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1、第十九章联轴器和离合器联轴器和离合器是机械装置中常用的部件,它们主要用于轴与轴的联接,以传递运动和转矩,也可用作安全装置。大致有以下类型: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使两轴分离;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。它可用来操纵机器传动的断续,以便进行变速或换向;概述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;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等;联轴器和离合器种类繁
2、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。联轴器所联接的两轴,由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等,往往不能保证严格的对中,而存在着某种程度的相对位移。一、联轴器所联两轴的相对位移这就要求设计联轴器时,从结构上采取措施,使之能够适应一定范围的相对位移。19.1联轴器的种类和特性被联接两轴间的各种相对位移无补偿能力,故对两轴对中性的要求高。当两轴有相对位移时,会在结构内引起附加载荷。这类联轴器的结构比较简单。联轴器的种类和特性2二、联轴器的分类刚性联轴器根据联轴器对各种相对位移有无补偿能力(即能否
3、在发生相对位移条件下保持连接的功能),分为刚性联轴器和挠性联轴器.联轴器的种类和特性对两轴对中性的要求很高,结构简单、成本低、传递转矩大应用最广。对轴的位移补偿能力差。普通螺栓联接、铰制孔螺栓联接。1.凸缘联轴器--------刚性联轴器刚性联轴器刚性联轴器2.套筒联轴器--------结构简单,径向尺寸小。常用于要求径向尺寸紧凑或空间受限制的场合。缺点是装拆时需轴向移动。3.夹壳联轴器--------特点是:径向尺寸小且装拆方便,克服了套筒联轴器装拆需轴向移动的不足转动平衡性较差,故常用于低速。刚性联轴器挠性联轴器:对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力,进一步分为:无
4、弹性元件挠性联轴器:联轴器具有挠性,可补偿两轴的相对位移。但因无弹性元件,故不能缓冲减振。有弹性元件挠性联轴器:因联轴器中装有弹性元件,不仅可以补偿两轴间的相对位移,而且具有缓冲减振的能力。弹性元件所能储蓄的能量越多,则联轴器的减振能力越强。这类联轴器的品种多,应用广泛。挠性联轴器十字滑块联轴器允许的径向位移允许一定的角位移十字滑块联轴器径向尺寸小,结构简单,用于低速(n<250r/min).需要润滑1.十字滑块联轴器无弹性元件挠性联轴器2.滑块联轴器无弹性元件挠性联轴器中间滑块质量小,具有弹性,可用于高速场合.结构简单,尺寸紧凑,适用于小功率,高转速而无剧烈冲击处.3.
5、万向联轴器无弹性元件挠性联轴器当一轴固定时,另一轴可以在任意方向偏斜角,角位移最大可达45º。当主动轴以等角速度回转时,从动轴的角速度将在一定范围内作周期性的变化,从而引起动载荷。为消除从动轴的速度波动,通常将万向联轴器成对使用,并使中间轴的两个叉子位于同一平面上,还应使主、从动轴的轴线与中间轴的轴线间的偏斜角相等,转速不宜太高。小型万向联轴节的结构齿式联轴器无弹性元件挠性联轴器滚子链联轴器有弹性件挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器弹性套柱销联轴器弹性柱销联轴器梅花形弹性联轴器轮胎联轴器膜片联轴器星形弹性联轴器1.弹性套柱销联轴器*靠弹性补偿径向位移、角位移,预留C补偿轴向位
6、移*设计时预留距离A*结构简单,制造容易,装拆方便,成本较低。适用于转矩小、转速高、频繁正反转、需要缓和冲击的地方。有弹性元件挠性联轴器有弹性元件挠性联轴器2.弹性柱销联轴器*尼龙柱销,端部设有挡圈*靠弹性补偿径向位移、角位移,预留C补偿轴向位移*结构简单,制造方便,成本低。适用于转矩小、转速高、正反向变化多、起动频繁的高速轴。有弹性元件挠性联轴器3.轮胎式联轴器由于橡胶轮胎易于变形,因此,允许的相对位移较大:角位移可达5º~12º,轴向位移可达0.02D,径向位移可达0.01D,其中D为联轴器的外径。结构简单,使用可靠,弹性大,寿命长,不需润滑,但径向尺寸大。可用于潮湿
7、多尘,起动频繁之处。有弹性元件挠性联轴器4、弹性杆联轴器5、波纹管联轴器有弹性元件挠性联轴器选择1联轴器的选择大多数联轴器已经标准化或规格化,一般机械设计者的任务是选用联轴器,选用的基本步骤为: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联轴器的选择1.选择联轴器的类型应全面了解工作载荷的大小和性质、转速高低、工作环境等,结合常用联轴器的性能、应用范围及使用场合选择联轴器的类型。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