联轴器

第十三章第一节联轴器鼠标双击自动滚屏第十三章联轴器和离合器【自学目的及要求】：了解常用联轴器、离合器的分类，能根据条件选用适当的联轴器或离合器。【自学重点及处理方法】：常用联轴器的构造特点及选用。联轴器和离合器都是用来联接轴与轴，以传递运动和转距。有时也可作为一种安全装置用来防止被联接件承受过大的载荷，起到过载保护的作用。用联轴器联接两轴时，只有在机器停止运转后才能使两轴分离。离合器在机器运转时可使两轴随时接合和分离。联轴器和离合器的种类很多，大多已标准化，可直接从标准中选用。第一节联轴器一、联轴器的选用计算:联轴器一般根据负荷情况、计算转矩、轴端直径和工作转速来选择。][70209550nHwcTnPKnPKKTT计算转矩式中：T—理论转矩（N·m）；[Tn]—许用转矩（N·m）；Pw—驱动功率（kW）；PH—驱动功率（马力）；n—工作转速(r/min)；K—工作情况系数。工作系数K参见教材P272表14-1选取。工作系数应考虑转速与角向补偿量的变化对传递转矩的影响及安装条件影响等。二、联轴器的分类:联轴器分为两类，一类是刚性联轴器，用于两轴对中严格，且在工作时不发生轴线偏移的场合。另一类是挠性联轴器，用于两轴有一定限度的轴线偏移场合。挠性联轴器又可分为无弹性元件联轴器和弹性联轴器。弹性联轴器：有弹性元件，能缓冲吸振，能补偿轴线偏移。刚性联轴器：无弹性元件，不能缓冲吸振。根据能否补偿轴线偏移又可分为固定式刚性联轴器和可移式刚性联轴器。联轴器联接的两轴，由于制造和安装等误差，将引起两轴轴线位置的偏移，不能严格对中。联轴器所联接两轴的偏移形式如下：1.固定式刚性联轴器（1）套筒联轴器是最简单的联轴器，由联接两轴轴端的套筒和联接零件构成。结构简单，径向尺寸小，但对安装条件要求高，无缓冲吸振功能。如图所示，套筒联轴器由套筒和联接零件（销钉或健）组成。这种联轴器构造简单，径向尺寸小；但对两轴的轴线偏移无补偿作用。多用于两轴对中严格、低速轻载的场合。当用圆锥销作联接件时，若按过载时圆锥销剪断进行设计，则可用作为安全联轴器。（2）凸缘联轴器是固定式联轴器中应用最广的一种。两联轴器通过键与轴相联，再用螺栓将两半联轴器联成一体。结构简单，使用方便，能传递较大转矩，但无弹性，不能缓冲吸振，安装时必须严格对中。适合载荷平稳场合。如图所示，凸缘联轴器由两个带凸缘的半联轴器和一组螺栓组成。这种联轴器有两种对中方式：一种是通过分别具有凸槽和凹槽的两个半联轴器的相互嵌合来对中，半联轴器采用普通螺栓联接；另一种是通过铰制孔用螺栓与孔的紧配合对中，当尺寸相同时后者传递的转矩较大，且装拆时轴不必作轴向移动。2.无弹性元件挠性联轴器十字滑块联轴器：由两个端面开有凹槽的半轴器1、2和一个两端央具有互相垂直凸块的中间滑块3构成。可补偿偏心，但易磨损，适合低速、冲击小的场合。齿式联轴器：由两个带有内齿的外壳3、4和两个带有外齿的半轴器1、2组成。可补偿偏心，能传递较大转矩，允许有较大的综合偏移，但结构复杂、笨重，成本较高，适合重型机械。补偿相对偏移情况万向联轴器:由两个叉形接头1、3和一个十字形销2组成。主要用于两轴有较大偏斜的场合。注：万向联轴器一般成对使用。3.弹性联轴器常用的弹性联轴器有：弹性套柱销联轴器、弹性柱销联轴器等。1）弹性套柱销联轴器构造与凸缘联轴器相似，只是用套有弹性套的柱销代替了联接螺纹，利用弹性套的弹性变形来补偿两轴的相对位移。这种联轴器重量轻、结构简单、但弹性套易磨损、寿命较短，用于冲击载荷小、启动频繁的中、小功率传动中。弹性套柱销联轴器已标准化（GB4323-84）。2）弹性柱销联轴器其结构与弹性套柱销联轴器相似，主要区别在于用尼龙柱销代替了橡胶圈柱销。结构简单、更换柱销方便，有一定的吸振能力，但补偿偏移量不大。一般用于轻载、双向运转、起动频繁、转速较高的场合。三、轴器的选择常用联轴器多已标准化，选用时，首先应根据工作条件选择合适的类型，然后再按转矩、轴径及转速选择联轴器的型号尺寸，必要时应对个别薄弱零件进行强度验算。（1）类型的确定选择联轴器的类型时，应根据机器的工作特点及要求，结合联轴器的性能选定。两轴对中精确，轴本身刚度较好时，可选用凸缘联轴器；对中困难，轴的刚性差时，可选用具有补偿偏移能力的联轴器；两轴成一定夹角时，可选用万向联轴器；转速高，要求能吸振和缓冲的，可采用弹性联轴器。（2）型号的确定类型确定以后，再根据转矩、轴径及转速从有关标准手册中选择型号、尺寸。选择时注意：1）计算转矩不超过所选型号的规定值；2）工作转速不大于所选型号的规定值；3）两轴径在所选型号的孔径范围内。联轴器的计算转矩可按下式计算Tc=KT式中,T为名义转矩(Nmm)；Tc为计算转矩(Nmm)；K为工作情况系数，由手册查取。第十三章第二节离合器鼠标双击自动滚屏离合器应使机器不论在停车或运转中都能随时接合或分离，而且迅速可靠。离合器按其工作原理可分为牙嵌式、摩擦式和电磁式三类。对于已标准化的离合器，其选择步骤和计算方法与联轴器相同。一、牙嵌式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）。二、摩擦离合器摩擦离合器是靠摩擦盘接触面间产生的摩擦力来传递转矩的。摩擦式离合器可在任何转速下实现两轴的接合或分离；接合过程平稳，冲击振动较小；有过载保护作用。但尺寸较大，在接合或分离过程中要产生滑动摩擦，故发热量大，磨损较大。分为单片圆盘摩擦离合器和多片圆盘摩擦离合器。单片圆盘摩擦离合器:图示为单片摩擦离合器的工作原理图。在主动轴和从动轴上分别安装了摩擦盘，操纵环可以使摩擦盘沿轴向移动。接合时将从动盘压在主动盘上，主动轴上的转矩即由两盘接触面间产生的摩擦力矩传到从动轴上多片圆盘摩擦离合器:可传递较大转矩。第十四章第一节机械联接的种类鼠标双击自动滚屏第十四章联接【自学目的及要求】：1、了解联接类型。2、熟悉螺纹联接的基本类型及运用场合，会查用相应的国家标准。3、了解螺纹联结的防松方法及原理。【自学重点及处理方法】：螺纹联接的基本类型、效率、防松。第一节机械联接的种类机械动联接：运动副机械联接可拆联接：螺纹机械静联接不可拆联接：焊接、胶接等螺纹一、螺纹的类型和应用：外螺纹、内螺纹联接螺纹、传动螺纹左旋螺纹、右旋螺纹单线螺纹、双线螺纹、多线螺纹米制螺纹、英制螺纹普通螺纹、管螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹1、联接螺纹：1)普通螺纹：特点：牙型为等边三角形，牙型角为60°；升角小，自锁性好，强度高，但不耐磨，易滑扣。一般联接多用粗牙，细牙常用于薄壁、细小零件。2)圆柱管螺纹：特点：牙型为等腰三角形，牙型角为55°；内外螺纹旋合无间隙，紧密性好。适于压力1.6MPa以下的水、煤气管道、润滑系统。3)圆锥管螺纹：特点：牙型为等腰三角形，牙型角为55°；螺纹分布在锥度为1：16的圆锥管上。内外螺纹旋合后，利用本身变形即可保证紧密性，密封简单。适于高温高压或密封要求高的管路系统。4)圆锥螺纹特点：与圆锥管螺纹相似，牙型为等腰三角形，牙型角为55°，螺纹牙顶为平顶。多用于汽车、拖拉机等的燃油、水及气输送管路系统。2、传动螺纹：1)矩形螺纹：特点：牙型为正方形，牙型角为0°；传动效率高。牙根强度弱，磨损后难修复。已逐步被梯形螺纹代替。2)梯形螺纹：特点：牙型为等腰梯形，牙型角为30°；传动效率略低于矩形螺纹。牙根强度高，工艺性好。对中性好，内外螺纹贴紧不易松动。3)锯齿形螺纹：特点：牙型为不等腰梯形，工作面牙型角为3°，非工作面牙型斜角为30°；传动效率高。牙根强度高。内外螺纹旋合后，外径处无间隙。只能用于单向传力。二、螺纹的主要参数：1）外径（大径）d（D）——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径，亦称公称直径2）内径（小径）d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径3）中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，d2≈0.5(d+d1)4）螺距P——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离5）导程（L）——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离6）线数n——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4,螺距、导程、线数之间关系：L=nP7）螺旋升角λ——中径圆柱面上螺旋线展开后与底面的夹角8）牙型角α——螺纹轴向平面内螺纹牙型两侧边的夹角螺旋副的传动效率为：（拧紧时）（松开时）螺旋副的自锁条件为：——当量摩擦角。可由磨擦系数f和牙型半角β确定：tan)tan(v)tan(tanvvvcosarctanfv一般，λ6°就自锁，普通三角螺纹λ=1.5～3.5°第十四章第二节螺纹联接及其预紧和防松鼠标双击自动滚屏一、螺纹联接的主要类型：1、螺栓联接a)普通螺栓联接——被联接件不太厚，螺杆带钉头，通孔不带螺纹，螺杆穿过通孔与螺母配合使用。装配后孔与杆间有间隙，并在工作中不许消失，结构简单，装拆方便，可多个装拆，应用较广。b)精密螺栓联接——装配后无间隙，主要承受横向载荷，也可作定位用，采用基孔制配合铰制孔螺栓联接2、双头螺栓联接——螺杆两端无钉头，但均有螺纹，装配时一端旋入被联接件，另一端配以螺母。适于常拆卸而被联接件之一较厚时。折装时只需拆螺母，而不将双头螺栓从被联接件中拧出。3、螺钉联接——适于被联接件之一较厚（上带螺纹孔），不需经常装拆，一端有螺钉头，不需螺母，适于受载较小情况4、紧定螺钉联接——拧入后，利用杆末端顶住另一零件表面或旋入零件相应的缺口中以固定零件的相对位置。可传递不大的轴向力或扭矩。特殊联接：地脚螺栓联接,吊环螺钉联接二、标准螺纹联接件1）螺栓普通螺栓——六角头，小六角头，标准六角头，大六角头,内六角铰制孔螺栓——螺纹部分直径较小螺母2）双头螺柱——两端带螺纹A型—有退刀槽B型—无退刀槽3）螺钉与螺栓区别——要求螺纹部分直径较粗;要求全螺纹4）紧定螺钉锥端——适于零件表面硬度较低不常拆卸常合平端——接触面积大、不伤零件表面，用于顶紧硬度较大的平面，适于经常拆卸圆柱端——压入轴上凹抗中，适于紧定空心轴上零件的位置轻材料和金属薄板5）自攻螺钉——由螺钉攻出螺纹6）螺母六角螺母：标准，扁，厚圆螺母+止退垫圈——带有缺口，应用时带翅垫圈内舌嵌入轴槽中，外舌嵌入圆螺母的槽内，螺母即被锁紧7）垫圈三、螺纹联接的预紧螺纹联接：松联接——在装配时不拧紧，只存受外载时才受到力的作用紧联接——在装配时需拧紧，即在承载时，已预先受力，预紧力F’预紧目的——保持正常工作。如汽缸螺栓联接，有紧密性要求，防漏气，接触面积要大，靠摩擦力工作，增大刚性等。增大刚性——增加联接刚度、紧密性和提高防松能力预紧力F’——预先轴向作用力（拉力）预紧过紧——拧紧力F’过大，螺杆静载荷增大、降低本身强度过松——拧紧力F’过小，工作不可靠扳手拧紧力矩——M=FH·L,FH—作用于手柄上的力，L——力臂拧紧时螺母：M=M1+M2M——拧紧力矩M1——螺纹摩擦阻力矩M2——螺母端环形面与被联接件间的摩擦力矩)tan(221vdFM对于M10～M68有粗牙普通螺纹，无润滑时可取：dFM2.0F’——预紧力（N）d——螺纹公称直径（mm）预紧力F’的控制：测力矩板手——测出预紧力矩，如上图定力矩板手——达到固定的拧紧力矩T时，弹簧受压将自动打滑，如下图测量预紧前后螺栓伸长量——精度较高四、螺纹联接的防松测力矩板手定力矩板手1、防松目的实际工作中，外载荷有振动、变化、材料高温蠕变等会造成摩擦力减少，螺纹副中正压力在某一瞬间消失、摩擦力为零，从而使螺纹联接松动，如经反复作用，螺纹联接就会松驰而失效。因此，必须进行防松，否则会影响正常工作，造成事故。2、防松原理消除（或限制）螺纹副之间的相对运动，或增大相对运动的难度。3、防