 这 种 离 合 器 由 爪 轮 、 套 筒 、 滚 柱 、 弹 簧 顶 杆 等 组 成 。 滚 柱 式 定 向 离 合 器 一 、 制 动 器 的 类 型 、 特 点 制 动 器 与 联 轴 器 、 离 合 器 不 同 ， 它 是 利 用 摩 擦 力 矩 来 消 耗 机 器运 动 部 件 的 动 能 ， 从 而 实 现 制 动 的 。 其 动 作 迅 速 ， 可 靠 ； 其 摩 擦 副耐 磨 ， 易

20、 散 热 。 按 照 制 动 零 件 的 结 构 特 征 分 ： 有 带 式 、 块 式 、 盘 式 等 型 式 的 制动 器 。 按 机 构 不 工 作 时 制 动 零 件 所 处 状 态 分 ： 有 常 闭 式 和 常 开 式 两 种制 动 器 ； 前 者 经 常 处 于 紧 闸 状 态 ， 要 加 外 力 才 能 解 除 制 动 作 用 ， 例如 提 升 机 构 中 的 制 动 器 ； 后 者 经 常 处 于 松 闸 状 态 ， 必 须 施 加 外 力 才能 实 现 制 动 ， 例 如 多 数 车 辆 中 的 制 动 器 。 按 照 控 制 方 式 分 ： 自 动 式 和 操 纵 式 两

21、 类 ； 前 者 如 各 类 常 闭 式 制动 器 ； 后 者 包 括 用 人 力 、 液 压 、 气 动 及 电 磁 来 操 纵 的 制 动 器 。 制 动 器 通 常 装 在 机 构 中 转 速 较 高 的 轴 上 ， 这 样 所 需 制 动 力 矩 和制 动 器 尺 寸 可 以 小 一 些 。 9-5 制 动 器 F2 QcF1 ba二 、 带 式 制 动 器 电 磁 制 动 器三 、 块 式 制 动 器 四 、 内 张 蹄 式 制 动 器 1.制 动 踏 板 2.推 杆 3.主 缸 活 塞 4.制 动 主 缸 5.油 管 6.制 动 轮 缸 7.轮 缸 活 塞 8.制 动 鼓 9.摩

22、擦 片 10.制 动 蹄 11.制 动 底 板 12.支 承 销 13.制 动 蹄 回 位 弹 簧 12五 、 盘 式 制 动 器 FFFFFF c/2c/29-6 弹 簧9-6-1 概 述 F FF F F F F FF F F F F F F F F F F F F FF F F F 板 弹 簧 圆 柱 螺 旋 弹 簧圆 锥 螺 旋 弹 簧碟 形 弹 簧 环 形 弹 簧盘 弹 簧 一 、 弹 簧 的 功 用（ 1） 控 制 机 构 的 位 置 和 运 动（ 2） 缓 冲 及 吸 振（ 3） 储 存 能 量（ 4） 测 量 力 和 力 矩 按 照 性 质 不 同 可 分 为 ： 压 缩 弹

23、簧 、 拉 伸 弹 簧 、 扭 转 弹簧 和 弯 曲 弹 簧按 外 形 不 同 又 可 分 为 ： 螺 旋 弹 簧 、 碟 形 簧 、 环 形 簧 、盘 弹 簧 和 板 簧 二 、 弹 簧 的 类 型三 、 弹 簧 的 工 作 原 理1、 弹 簧 特 性 线 和 刚 度 弹 簧 特 性 曲 线 表 示 弹 簧 载 荷 与 变 形 量 之 间 的 关 系 曲 线弹 簧 的 刚 度 弹 簧 的 载 荷 变 化 量 与 变 形 变 化 量 之 比 ， 以k表 示 拉 压 弹 簧 扭 转 弹 簧 ddFk ddTk 弹 簧 特 性 线 呈 直 线 时 ，其 刚 度 为 常 数 ， 称 为 定 刚 度弹

24、 簧 ； 当 特 性 线 呈 折 线 或 曲线 时 ， 其 刚 度 是 变 化 的 ， 称为 变 刚 度 弹 簧 。 FO AD CB 常 见 弹 簧 的 种 类 及 特 性 曲 线 2、 变 形 能加 载 过 程 中 弹 簧 所 吸 收 的 能 量 称 为 变 形 能 F 卸 载加 载O BAU0 U对 于 拉 、 压 弹 簧 对 于 扭 转 弹 簧 0 d)(FU 0 d)(TU加 载 与 卸 载 特 性 线 所 包 围 的 面 积 即 代 表 消 耗 的 能量 U0， U0越 大 ， 说 明 弹 簧 的 吸 振 能 力 越 强 。 U0与 U之比 值 称 为 阻 尼 系 数 。 1、 压

25、 缩 弹 簧 弹 簧 两 端 的 端 面 圈 与 邻 圈 并 紧 ，不 参 与 弹 簧 变 形 ， 只 起 支 承 的 作用 ， 俗 称 死 圈 。一 、 圆 柱 螺 旋 弹 簧 的 结 构 D1D2D (3/4)d1d/4pdH0 并 紧 不 磨 平 端 并 紧 磨 平 端9-6-2 圆 柱 螺 旋 弹 簧 的 结 构 、 制 造 及 材 料 2、 拉 伸 弹 簧如 图 ， 圆 柱 螺 旋 拉 伸 弹 簧 不 受 外 力 的 自 由 状 态 ， 此时 弹 簧 各 圈 应 互 相 并 拢 。 拉 伸 弹 簧 分 无 初 拉 力 和 有 初 拉力 两 种 。 H0p dD D2 D1 拉 伸 弹

26、 簧 的 端部 结 构 形 式 弹 簧 的 卷 制 方 法 有 冷 卷 法 和 热 卷 法 二 、 圆 柱 螺 旋 弹 簧 的 制 造要 求 弹 簧 材 料 应 具 有 高 的 弹 性 极 限 和 疲 劳 极 限 ，足 够 的 韧 性 和 塑 性 ， 良 好 的 热 处 理 性 能 。 常 用 的 弹簧 材 料 有 ： 碳 素 弹 簧 钢 （ 如 60、 75、 65Mn等 ） 、硅 锰 弹 簧 钢 （ 如 60Si2MnA） 、 铬 钒 弹 簧 钢 （ 如50Cr-VA） 、 不 锈 钢 （ 如 1Cr18Ni9） 及 青 铜 （ 如Q Be2） 等 。三 、 圆 柱 螺 旋 弹 簧 的 材

27、 料 及 许 用 应 力弹 簧 材 料 的 许 用 应 力 与 弹 簧 的 受 载 循 环 次 数 有 关1、 弹 簧 的 材 料2、 弹 簧 的 许 用 应 力 一 、 弹 簧 特 性 线 预 紧 力 F1称 为 弹 簧 的 最 小载 荷 。 Fmax为 弹 簧 所 承 受 的最 大 工 作 载 荷 ， 此 时 ， 弹簧 高 度 压 缩 到 H 2， 相 应 变形 为 max， 该 时 刻 弹 簧 各 圈之 间 仍 应 保 留 1的 间 隙 ， 欲称 余 隙 。 d pDD2D1UFO Fmax F3 H2H1H03max21 H3F1 F 3为 弹 簧 的 极 限 载 荷 。max与 1之

28、 差 或 H 2与 H 1之 差 ， 称 为 弹 簧 的 工 作 行 程 0 9-6-3 圆 柱 螺 旋 压 缩 （ 拉 伸 ） 弹 簧 的 设 计 计 算 二 、 基 本 参 数 及 其 选 择 dDC 2圆 柱 螺 旋 弹 簧 的 主 要 参 数 有 ： 弹 簧 丝 直 径 d、 弹 簧 圈 外 径 D、 内 径 D1、 中 径 D2、弹 簧 节 距 p和 螺 旋 升 角 、 弹 簧 指 数 C（ 旋 绕 比 ）三 、 圆 柱 螺 旋 拉 压 弹 簧 的 强 度 计 算1、 弹 簧 受 力 D2/2F Fd m n剖 面 B-BD2/2BT BFQAFN MA FF D222D2F 2D

29、2T=F当 压 缩 弹 簧 承 受 轴向 载 荷 F的 作 用 时 ， 钢丝 剖 面 A-A上 作 用 着 横向 力 F和 扭 矩 T， A-A剖面 呈 椭 圆 形 ， 现 取 垂 直于 钢 丝 轴 线 的 剖 面 B-B。 K曲 度 系 数2、 弹 簧 应 力 max=K =F+T TF nm BB压 缩 弹 簧 最 大 切 应 力2max 8dCFK CCCK 615.044 14 四 、 弹 簧 的 刚 度 计 算1、 弹 簧 的 变 形 GdFCGd nFD 3432 88 2、 弹 簧 刚 度 和 圈 数 3、 弹 簧 的 稳 定 性 验 算 nCGdFk 38 kCGdFCdGn

30、33 88 压 缩 弹 簧 的 自 由 高 度 H 0与 中 径 D2之 比 称为 长 细 比 ， 以 b表 示 20DHb 当 弹 簧 两 端 固 定 时 ， b5.3； 当 弹 簧 一 端 固 定 ， 一 端 可转 时 ， b3.7； 当 弹 簧 两 端 都 可 转 动 时 ， b2.6。 Fc=CBkH0 Fc 临 界 稳 定 载 荷 C B 不 稳 定 系 数 k 弹 簧 刚 度为 保 证 弹 簧 的 稳 定 性 必 须 满 足 Fc (2 2.5)Fmax 若 长 细 比 不 满 足 要 求 ， 结 构 上 又 不 允 许 加 装 导 杆 或导 套 ， 则 必 须 进 行 稳 定 性

31、 计 算 其 临 界 稳 定 载 荷 一 、 圆 柱 螺 旋 扭 转 弹 簧 的 结 构 及 特 性 曲 线 T Tlim Tmax Tmin limmaxmin扭 转 弹 簧 的 特 性 如 左 图 ， 呈 螺 旋 形 ， 两 端 带 有 杆 臂或 挂 钩 ， 自 由 状 态 下 ， 各 弹 簧 圈 间 留 有 少 量 间 隙 。 扭转 弹 簧 的 特 性 线 见 右 图 。 9-6-4 圆 柱 螺 旋 扭 转 弹 簧 的 设 计 计 算 二 、 圆 柱 螺 旋 扭 转 弹 簧 的 设 计 计 算 扭 转 弹 簧 曲 度 系 数 K bb WTKWMK maxmax 圆 柱 螺 旋 扭 转

32、弹 簧 钢 丝 剖 面 中 的 应 力 ， 可 近 似 地 看作 弯 曲 梁 进 行 计 算最 大 扭 转 角 44 14 CCK3 max1.0 bTKd 扭 转 刚 度 EI nDT 2maxmax 工 作 圈 数 nDEITk 2maxmax 22maxmax DkEIDTEIn 平 面 蜗 卷 形 盘 簧 又 称 蜗 卷 簧 ， 它 的 结 构 是 按 阿 基 米 德螺 线 形 成 的 ， 如 左 图 。 平 面 蜗 卷 形 盘 簧 特 性 曲 线 如 右 图 一 、 平 面 蜗 卷 形 盘 簧R r1T1 T2Asb弹 簧 丝 截 面 T 9-6-5 其 它 类 型 弹 簧 简 介

33、环 形 弹 簧 是 由 若 干 具 有 配 合 锥 面 的 内 、 外 圆 环 相 互叠 合 而 组 成 的 一 种 压 缩 弹 簧 ， 如 左 图 。二 、 环 形 弹 簧D0D1 HH1 自 由 状 态 工 作 状 态F F 加 载 卸 载O CABFB Fmaxmax环 形 弹 簧 的 特 性 曲 线 图 碟 形 弹 簧 又 称 别 氏 弹 簧 ， 弹 簧 呈 截 锥 形 碟 形 ， 只 能承 受 轴 向 载 荷 ， 如 上 图 。 碟 形 弹 簧 的 特 性 曲 线 如 下 图三 、 碟 形 弹 簧 ht dF FD F 卸 载加 载 AB CO 碟 形 弹 簧 一 般 成 组 使 用

34、 。 碟 形 弹 簧 的 组 合 方 式 有 两 种 ，如 左 图 对 合 式 碟 形 弹 簧 ， 右 图 叠 合 式 碟 形 弹 簧FF F 汽 车 悬 挂 系 统 机 架 的 底 座 、 机 架 、 箱 体 、 基 板 等 零 件 都 属 于 机 架 零 件 。可 划 分 为 四 大 类 ： 即 机 座 类 、 机 架 类 、 基 板 类 和 箱 壳 类对 机 架 零 件 一 般 可 提 出 下 列 要 求 ： 足 够 的 强 度 和 刚 度 形 状 简 单 ， 便 于 制 造 便 于 在 机 架 上 安 装 附 件 等 。 9-7-1 概 述 截 面 形 状 的 合 理 选 择 是 机

35、架 设 计 的 一 个 重 要 问 题 。 如果 截 面 面 积 不 变 ， 通 过 合 理 改 变 截 面 形 状 、 增 大 它 的 惯 性矩 和 截 面 系 数 的 方 法 ， 可 以 提 高 零 件 的 强 度 和 刚 度 。 合 理选 择 截 面 形 状 可 以 充 分 发 挥 材 料 的 作 用 。 主 要 受 弯 曲 的 零 件 以 选 用 工 字 形 截 面 为 最 好 ， 主 要 受扭 转 的 零 件 ， 以 圆 管 形 截 面 为 最 好 ， 空 心 矩 的 次 之 ， 从 刚度 方 面 考 虑 ， 则 以 选 用 空 心 矩 形 截 面 的 为 合 理 。 受 动 载 荷

36、 的 机 架 零 件 ， 为 了 提 高 它 的 吸 振 能 力 ， 需 要合 理 设 计 截 面 形 状 ， 即 使 截 面 面 积 并 不 增 加 ， 也 可 提 高 机架 承 受 动 载 的 能 力 。一 、 截 面 形 状 的 合 理 选 择9-7-2 截 面 形 状 和 肋 板 布 置 对 于 铸 件 ， 由 于 不 需 增 加 壁 厚 ， 就 可 减 少 铸 造 的 缺陷 ； 对 于 焊 件 ， 则 壁 薄 时 更 易 保 证 焊 接 的 品 质 。 二 、 肋 板 布 置 当 机 架 零 件 的 外 廓 尺 寸 一 定 时 ， 因 而 在 满 足 强 度 、刚 度 、 振 动 稳

37、 定 性 等 条 件 下 ， 应 尽 量 选 用 最 小 的 壁 厚 。但 面 大 而 壁 薄 的 箱 体 ， 容 易 因 齿 轮 、 滚 动 轴 承 的 噪 声引 起 共 鸣 ， 故 壁 厚 宜 适 当 取 厚 一 些 。 铸 造 零 件 的 最 小 壁 厚 主 要 受 铸 造 工 艺 的 限 制 。 同一 铸 件 的 壁 厚 应 力 求 趋 于 相 近 。 9-7-3 壁 厚 选 择 任 何 机 械 都 会 发 生 不 同 程 度 的 振 动 。 动 力 、 锻 压 一类 机 械 尤 其 严 重 。 即 使 是 旋 转 机 械 ， 也 常 因 轴 系 的 质 量 不平 衡 等 多 种 原

38、因 而 引 起 振 动 。 机 械 设 备 的 振 动 频 率 一 般 约在 10100H z范 围 。 由 于 外 界 因 素 的 干 扰 ， 一 般 生 产 车 间 地 基 的 振 动 频 率约 为 260H z， 振 幅 约 为 120m。 隔 振 的 目 的 就 是 要 尽 量 隔 离 和 减 轻 振 动 波 的 传 递 。 常用 的 方 法 是 在 机 器 或 仪 器 的 底 座 与 基 础 之 间 设 置 弹 性 零 件， 通 常 称 为 隔 振 器 或 隔 振 垫 ， 使 振 波 的 传 递 很 快 衰 减 。 隔 振 器 中 的 弹 性 零 件 可 以 是 金 属 弹 簧 ， 也 可 以 是 橡 胶弹 簧 。 9-7-4 隔 振 (a) (f)(g)(b)(c) (h) (d) (i)(e) (j) 软 木 软 木软 木 I III II