机械设计基础(第16章)

第16章其他常用零、部件重点：联轴器和离合器的功用、结构及选择难点：如何根据工作条件合理地选用联轴器和离合器都是用来连接两轴，使两轴一起转动并传递转矩的装置。所不同的是，联轴器只能保持两轴的接合，而离合器却可在机器工作中随时完成两轴的接合和分离。16.1联轴器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，而是存在着某种程度的相对位移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。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联轴器的分类刚性联轴器挠性联轴器无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。对被联接两轴间的各种相对位移有补偿能力，进一步分为：16.1联轴器16.1联轴器套筒联轴器凸缘联轴器16.1.1刚性联轴器：16.1联轴器16.1.2无弹性元件联轴器：十字滑块联轴器万向联轴器齿式联轴器工作时,十字滑块随两轴转动,同时滑块上的两榫可在两半联轴器的凹槽中滑动，以补偿两轴的径向位移。其允许有较大的径向位移及不大的角位移和轴向位移。结构简单,制造方便,可适应两轴间的综合偏移等优点。但由于十字滑块作偏心转动,工作时会产生较大的离心力,故适用于低速、无冲击的场合。需定期进行润滑。1．十字滑块联轴器16.1联轴器为补偿两轴的综合位移，常将外齿轮的外圆制成球面，齿侧制成鼓形齿且齿侧间隙较大则允许两轴发生综合位移工作时靠齿的啮合传递扭矩并要保证轮齿间可靠的润滑及密封2．齿轮联轴器工作特点16.1联轴器3．双万向联轴器万向联轴器是由两个叉形零件和一个十字轴所组成。万向联轴器允许两轴间有较大的角位移，其夹角α可达40°～45º。主要缺点：主动轴作等角速转动时，其从动轴作变角速转动。其变化范围为ω1cosα≤ω2≤ω1/cosα。则在传动时将引起附加动载荷。为克服这一缺点，可采用双万向联轴器。16.1联轴器ω1＝ω2时，双万向联轴器须满足的条件：⑴主动轴、从动轴与中间轴之间的夹角相同，即：α1＝α2⑵中间轴两端叉面必须位于同一平面内。双万向联轴器16.1联轴器16.1联轴器轮胎联轴器弹性套柱销联轴器弹性柱销联轴器16.1.3弹性联轴器：16.1.4联轴器的选择标准联轴器的选择类型选择尺寸型号的选择选择原则：其使用要求和类型特性一致1．联轴器类型的选择对低速，刚性较好的轴选固定式联轴器；对高速，刚性较差的轴可移动刚性联轴器；选用万向联轴器；对轴线相交的两轴选用齿轮联轴器。对大功率重载传动选用弹性联轴器；对高速、且有冲击或振动的轴16.1联轴器计算转矩TC：TC＝KA﹒T式中T—名义转矩，单位为N·mm；KA—工作状况系数2．联轴器型号的选择选择型号时应满足计算转矩不超过联轴器最大许用转矩轴径应符合联轴器的孔径范围转速不超过联轴器的许用转速16.1.4联轴器的选择16.1联轴器16.2离合器作用：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、离合器的分类按其工作原理可分为嵌入式、摩擦式两类；按离合控制方法不同，可分为操纵式和自动式两类；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；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分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠；结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高；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。16.2离合器由两个端面带牙的半离合器1、3组成。从动半离合器3用导向平键或花键与轴联接，另一半离合器1用平键与轴联接，对中环2用来使两轴对中，滑环4可操纵离合器的分离或接合。16.2.1牙嵌式离合器16.2离合器16.2.2摩擦离合器摩擦离合器利用主、从动半离合器摩擦片接触面间的摩擦力传递扭矩。为提高传递转矩的能力，多采用多片摩擦片。他能在不停车或两轴有较大转速差时进行平稳结合，且可在过载时因摩擦片间打滑而起到过在保护作用。多片离合器结构组成单片离合器动作过程多片离合器动作过程16.2离合器16.2.3特殊功用离合器牙嵌式安全离合器滚柱式超越离合器16.3弹簧弹簧的功用弹簧是一种弹性的元件，它具有刚度小、变形大、在载荷作用下易产生较大弹性变形等特点，在各类机械中应用十分广泛。弹簧的分类按弹簧承受的载荷分：拉伸弹簧压缩弹簧扭转弹簧弯曲弹簧按照弹簧的形状分：螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成的，由于制造简便，所以应用最广。在一般机械中，最常用的是圆柱螺旋弹簧。弹簧的主要功用有：控制机构的运动、缓冲和减振、储存能量、测力以及改变机器的自振频率等。螺旋弹簧碟形弹簧板簧盘簧异型弹簧环形弹簧16.3.1概述16.3弹簧16.3弹簧16.3.2圆柱形螺旋弹簧的结构图示为螺旋压缩弹簧和拉伸弹簧。压簧在自由状态下各圈间应留有一定的余留间隙d1。为使载荷沿弹簧轴线传递，弹簧的两端各有3/4～5/4圈与邻圈并紧，称为死圈。死圈端部必须磨平。