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1、教学要求、重点与难点教学要求、重点与难点第一节第一节 概概 述述第二节第二节 联轴器联轴器第三节第三节 离合器离合器第四节第四节 制动器制动器小小 结结作作 业业第第17章章 联轴器、离合器和制器、离合器和制动器器2021/9/231教学要求、重点与难点一、教学要求 了了解解常常用用联联轴轴器器、离离合合器器的的主主要要类类型型和和用用途途；了了解解常常用用联联轴轴器器的的结结构构、工工作作原原理理、特特点点、影影响响工工作作性性能能的的因因素素，以以及及选选择择方方法法；了了解解常常用用离离合合器的结构、工作原理、性能、特点、及选择方法。器的结构、工作原理、性能、特点、及选择方法。二、教学重
2、点与难点 重重点点：最最常常用用的的几几种种联联轴轴器器特特点点、结结构构和和应应用用；区别联轴器和离合器。区别联轴器和离合器。难点：难点：联轴器和离合器类型的选择与确定。联轴器和离合器类型的选择与确定。2021/9/232联轴器与离合器的异同点：联轴器与离合器的异同点：相同点：相同点：联接两轴传递运动和转矩。不同点：不同点：联轴器联接的两轴只有停车后经拆卸才能分离。离合器联接的两轴可在机器工作中方便地实现分离与接合。制动器：对机器的运动件施加阻力或阻力矩，使机械运转速度降低或迫使机械停止运转的装置。第一节概第一节概 述述2021/9/233轴向位移 径向位移角位移 综合位移轴的相对位移轴的相
3、对位移第二节第二节 联轴器联轴器 2021/9/234刚性联轴器挠性联轴器 凸缘联轴器凸缘联轴器十字滑块联轴器十字滑块联轴器万向联轴器万向联轴器齿轮联轴器齿轮联轴器可以补偿位移可以补偿位移套筒联轴器套筒联轴器无位移补偿能力无位移补偿能力对中性要求高。对中性要求高。无弹性元件有弹性元件缓冲吸振，用于起动缓冲吸振，用于起动频繁、高速变载以及频繁、高速变载以及经常正反转的场合。经常正反转的场合。弹性圈柱销联轴器弹性圈柱销联轴器尼龙柱销联轴器尼龙柱销联轴器轮胎联轴器轮胎联轴器 一、联轴器的类型（可移式刚性联轴器）2021/9/2351、套筒联轴器二、刚性联轴器 特点：结构简单，但不能缓冲、吸振。适用于
4、两轴严格对中、载荷平稳的场合。2021/9/2362、凸缘联轴器 特点：结构简单，传递转矩较大，但不能缓冲、吸振。适用于两轴严格对中、载荷平稳的场合。型式：型式：有对中榫的凸缘联轴器有对中榫的凸缘联轴器普通凸缘联轴器普通凸缘联轴器-靠铰制孔螺栓对中。靠铰制孔螺栓对中。-靠榫头对中。靠榫头对中。2021/9/2371、十字滑块联轴器、十字滑块联轴器特点：转速高时，十字滑块因偏心离心力大，磨损快。适用于低速，三、无弹性元件挠性联轴器2021/9/2382、齿式联轴器优点：传递转矩较大，补偿适量的综合位移。缺点：结构笨重，成本较大。适用于重型机械。2021/9/2393、万向联轴器、万向联轴器202
5、1/9/23101)1)单万向联轴器的速度特性：当主动叉是等角速转动时，从动叉是变角速单万向联轴器的速度特性：当主动叉是等角速转动时，从动叉是变角速转转 动。动。如图所示，假设叉轴如图所示，假设叉轴1 1以等角速以等角速1 1旋转，当万向节处于图旋转，当万向节处于图a a所示位置时，所示位置时，A A点点的瞬时线速度可从叉轴的瞬时线速度可从叉轴1 1和叉轴和叉轴2 2两个方面求出：两个方面求出：V VA A=1 1r=r=2 2rcos rcos 所以所以2 2=1 1/cos /cos 此时此时2 21 1 当叉轴当叉轴1 1转过转过90900 0至图至图b b所示位置时，十字轴上所示位置时
6、，十字轴上B B点的瞬时线速度可从叉轴点的瞬时线速度可从叉轴1 1和和叉轴叉轴2 2两个方面求出：两个方面求出：V VB B=1 1rcos=rcos=2 2r r 所以所以2 2=1 1cos cos 此时此时2 21 1 a)b)2021/9/2311设计：潘存云设计：潘存云双万向联轴器双万向联轴器将两个单万向铰链机构串联使用，构成双万向铰链机构。将两个单万向铰链机构串联使用，构成双万向铰链机构。安装要求：安装要求：主动、从动、中间三轴共面；主动、从动、中间三轴共面；主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹主动轴、从动轴的轴线与中间轴的轴线之间的夹 角应相等；角应相等；中间轴两端的叉面应
7、在同一平面内。中间轴两端的叉面应在同一平面内。C2121C12四、弹性元件挠性联轴器四、弹性元件挠性联轴器 1、弹性套柱销联轴器特点：结构简单，装配方便，能缓冲、吸振。但弹性圈易损坏，寿命低。用于中、小载荷的高速轴上。2021/9/23132、弹性柱销联轴器特点：结构简单，制造容易，传递转矩能力较大，能缓冲、吸振，补偿位移较小。适用于正反转、启动频繁的高低速轴。2021/9/2314设计：潘存云3、轮胎式弹性联轴器、轮胎式弹性联轴器特点：特点：轮胎环轮胎环D D止退垫板止退垫板结构简单、易于变形。允结构简单、易于变形。允许较大的综合位移。适用许较大的综合位移。适用于启动频繁、正反向运转、于启动
8、频繁、正反向运转、有冲击振动、有较大轴向有冲击振动、有较大轴向位移、潮湿多尘的场合。位移、潮湿多尘的场合。15四、联轴器的选择四、联轴器的选择1、选联轴器类型；2、计算传递的扭矩；3、确定联轴器型号。刚性联轴器刚性联轴器 用于载荷平稳，转速稳定，同轴度好，载荷平稳，转速稳定，同轴度好，无相对位移无相对位移的场合。无弹性元件挠性联轴器无弹性元件挠性联轴器 用于有相对位移有相对位移场合。弹性联轴器弹性联轴器用于载荷和速度变化较大处，同轴度不易保证的场合。计算转矩：计算转矩：T Tc c=K=KA AT TK KA A为工况系数；为工况系数；T T为名义转矩；为名义转矩；2021/9/2316表表1
9、7-1 工作情况系数工作情况系数KA工工 作作 机机 原动机为电动机时原动机为电动机时发电机、小型通风机、小型离心机发电机、小型通风机、小型离心机 1.3透平压缩机、木工机械、输送机透平压缩机、木工机械、输送机 1.5搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机搅拌机、增压机、有飞轮的压缩机 1.7织布机、水泥搅拌机、拖拉机织布机、水泥搅拌机、拖拉机 1.9挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械 2.32021/9/2317例例17-l 17-l 电电动动机机经经减减速速器器拖拖动动水水泥泥搅搅拌拌机机工工作作。已已知知电电动动机机的的功功率率P P11 11 kWkW，转转速速n
10、 n970970 r/minr/min，电电动动机机轴轴的的直直径径和和减减速速器器输输入入轴轴的的直直径径均均为为 42 42 mmmm，试选择电动机与减速器之间的联轴器。，试选择电动机与减速器之间的联轴器。解：（解：（1 1）选择类型：为了缓和冲击和减轻振动，）选择类型：为了缓和冲击和减轻振动，选用弹性套柱销联轴器。选用弹性套柱销联轴器。108108 NmNm（2 2）求计算转矩）求计算转矩2021/9/2318 由表由表 17-1 17-1查得，工作机为水泥搅拌机时工作查得，工作机为水泥搅拌机时工作情况系数情况系数K KA A=1.9=1.9，故计算转矩，故计算转矩Nm 由设计手册中选取
11、弹性套柱销联轴器由设计手册中选取弹性套柱销联轴器TL 6TL 6。它。它的公称扭矩（即许用转矩）为的公称扭矩（即许用转矩）为 250 Nm 250 Nm，半联轴，半联轴器材料为钢时，许用转速为器材料为钢时，许用转速为 3800 r/min 3800 r/min，允许的，允许的轴孔直径在轴孔直径在32-42 mm32-42 mm之间。以上数据均能满足本题之间。以上数据均能满足本题的要求，故合用。的要求，故合用。（3 3）确定型号）确定型号2021/9/2319一、离合器的要求一、离合器的要求离合器应该操纵方便省力、离合迅速平稳、动作准确、结构简单。二、离合器的分类二、离合器的分类机械式离合器气动
12、式离合器外力操纵液压式离合器电磁式离合器超越离合器自动操纵离心离合器安全离合器离合器第三节第三节 离合器离合器2021/9/2320设计：潘存云1、牙嵌式离合器、牙嵌式离合器结构：结构：由端面带牙的固定套筒、活动套筒、对中环组成。由端面带牙的固定套筒、活动套筒、对中环组成。固定套筒固定套筒活动套筒活动套筒滑环滑环对中环对中环特点：结构简单，外廓尺寸小，能特点：结构简单，外廓尺寸小，能传递较大的转矩，只宜在两轴静止传递较大的转矩，只宜在两轴静止或转速差很小时接合或分离。或转速差很小时接合或分离。21牙型牙型3030 4040 2 2 8 8 2 2 8 8 6060 三角形三角形梯梯 形形锯齿形
13、锯齿形-传递中小转矩传递中小转矩-传递较大转矩传递较大转矩梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。锯齿形只能单向工作。锯齿形只能单向工作。制造要求：制造要求：各牙应精确等分，以使载荷均匀分布。各牙应精确等分，以使载荷均匀分布。22设计：潘存云2、摩擦离合器、摩擦离合器123a a、单片式圆盘、单片式圆盘摩擦离合器摩擦离合器缺点：缺点：结合过程中不可避结合过程中不可避免出现打滑，引起磨损和免出现打滑，引起磨损和发热；发热；2.2.过载时打滑，起保护作用；过载时打滑，起保护作用；3.3.结合平稳、冲击和振动小。结合平稳、冲击和振动小。优点：优点：1.1.在任何转速条件下两轴
14、都在任何转速条件下两轴都可以进行结合；可以进行结合；Fa213FaRf摩擦扭矩摩擦扭矩:Tmax=Fa f Rf23设计：潘存云主动摩擦片主动摩擦片杠杆杠杆滑环滑环调整螺母调整螺母被动摩擦片被动摩擦片b b、多片式圆盘、多片式圆盘摩擦离合器摩擦离合器结构特点：结构特点：多个摩擦片叠加在一起；多个摩擦片叠加在一起；24摩擦片数量摩擦片数量z z传递扭矩传递扭矩T 但但z z过大将使各层间压力不均匀，一般取过大将使各层间压力不均匀，一般取:z=1215摩擦扭矩摩擦扭矩:Tmax=z Fa f Rfz Fa f(D1+D2)=4 KA T4 Fap=(D1+D2)表面压强表面压强:p D1D2253
15、 3、磁粉离合器、磁粉离合器264 4、安全离合器、安全离合器安全离合器：具有过载保护作用。安全离合器：具有过载保护作用。（1 1）牙嵌式安全离合器牙嵌式安全离合器：当转矩超过限定值时，接合牙伤的轴向力克服弹簧：当转矩超过限定值时，接合牙伤的轴向力克服弹簧压紧力和摩擦阻力而使离合器分离。压紧力和摩擦阻力而使离合器分离。（2 2）摩擦式安全离合器摩擦式安全离合器：无操纵结构，用弹簧力将摩擦片压紧。过载时，摩：无操纵结构，用弹簧力将摩擦片压紧。过载时，摩擦片打滑。擦片打滑。275.定向(超越)离合器2021/9/2328三、离合器的选择三、离合器的选择 离合器的选择首先是根据工作条件和使用要求，离
16、合器的选择首先是根据工作条件和使用要求，确定离合器类型，然后根据轴径、计算转矩和确定离合器类型，然后根据轴径、计算转矩和转速的大小查手册选用型号。转速的大小查手册选用型号。与联轴器相同，应满足：与联轴器相同，应满足：TcT nn TcT nn 2021/9/23291、带式制动器第四节第四节 制动器制动器2021/9/232021/9/233030块式块式制动器工作原理图制动器工作原理图 2、块式制动器2021/9/232021/9/2331312021/9/232021/9/2332323、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
17、 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支承销 13.制动蹄回位弹簧 2021/9/232021/9/2333332021/9/232021/9/233434本章小结1.联轴器、离合器型号已标准化，它们的设计主要是从标准化的类型中选择。选择时应根据设计要求对主要参数进行计算，再按设计准则选择满足设计要求的联轴器、离合器；2.联轴器是用于联接两轴。刚性联轴器结构简单、成本低，可传递较大的转矩，但它补偿能力差，故对两轴对中性要求很高，一般用于速度低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好的场合；相反，应考虑选择弹性联轴器。2021/9/2335作业17-1联轴器和离合器的异同点有哪些？17-2常用的联轴器有哪些类型有？并说明其特点和应用。17-3刚性联轴器与弹性联轴器有什么差别？它们各适用于哪种情况？17-4如何选择联轴器？17-5为什么齿轮联轴器是刚性能补偿两轴的位移？17-6牙嵌离合器和摩擦离合器有何特点？2021/9/2336