第九章联轴器和离合器

第九章联轴器和离合器本章学习内容：联轴器的类型、特点、应用及选择常用离合器的工作原理及特点第九章联轴器和离合器§9-1常用联轴器§9-2离合器联接轴与轴(其它回转零件)，传递运动与转矩；安全装置。作用：联轴器和离合器概述联轴器：把两根轴联接在一起，机器停车并将联接拆开后，两轴才能分离。离合器：在机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的一种装置。可用来操纵机器传动的断续，以便进行变速或换向。安全联轴器与离合器：保证机器中的主要零件不因过载而损坏；特殊功用的联轴器与离合器分类：§9-1常用联轴器一、联轴器的类型二、联轴器型号的选择三、联轴器的标记一、联轴器的类型xyxy轴向位移x径向位移y角位移综合位移x、y、联轴器所联两轴的相对位移根据对各种相对位移有无补偿能力，联轴器分为：刚性联轴器（无补偿能力）挠性联轴器（有补偿能力）无弹性元件的挠性联轴器有弹性元件的挠性联轴器联轴器的类型套筒联轴器刚性联轴器：被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力包括套筒式、夹壳式、凸缘式它是用一个套筒，通过键或销等联接零件使两轴相联。a)键联接b)销联接凸缘联轴器a)YL型b)YLD型这是应用较为广泛的一种刚性联轴器。无弹性元件的挠性联轴器：可补偿两轴的相对位移，但不能缓冲和减振。滑块联轴器（径向位移）滑块联轴器联轴器由两个带有凹槽的半联轴器1和3及一个两端面都有凸榫的中间圆盘2组成。1、3—半联轴器2—中间圆盘齿式联轴器1、4—半联轴器2、3—外壳5—螺栓6—密封圈1、4为两个具有外齿轮的半联轴器，用键分别与两轴相联。2、3为带有内齿轮的外壳，用螺栓5将其联接在一起，依靠齿轮啮合来传递转矩。齿式联轴器（综合位移）a)补偿径向位移b)补偿角位移c)补偿综合位移齿式联轴器工作情况示意图滚子链联轴器（综合位移）1、3—半联轴器2—双排滚子链半联轴器1、3为两个齿数相同的链轮，分别用键与两轴相联。滚子链联轴器万向联轴器万向联轴器（角位移）由两个叉形半联轴器1、2和中间十字轴3组成，十字轴的四端用铰链分别与轴1和轴2上的叉形接头相联。1、2—叉形半联轴器3—十字轴4—机架双万向联轴器安装示意图为了保证从动轴与主动轴以同步的角速度运转，机构要满足如下三个条件：(1)主动轴、从动轴、中间轴的三根轴线应位于同一平面内。(2)中间轴两端的叉面应位于同一平面内。(3)主动轴、从动轴与中间轴的轴间夹角应相等。有弹性元件的挠性联轴器：可补偿两轴的相对位移（综合位移），具有缓冲减振的能力。弹性元件挠性联轴器分为非金属弹性元件挠性联轴器和金属弹性元件挠性联轴器两类。弹性元件挠性联轴器又称弹性联轴器，是利用弹性元件的弹性变形来补偿两轴间相对位移的，具有缓冲和吸振功能。下面介绍两种常用的非金属弹性元件挠行联轴器：(1)弹性套柱销联轴器(2)弹性柱销联轴器弹性套柱销联轴器其构造和凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替了联接螺栓。弹性套柱销联轴器这种联轴器在结构上类似于弹性套柱销联轴器，只是用尼龙柱销代替弹性套柱销作为中间联接件。弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器选择联轴器的类型计算轴的计算转矩Tc=KT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速n≤nmax确定联轴器的型号Tc≤[T]二、联轴器型号的选择联轴器型号的选择步骤如右所示：低速、刚性大的短轴可选用刚性联轴器；低速、刚性小的长轴可选用无弹元件挠性联轴器；传递转矩较大的重型机械选用齿式联轴器；对于高速、有振动和冲击的机械，选用弹性元件挠性联轴器；轴线位置有较大变动的两轴，应选用万向联轴器；有安全保护要求的轴，选用安全联轴器。选择联轴器的类型适应注意：由于启动时的动载荷和运转中可能出现过载现象，所以应当确定轴上的计算转矩Tc，计算转矩按下式进行Tc=KT式中：Tc——轴的计算转矩()；K——工作情况系数，见下表；T——轴的名义转矩()。mmNmmN三、联轴器的标记联轴器标记的构成如下：其中，轴孔型式及其代号如下所示：(a)长圆柱形轴孔(Y型)(b)有沉孔的短圆柱形轴孔(J型)(c)无沉孔的短圆柱形轴孔(J1型)(d)有沉孔的锥形轴孔(Z型)(e)无沉孔的锥形轴孔(Z1型)键槽形式及其代号见下表。若选用的联轴器是Y型轴孔、A型键槽时键槽的代号在标记中可省略；若联轴器两端轴孔和键槽的形式、尺寸相同时，只标记一端，另一端省略。轴孔形式键槽形式代号圆柱形轴孔平键单键槽A120°布置平键双键槽B180°布置平键双键槽B1圆锥形轴孔平键单键槽C例题§9-2离合器作用：将传动系统随时分离或接合。对离合器的基本要求：接合平稳、分离迅速、彻底；结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小；接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好；操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。应用：牙嵌式离合器:结构简单、适用于低速接合，转矩不大的场合；摩擦式离合器：接合过程平稳，冲击振动较小；可有过载保护作用。但尺寸较大，工作中要产生滑动摩擦，故发热量大，磨损也较大。分类摩擦离合器牙嵌离合器单片式摩擦离合器多片式摩擦离合器牙嵌式离合器的结构如图所示，它是由两个端面带牙的半离合器组成。主动半离合器用平键与主动轴联接，从动半离合器用导向键(或花键)与从动轴联接。主动半离合器上安装有对中环，以保证两个半离合器对中。操纵时，通过操纵杆移动滑环，使两个半离合器的牙面嵌入（接合）或分开（分离）。牙嵌离合器1、2—套筒3—导向键4—对中环(a)三角形(b)矩形(c)梯形(d)锯齿形牙嵌离合器常用的牙形牙嵌离合器常用的牙型有三角形、矩形、梯形、锯齿形等。三角形、矩形、梯形牙都可以作双向工作，而锯齿形牙只能单向工作。摩擦离合器摩擦式离合器是利用接触面间产生的摩擦力来传递转矩的（1）单片式摩擦离合器（单盘式摩擦离合器）单片式摩擦离合器结构简单，但径向尺寸大，而且只能传递不大的转矩，常用在轻型机械上。1、2—圆盘3—滑环（2）多片式摩擦离合器（多盘式摩擦离合器）1—主动轴2—从动轴3—外壳4—压板5—外摩擦片6—内摩擦片7—杠杆8—滑环9—套筒在传递大转矩的情况下，因受摩擦盘尺寸的限制不宜应用单片摩擦离合器，这时要采用多片摩擦离合器，用增加结合面对数的方法来增大传动能力。摩擦式离合器与牙嵌式离合器相比，其主要优点为：(1)在任何转速下，两轴均可以接合或分离；(2)接合过程平稳、冲击和振动小；(3)过载时摩擦面打滑，可以起安全保护作用。缺点为传递的转矩较小，接合、分离过程中会产生滑动摩擦，引起发热与磨损。