第九章聯(lián)軸器、離合器

1、泊頭天碩聯(lián)軸器、離合器,第一節(jié)　泊頭天碩聯(lián)軸器,第二節(jié)　泊頭天碩離合器,泊頭市天碩聯(lián)軸器廠,泊頭市天碩聯(lián)軸器廠，是專業(yè)從事機(jī)械傳動(dòng)件、脹緊聯(lián)結(jié)套、機(jī)械密封研究、生產(chǎn)的企業(yè)。我廠已有開發(fā)研制各類聯(lián)軸器的多年專業(yè)歷史，經(jīng)驗(yàn)豐富，具有研發(fā)高新精產(chǎn)品和批量生產(chǎn)的優(yōu)越條件及強(qiáng)大優(yōu)勢，能滿足用戶的各種需求。本公司已通過了ISO9001-2000國際質(zhì)量體系認(rèn)證，公司實(shí)現(xiàn)了CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和信息化管理，集研究制造為一體，有豐富的制造經(jīng)驗(yàn)和雄厚的技

2、術(shù)力量，檢測手段完善、品種規(guī)格齊全、質(zhì)量穩(wěn)定可靠。公司自創(chuàng)建以來，產(chǎn)品銷售至全國各地，深受新老客戶的青瞇，本著誠實(shí)信用原則，與多家客戶建立了長期的合作關(guān)系，現(xiàn)在我公司正進(jìn)一步加強(qiáng)員工技術(shù)培訓(xùn)，提高的技術(shù)水平，把高科技注入產(chǎn)品，爭取產(chǎn)品更優(yōu)質(zhì)，更實(shí)惠。歡迎廣大客戶來我公司參觀、指導(dǎo)、洽談業(yè),聯(lián)軸器與離合器：,相同點(diǎn)：,聯(lián)接兩軸、傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩,不同點(diǎn)：,聯(lián)軸器——聯(lián)接的兩軸只有停車后經(jīng)拆 卸才能分離,離合器——聯(lián)接的兩

3、軸可在機(jī)器工作中方便地實(shí)現(xiàn)分離與接合,聯(lián)軸器和離合器是把機(jī)器中的兩根軸聯(lián)接起來,使之一同回轉(zhuǎn)，以便傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的常用部件。,第一節(jié)　聯(lián)軸器,一、聯(lián)軸器的分類,聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差，承載后的變形以及溫度變化的影響等，會(huì)引起兩軸相對(duì)位置的變化，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中。,(a)軸向位移x,(d)綜合位移x、y、a,軸線的相對(duì)位移,(b)徑向位移y,(c)角位移a,剛性聯(lián)軸器,撓性聯(lián)軸器,凸緣聯(lián)軸器,十字滑塊聯(lián)軸器,萬

4、向聯(lián)軸器,齒輪聯(lián)軸器,,,可以補(bǔ)償位移,套筒聯(lián)軸器,,無位移補(bǔ)償能力對(duì)中性要求高。,無彈性元件,有彈性元件,,緩沖吸振，用于起動(dòng)頻繁、高速變載以及經(jīng)常正反轉(zhuǎn)的場合。,彈性圈柱銷聯(lián)軸器,尼龍柱銷聯(lián)軸器,輪胎聯(lián)軸器,,,固定式,,,,,1、剛性聯(lián)軸器,,套筒式,凸緣式,類型,普通凸緣聯(lián)軸器,,對(duì)中榫凸緣聯(lián)軸器,鉸制孔螺栓來聯(lián)接,普通孔螺栓,靠接合面的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩,靠螺栓桿承受擠壓與剪切來傳遞轉(zhuǎn)矩,(a)　　　　　　　　　(b)　　

5、　　　　　　　(c),凸緣,套筒聯(lián)軸器,特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單緊湊（特別是徑向尺寸），成本低廉，便于裝卸與維護(hù)。可以一定程度上起安全保護(hù)作用。要求在兩軸嚴(yán)格對(duì)中情況下使用。（已有標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)資料）,2、撓性聯(lián)軸器,(1) 無彈性元件：可補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移，但不能緩沖減振。,十字滑塊聯(lián)軸器,特點(diǎn)：中間圓盤的凸塊在半聯(lián)軸器的凹槽內(nèi)滑動(dòng)，可以補(bǔ)償兩軸的相對(duì)位移。對(duì)凹槽的和凸塊的工作面的硬度要求較高，并需加潤滑劑。轉(zhuǎn)速高時(shí)，易磨損，且附加載荷大，故宜用于

6、低速的場合。,結(jié)構(gòu)：由兩個(gè)具有外齒的半聯(lián)軸器1、4和兩個(gè)具有內(nèi)齒的外殼2、3組成，外殼與半聯(lián)軸器通過內(nèi)、外齒的相互嚙合而相聯(lián)，如圖10-4所示。輪齒間留有較大的齒側(cè)間隙，外齒輪的齒頂做成球面，球面中心位于軸線上，轉(zhuǎn)矩靠嚙合的齒輪傳遞。,齒輪聯(lián)軸器,齒輪聯(lián)軸器,特點(diǎn)：能補(bǔ)償兩軸的綜合位移。能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，制造較困難，在重型機(jī)器和起重設(shè)備中應(yīng)用較廣。,結(jié)構(gòu)：由兩個(gè)分別固定在主、從動(dòng)軸上的叉形接頭1、2和一個(gè)十字形零件(稱十字

7、頭)3組成。叉形接頭和十字頭是鉸接的，因此允許被聯(lián)接兩軸軸線夾角a很大。,單萬向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡圖,雙萬向聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡圖,萬向聯(lián)軸器,單萬向特點(diǎn)：若兩軸線不重合，即使主動(dòng)軸等速轉(zhuǎn)動(dòng)，而從動(dòng)軸仍將為周期性的變速轉(zhuǎn)動(dòng)。,雙萬向連軸器特點(diǎn)：用于不對(duì)心的兩根軸間實(shí)現(xiàn)等角速度傳動(dòng)。條件 ① α1＝α2 ② 中間軸的兩端的萬向接頭環(huán)應(yīng)在同一平面內(nèi)。,（2）有彈性元件的撓性聯(lián)軸器,彈性圈柱銷聯(lián)軸器(1－彈性圈；2－柱銷),特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，制造容易，不

8、用潤滑，彈性圈更換方便，具有一定的補(bǔ)償兩軸線相對(duì)偏移和減振、緩沖性能。適用于經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，起動(dòng)頻繁，轉(zhuǎn)速較高的場合。,彈性圈柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)：與凸緣聯(lián)軸器相似，用套有彈性圈1的柱銷2代替了聯(lián)接螺栓,尼龍柱銷聯(lián)軸器 結(jié)構(gòu)：可以看成為彈性圈柱銷聯(lián)軸器簡化而成。即采用尼龍柱銷1代替彈性圈和金屬柱銷。為了防止柱銷滑出，在柱銷兩端配置擋圈2。 　　特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，安裝、制造方便，耐久性好，吸振,補(bǔ)償軸向位移的能力。常用于軸向竄動(dòng)量較大，

9、經(jīng)常正反轉(zhuǎn)，起動(dòng)頻繁，轉(zhuǎn)速較高的場合，可代替彈性圈柱銷聯(lián)軸器。,尼龍柱銷聯(lián)軸器,三、聯(lián)軸器的選擇,為工作情況系數(shù),選定類型（依據(jù)工作條件） 選擇型號(hào)和尺寸（依據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩、軸的轉(zhuǎn)速和軸的估算直徑） 必要時(shí)校核,選用步驟,計(jì)算轉(zhuǎn)矩 選取或校核時(shí)，考慮啟動(dòng)、慣性力及過載等的影響，按計(jì)算扭矩進(jìn)行。,四、聯(lián)軸器的選擇算例例10-1　如圖10-10所示，在電機(jī)與增壓油泵用聯(lián)軸器相聯(lián)。已知電機(jī)功率P＝7.5kW，轉(zhuǎn)速n＝960

10、r/min,電機(jī)伸出軸端的直徑d1＝38mm，油泵軸的直徑d2=42mm，選擇聯(lián)軸器型號(hào)。,解：因?yàn)檩S的轉(zhuǎn)速較高，啟動(dòng)頻繁，載荷有變化，宜選用緩沖性較好，同時(shí)具有可移性的彈性套柱銷聯(lián)軸器。,圖10-10　聯(lián)軸器算例,第二節(jié)　離合器,一、離合器的功能與類型 1、離合器的功能機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，可使兩軸隨時(shí)接合或分離的裝置。它的主要功能是用來操縱機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)的斷續(xù)，以便進(jìn)行變速及換向等。,離合器類型,,外力操縱式,機(jī)械操縱式,電磁操縱式

11、,液壓操縱式,氣動(dòng)操縱式,自動(dòng)離合器,離心離合器,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，兩軸能自動(dòng)接合或分離,安全離合器,轉(zhuǎn)矩超過允許值,兩軸自動(dòng)分,定向離合器,單向傳動(dòng)，反轉(zhuǎn)時(shí)自動(dòng)分離,,,,,,操作的方式,牙嵌式離合器,圓盤摩擦離合器,二、常用離合器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),1、牙嵌離合器工作原理，它主要由端面帶齒的兩個(gè)半離合器1，2組成，通過嚙合的齒來傳遞轉(zhuǎn)矩。其中半離合器1固裝在主動(dòng)軸上，而半離合器2利用導(dǎo)向平鍵安裝在從動(dòng)軸上，它可沿軸線滑動(dòng)。工作時(shí)利用操縱

12、桿(圖中未畫出)帶動(dòng)滑環(huán)3，使半離合器2作軸向移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)離合器的接合或分離(圖10-12b)。,結(jié)構(gòu)簡單，外廓尺寸小，接合后兩半離合器沒有相對(duì)滑動(dòng)，但只宜在兩軸的轉(zhuǎn)速差較小或相對(duì)靜止的情況下接合，否則齒與齒會(huì)發(fā)生很大沖擊，影響齒的壽命。,圖10-12　沿圓柱面上展開的齒形,展開齒形,三角形,梯形,鋸齒形,接合和分離容易，但齒的強(qiáng)度較弱,只能單向工作,小轉(zhuǎn)矩,強(qiáng)度高,接合和分離也較容易,大轉(zhuǎn)矩,,,矩形齒制造容易,接合分離困難,反轉(zhuǎn)時(shí)

13、工作面將受較大的軸向分力，會(huì)迫使離合器自行分離,應(yīng)用較少,,,矩形,,,,,2、圓盤摩擦離合器,圖10-13　單片式圓盤摩擦離合器,如圖10－13所示，由兩個(gè)半離合器1、2組成，通過其接觸面間的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩。1固裝在主動(dòng)軸上，2利用導(dǎo)向平鍵(或花鍵)安裝在從動(dòng)軸上，通過操縱桿和滑環(huán)3可以在從動(dòng)軸上滑移。,原理：依靠兩接觸面之間的摩擦力，使主、從動(dòng)軸接合和傳遞轉(zhuǎn)矩。,1) 能在不停車或兩軸具有任何大小轉(zhuǎn)差的情況下進(jìn)行接合；,2) 能調(diào)

14、節(jié)從動(dòng)軸的加速時(shí)間，減少接合時(shí)的沖擊和振動(dòng)，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)接合；,3) 過載時(shí)，摩擦面間將發(fā)生打滑，可以避免其他零件的損壞。,分類：單片式和多片式,特點(diǎn),,,多片式用于傳遞較大轉(zhuǎn)距。兩組摩擦片，其中外摩擦片組4利用外圓上的花鍵與外鼓輪2相聯(lián)(外鼓輪2與軸1相固聯(lián))，內(nèi)摩擦片組5利用內(nèi)圓上的花鍵與內(nèi)套筒10相聯(lián)(內(nèi)套筒10與軸9相固聯(lián))。當(dāng)滑環(huán)8作軸向移動(dòng)時(shí)，將撥動(dòng)曲臂壓桿7，使壓板3壓緊或松開內(nèi)、外摩擦片組，從而使離合器接合或分離圖10-14

15、b。螺母6是用來調(diào)節(jié)內(nèi)、外摩擦片組間隙大小的。外摩擦片和內(nèi)摩擦片的結(jié)構(gòu)形狀如圖10-15所示。若將內(nèi)摩擦片改為圖右的碟形，使其具有一定的彈性，離合器分離時(shí)摩擦片能自行彈開，接合時(shí)也較平穩(wěn)。,(a)外摩擦片　(b)內(nèi)摩擦片　(c)碟形內(nèi)摩擦片,(b) 圖10-14　多片式摩擦離合器,,3、磁粉離合器當(dāng)線圈通電時(shí)，形成一個(gè)經(jīng)輪心、間隙、外鼓輪又回到輪心的閉合磁通，使鐵粉磁化。當(dāng)主動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于磁粉的作用，帶動(dòng)外鼓輪一起旋轉(zhuǎn)來傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)

16、斷電時(shí)，鐵粉恢復(fù)為松散狀態(tài)，離合器即行分離。,圖10-16　磁粉離合器,這種離合器接合平穩(wěn)，使用壽命長，可以遠(yuǎn)距離操縱，但尺寸和重量較大。,如圖10-16所示，磁粉離合器主要由磁鐵輪心5，環(huán)形激磁線圈4，從動(dòng)外鼓輪2和齒輪1組成。主動(dòng)軸7與磁鐵輪心5相固聯(lián)，在輪心外緣的凹槽內(nèi)繞有環(huán)形激磁線圈4，線圈與接觸環(huán)6相聯(lián)，從動(dòng)外鼓輪2與齒輪1相聯(lián)，并與磁鐵輪心間約有0.5～2mm 的間隙，其中填充導(dǎo)磁率高的鐵粉和油或石墨的混合物3,(3) 定向

17、離合器定向離合器只能按一個(gè)轉(zhuǎn)向傳遞轉(zhuǎn)矩，反向時(shí)能自動(dòng)分離。其中應(yīng)用較為廣泛的是滾柱定向離合器，也稱超越離合器。它主要由星輪1、外圈2、彈簧頂桿4和滾柱3組成。彈簧的作用是將滾柱壓向星輪的楔形槽內(nèi)，使?jié)L柱與星輪、外圈相接觸。,定向離合器常用于汽車、拖拉機(jī)和機(jī)床等設(shè)備中。,星輪順時(shí)針：離合器處于接合狀態(tài),星輪反轉(zhuǎn)離合器處于分離,三、離合器的選擇 　　大多數(shù)離合器已標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化，設(shè)計(jì)時(shí)，只需參考有關(guān)手冊(cè)對(duì)其進(jìn)行類比設(shè)計(jì)或選擇即可。,確定