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1、華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 第 14章 聯(lián) 軸 器 、 離 合 器 和 制 動(dòng) 器 14-0 聯(lián) 軸 器 和 離 合 器 概 述 14-1 聯(lián) 軸 器 的 種 類 和 特 性 14-5 特 殊 功 用 及 特 殊 結(jié) 構(gòu) 的 聯(lián) 軸 器 及 離 合 器 14-2 聯(lián) 軸 器 的 選 擇 14-3 離 合 器 14-4 安 全 聯(lián) 軸 器 及 安 全 離 合 器 14-6 制 動(dòng) 器 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 作 用 ： 主 要 用 于 將 兩 根 軸 聯(lián) 接 在 一 起 ， 使 它 們 一 起 旋 轉(zhuǎn) ， 并 傳 遞 扭 矩 ，

2、 也 可 用 作 安 全 裝 置 。 聯(lián) 軸 器 -用 于 將 兩 軸 聯(lián) 接 在 一 起 ， 機(jī) 器 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 兩 軸 不 能 分 離 ， 只 有 在 機(jī) 器 停 車 時(shí) 才 可 將 兩 軸 分 離 ； 離 合 器 -在 機(jī) 器 運(yùn) 轉(zhuǎn) 過(guò) 程 中 ， 可 使 兩 軸 隨 時(shí) 接 合 或 分 離 的 一 種 裝 置 。 它 可 用 來(lái) 操 縱 機(jī) 器 傳 動(dòng) 的 斷 續(xù) ， 以 便 進(jìn) 行 變 速 或 換 向 ； 安 全 聯(lián) 軸 器 與 離 合 器 -機(jī) 器 工 作 時(shí) ， 若 轉(zhuǎn) 矩 超 過(guò) 規(guī) 定 值 ， 即 可 自 行 斷 開(kāi) 或 打 滑 ， 以 保 證 機(jī) 器 中 的 主 要 零

3、件 不 因 過(guò) 載 而 損 壞 ； 特 殊 功 用 的 聯(lián) 軸 器 與 離 合 器 -用 于 某 些 特 殊 要 求 處 ， 如 ： 在 一 定 的 回 轉(zhuǎn) 方 向 或 達(dá) 到 一 定 轉(zhuǎn) 速 時(shí) ， 聯(lián) 軸 器 或 離 合 器 即 可 自 動(dòng) 接 合 或 分 離 等 ； 14-0 聯(lián) 軸 器 和 離 合 器 概 述 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 聯(lián) 軸 器 和 離 合 器 種 類 繁 多 ， 在 選 用 標(biāo) 準(zhǔn) 件 或 自 行 設(shè)計(jì) 時(shí) 應(yīng) 考 慮 如 下 因 素 ：傳 遞 轉(zhuǎn) 矩 大 小 ; 轉(zhuǎn) 速 高 低 ; 扭 轉(zhuǎn) 剛 度 變 化 ; 體 積 大 小 ;

4、緩 沖 吸 振 能 力 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 一 、 聯(lián) 軸 器 所 聯(lián) 兩 軸 的 相 對(duì) 位 移兩 軸 線 的 相 對(duì) 位 移 : 軸 向 、 徑 向 、 角 度 、 綜 合 。 由 于 制 造 、 安 裝 或 工 作 時(shí) 零 件 的 變 形 等 原 因 ，被 聯(lián) 接 的 兩 軸 不 一 定 度 能 精 確 對(duì) 中 ， 因 此 會(huì)出 現(xiàn) 兩 軸 之 間 的 軸 向 位 移 、 徑 向 位 移 和 角 位移 ， 或 其 組 合 。 y x y軸 向 x 徑 向角 度 綜 合制 造 誤 差安 裝 誤 差受 力 變 形 被 聯(lián) 接 的 兩 軸 不 能 精

5、 確 對(duì) 中 14-1 聯(lián) 軸 器 的 種 類 和 特 性 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 二 、 聯(lián) 軸 器 與 離 合 器 的 分 類 無(wú) 彈 性 元件 聯(lián) 軸 器剛 性 聯(lián) 軸 器聯(lián)軸器 套 筒 聯(lián) 軸 器凸 緣 聯(lián) 軸 器夾 殼 聯(lián) 軸 器 齒 式 聯(lián) 軸 器十 字 滑 塊 聯(lián) 軸 器撓 性 聯(lián) 軸 器 有 彈 性 元件 聯(lián) 軸 器 滑 塊 聯(lián) 軸 器萬(wàn) 向 聯(lián) 軸 器滾 子 鏈 聯(lián) 軸 器彈 性 套 柱 銷 聯(lián) 軸 器彈 性 套 柱 銷 聯(lián) 軸 器梅 花 形 彈 性 聯(lián) 軸 器輪 胎 聯(lián) 軸 器膜 片 聯(lián) 軸 器星 形 彈 性 聯(lián) 軸 器 下 面 將 對(duì)

6、各 種 聯(lián) 軸 器 作 詳 細(xì) 介 紹 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 （ 一 ） 剛 性 聯(lián) 軸 器 結(jié) 構(gòu) ： 用 一 個(gè) 套 筒 通 過(guò) 鍵 將 兩 軸 聯(lián) 接 在 一 起 。 用 緊 定 螺 釘 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 軸 向 固 定 。 套 筒 聯(lián) 軸 器型 式 ： 半 圓 鍵普 通 平 鍵特 點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 使 用 方 便 、 傳 遞 扭 矩 較 大 ， 但 不 能 緩 沖 減 振 。應(yīng) 用 ： 用 于 載 荷 較 平 穩(wěn) 的 兩 軸 聯(lián) 接 。1、 套 筒 聯(lián) 軸 器 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 2、 凸 緣 剛 性 聯(lián)

7、 軸 器 結(jié) 構(gòu) ： 半 聯(lián) 軸 器 通 過(guò) 鍵 與 軸 相 聯(lián) ， 用 螺 栓 將 兩 個(gè) 半 聯(lián) 軸 器 的 凸 緣 聯(lián) 接 在 一 起 。普 通 凸 緣 聯(lián) 軸 器型 式 ： 有 對(duì) 中 榫 的 凸 緣 聯(lián) 軸 器普 通 凸 緣 聯(lián) 軸 器 -靠 鉸 制 孔 螺 栓 對(duì) 中 。-靠 榫 頭 對(duì) 中 。普 通 螺 栓 對(duì) 中 榫 絞 制 孔 螺 栓 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 制 造 與 安 裝 要 求 ： 半 聯(lián) 軸 器 的 凸 緣 端 面 應(yīng) 與 軸 線 垂 直 ， 安 裝 時(shí) 應(yīng) 使 兩 軸 精 確 對(duì) 中 。 90材 料 ： 一 般 用 鑄 鐵 、

8、當(dāng) 重 載 或 V 30 m/s時(shí) ， 用 鑄 鋼 或 鍛 鋼 。特 點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 使 用 方 便 、 傳 遞 扭 矩 較 大 ， 但 不 能 緩 沖 減 振 。應(yīng) 用 ： 用 于 載 荷 較 平 穩(wěn) 的 兩 軸 聯(lián) 接 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 應(yīng) 用 ： 用 于 低 速 傳 動(dòng) 軸 ， 常 用 于 垂 直 傳 動(dòng) 軸 的 聯(lián) 接 。 3、 夾 殼 聯(lián) 軸 器 結(jié) 構(gòu) ： 將 套 筒 做 成 剖 分 夾 殼 結(jié) 構(gòu) ， 通 過(guò) 擰 緊 螺 栓 產(chǎn) 生的 預(yù) 緊 力 使 兩 夾 殼 與 軸 聯(lián) 接 ， 并 依 靠 鍵 以 及 夾 殼 與 軸表

9、 面 之 間 的 摩 擦 力 來(lái) 傳 遞 扭 矩 。 有 一 個(gè) 剖 分 式 對(duì) 中 環(huán) 。特 點(diǎn) ： 無(wú) 需 沿 軸 向 移 動(dòng) 即 可 方 便 裝 拆 ， 但 不 能 聯(lián) 接 直徑 不 同 的 兩 軸 ， 外 形 復(fù) 雜 且 不 易 平 衡 ， 高 速 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) 會(huì)產(chǎn) 生 離 心 力 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 1、 齒 式 聯(lián) 軸 器功 用 ： 能 補(bǔ) 償 軸 不 對(duì) 中 和 偏 斜 。工 作 范 圍 ： 正 常 齒 ： 30 腰 鼓 齒 ： 3 (二 ) 無(wú) 彈 性 元 件 聯(lián) 軸 器結(jié) 構(gòu) ： 兩 個(gè) 有 內(nèi) 齒 的 外 殼 ， 兩 個(gè) 有 外

10、齒 的 套 筒 ， 兩 者 齒數(shù) 相 同 ， 外 齒 做 成 球 形 齒 頂 的 腰 鼓 齒 。 套 筒 與 軸 用 鍵 聯(lián)接 ， 兩 外 殼 用 螺 栓 聯(lián) 接 。 兩 端 密 封 ， 空 腔 內(nèi) 儲(chǔ) 存 潤(rùn) 滑 油 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 優(yōu) 點(diǎn) ： 傳 遞 扭 矩 大 、 能 補(bǔ) 償 綜 合 位 移 。缺 點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 笨 重 、 造 價(jià) 高 。應(yīng) 用 ： 用 于 重 型 傳 動(dòng) 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 2、 十 字 滑 塊 聯(lián) 軸 器結(jié) 構(gòu) ： 兩 個(gè) 端 面 開(kāi) 有 徑 向 凹 槽 的 半 聯(lián) 軸 器

11、， 兩 端 各 具有 凸 榫 的 中 間 滑 塊 ， 且 兩 端 榫 頭 互 相 垂 直 ， 嵌 入 凹 槽中 ， 構(gòu) 成 移 動(dòng) 副 。工 作 原 理 ： 當(dāng) 兩 軸 存 在 不 對(duì) 中 和 偏 斜 時(shí) ，滑 塊 將 在 凹 槽 內(nèi) 滑 動(dòng) 。優(yōu) 缺 點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 制 造 容 易 。 滑 塊 因 偏 心 產(chǎn) 生 離 心力 和 磨 損 ， 并 給 軸 和 軸 承 帶 來(lái) 附 加 動(dòng) 載 荷 。適 用 范 圍 ： 30 , y 0.04d， v 300 r/min y 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 3、 滑 塊 聯(lián) 軸 器優(yōu) 點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、

12、 尺 寸 緊 湊 。應(yīng) 用 ： 適 用 于 小 功 率 ， 高 轉(zhuǎn) 速 而 無(wú) 劇 烈 沖 擊 的 場(chǎng) 合 。 結(jié) 構(gòu) ： 與 十 字 滑 塊 聯(lián) 軸 器 結(jié) 構(gòu) 相 似 ， 只 是 溝 槽 很 寬 ，中 間 為 不 帶 凸 牙 的 方 形 滑 塊 ， 其 材 料 為 夾 布 膠 木 。工 作 特 點(diǎn) ： 由 于 中 間 滑 塊 質(zhì) 量 小 ， 且 有 彈 性 ， 故 允 許較 高 的 極 限 轉(zhuǎn) 速 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 4、 萬(wàn) 向 聯(lián) 軸 器作 用 ： 用 于 傳 遞 兩 相 交 軸 之 間 的 動(dòng) 力 和 運(yùn) 動(dòng) ， 而 且 在傳 動(dòng) 過(guò) 程

13、中 ， 兩 軸 之 間 的 夾 角 還 可 以 改 變 。 共 軸 、 有 夾 角應(yīng) 用 ： 廣 泛 應(yīng) 用 于 汽 車 、 機(jī) 床 等 機(jī) 械 傳 動(dòng) 系 統(tǒng) 中 。單 萬(wàn) 向 聯(lián) 軸 器 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 vA1 = r1 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ： 兩 傳 動(dòng) 軸 末 端 各 有 一 個(gè) 叉 形 支 架 ， 用 鉸 鏈與 中 間 的 “ 十 字 形 ” 構(gòu) 件 相 聯(lián) ， “ 十 字 形 ” 構(gòu) 件 的 中心 位 于 兩 軸 交 點(diǎn) 處 ，運(yùn) 動(dòng) 分 析 ： 兩 軸 平 均 傳 動(dòng) 比 為 1， 但瞬 時(shí) 傳 動(dòng) 比 是 動(dòng) 態(tài) 變 化 的 。在 圖 示

14、 位 置 I, 以 軸 1為 參 考系 ， 對(duì) A點(diǎn) 有 ： 以 軸 2為 參 考 系 ， 對(duì) A點(diǎn) 有 ：v A2 = r2 A 2A 1 B rr= r cos 2顯 然 有 ： vA1 = vA2 =045 軸 間 角 為 ： 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 r”其 它 位 置 ：代 入 得 ： 1 B BA 2在 圖 示 位 置 II, 以 軸 2為 參 考系 ， 對(duì) B點(diǎn) 有 ： vB2 = r”2以 軸 1為 參 考 系 ， 對(duì) B點(diǎn) 有 ：vB1 = r”1 = 1 r cos同 樣 有 ： vB1 = vB2 r代 入 得 ： 2=1 cos2 1

15、=”2 滑 塊 聯(lián) 軸 器 ； 角 位 移 較 大 ， 或 兩 軸 相 交 時(shí) ： = 滑 塊 聯(lián) 軸 器 4) 考 慮 可 靠 性 和 工 作 環(huán) 境 由 金 屬 制 成 的 不 需 要 潤(rùn) 滑 的 聯(lián) 軸 器 工 作 比 較 可 靠 ； 需 要 潤(rùn) 滑 的 聯(lián) 軸 器 ， 其 性 能 易 受 潤(rùn) 滑 完 善 程 度 的 影 響 ， 且 可 能 污 染 環(huán) 境 ； 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 含 有 橡 膠 等 非 金 屬 元 件 的 聯(lián) 軸 器 對(duì) 溫 度 、 腐 蝕 介 質(zhì) 、 強(qiáng) 光 等 比 較 敏 感 ， 而 且 容 易 老 化 。 在 滿 足 使 用

16、 要 求 的 前 提 下 ， 壓 選 擇 裝 拆 方 便 、 維 護(hù)簡(jiǎn) 單 、 成 本 低 廉 的 聯(lián) 軸 器 。5) 聯(lián) 軸 器 的 制 造 、 安 裝 、 維 護(hù) 和 經(jīng) 濟(jì) 性 剛 性 聯(lián) 軸 器 不 僅 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 而 且 裝 拆 方 便 ， 可 用 于低 速 、 剛 性 大 的 傳 動(dòng) ； 彈 性 聯(lián) 軸 器 具 有 較 好 的 綜 合 性 能 ， 廣 泛 應(yīng) 用 于 一 般的 中 、 小 傳 動(dòng) 。 6) 安 全 性 要 求 有 安 全 保 護(hù) 要 求 的 軸 ， 應(yīng) 選 用 安 全 聯(lián) 軸 器 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 表 14-1

17、工 作 情 況 系 數(shù) K A原 動(dòng) 機(jī) (K A) 發(fā) 電 機(jī) 、 小 型 通 風(fēng) 機(jī) 、 小 型 離 心 機(jī) 1.3 1.5 1.8 2.2 透 平 壓 縮 機(jī) 、 木 工 機(jī) 械 、 輸 送 機(jī) 1.5 1.7 2.0 2.4攪 拌 機(jī) 、 增 壓 機(jī) 、 有 飛 輪 的 壓 縮 機(jī) 1.7 1.9 2.2 2.6織 布 機(jī) 、 水 泥 攪 拌 機(jī) 、 拖 拉 機(jī) 1.9 2.1 2.4 2.8挖 掘 機(jī) 、 起 重 機(jī) 、 碎 石 機(jī) 、 造 紙 機(jī) 械 2.3 2.5 2.8 3.2電 動(dòng) 機(jī) 多 缸 雙 缸 單 缸汽 輪 機(jī) 內(nèi) 燃 機(jī) 內(nèi) 燃 機(jī) 內(nèi) 燃 機(jī)工 作 機(jī)壓 延 機(jī)

18、、 重 型 初 軋 機(jī) 、 無(wú) 飛 輪 活 塞 泵 3.1 3.3 3.6 4.0二 、 計(jì) 算 聯(lián) 軸 器 的 扭 矩 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 矩 ： Tca=K ATK A為 工 作 情 況 系 數(shù) ； 見(jiàn) 下 頁(yè)T為 公 稱 扭 矩 ； 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 三 、 確 定 聯(lián) 軸 器 的 型 號(hào) 選 型 依 據(jù) ： Tca T ， 由 相 關(guān) 標(biāo) 準(zhǔn) 確 定 型 號(hào) ； 四 、 校 核 最 大 轉(zhuǎn) 速 n nmax 六 、 規(guī) 定 部 件 相 應(yīng) 的 安 裝 精 度 被 聯(lián) 接 軸 的 轉(zhuǎn) 速 n， 不 應(yīng) 超 過(guò) 聯(lián) 軸 器 許 用 的 最 高轉(zhuǎn) 速 nma

19、x， 即 ：五 、 協(xié) 調(diào) 軸 孔 直 徑 被 聯(lián) 接 兩 軸 的 直 徑 和 形 狀 （ 圓 柱 或 圓 錐 ） 均 可以 不 同 ， 但 必 須 使 直 徑 在 所 選 聯(lián) 軸 器 型 號(hào) 規(guī) 定 的 范圍 內(nèi) ， 形 狀 也 應(yīng) 滿 足 相 應(yīng) 要 求 。 聯(lián) 軸 器 允 許 軸 的 相 對(duì) 位 移 偏 差 是 有 一 定 范 圍 的 ，因 此 ， 必 須 保 證 軸 及 相 應(yīng) 部 件 的 安 裝 精 度 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 進(jìn) 行 必 要 的 校 核 聯(lián) 軸 器 除 了 要 滿 足 轉(zhuǎn) 矩和 轉(zhuǎn) 速 的 要 求 外 ， 必 要 時(shí) 還應(yīng) 對(duì)

20、 聯(lián) 軸 器 中 的 零 件 進(jìn) 行 承載 能 力 校 核 ， 如 對(duì) 非 金 屬 元件 的 許 用 溫 度 校 核 等 。 選 擇 聯(lián) 軸 器 的 類 型計(jì) 算 聯(lián) 軸 器 的 計(jì) 算 轉(zhuǎn) 矩確 定 聯(lián) 軸 器 的 型 號(hào)協(xié) 調(diào) 軸 孔 直 徑校 核 最 大 轉(zhuǎn) 矩規(guī) 定 部 件 相 應(yīng) 的 安 裝 精 度進(jìn) 行 必 要 的 承 載 能 力 校 核聯(lián) 軸 器 的 選 擇 流 程 ： 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 作 用 ： 在 機(jī) 器 運(yùn) 轉(zhuǎn) 過(guò) 程 中 ， 使 兩 軸 隨 時(shí) 接 合 或 分 離 ； 用 來(lái) 操 縱 機(jī) 器 傳 動(dòng) 的 斷 續(xù) ， 以 便 進(jìn)

21、行 變 速 或 換 向 ； 14-3 離 合 器分類一 、 離 合 器 的 分 類 按 其 工 作 原 理 分 機(jī) 械 離 合 器電 磁 離 合 器液 壓 離 合 器氣 壓 離 合 器 超 越 離 合 器離 心 離 合 器 安 全 離 合 器嵌 入 式摩 擦 式按 離 合 控 制 方 法 分 操 縱 式自 動(dòng) 式按 操 縱 方 式 分 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 二 、 對(duì) 離 合 器 的 基 本 要 求 分 離 、 接 合 迅 速 ， 平 穩(wěn) 無(wú) 沖 擊 ， 分 離 徹 底 ， 動(dòng) 作 準(zhǔn) 確 可 靠 ； 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 重 量 輕 ， 慣 性 小 ， 外

22、 形 尺 寸 小 ， 工 作 安 全 ， 效 率 高 ； 接 合 元 件 耐 磨 性 好 ， 使 用 壽 命 長(zhǎng) ， 散 熱 條 件 好 ； 操 縱 方 便 省 力 ， 制 造 容 易 ， 調(diào) 整 維 修 方 便 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 1) 牙 嵌 式 離 合 器結(jié) 構(gòu) ： 由 端 面 帶 牙 的 固 定 套 筒 、 活 動(dòng) 套 筒 、 對(duì) 中 環(huán) 組 成 。 固 定 套 筒 活 動(dòng) 套 筒 滑 環(huán)對(duì) 中 環(huán)工 作 原 理 ： 利 用 操 縱 桿 移 動(dòng) 滑 環(huán) ， 實(shí) 現(xiàn) 兩 套 筒 的 結(jié) 合 與 分 離 。 三 、 常 用 離 合 器 簡(jiǎn) 介 華

23、 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 牙 型3040 28 28 60三 角 形梯 形鋸 齒 形 -傳 遞 中 小 轉(zhuǎn) 矩 、 牙 數(shù) 為 1660-傳 遞 較 大 轉(zhuǎn) 矩 、 牙 數(shù) 為 315梯 形 牙 可 以 補(bǔ) 償 磨 損 后 的 牙 側(cè) 間 隙 。鋸 齒 形 只 能 單 向 工 作 。 反 轉(zhuǎn) 時(shí) 具 有 較 大 的 軸 向 分 力 ， 會(huì) 迫 使 離 合 器 自 行 分 離 。制 造 要 求 ： 各 牙 應(yīng) 精 確 等 分 ， 以 使 載 荷 均 勻 分 布 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 特 點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 外 廓

24、尺 寸 小 、 能 傳 遞 較 大 的 轉(zhuǎn) 矩 。材 料 ：低 碳 合 金 鋼 ： 20Cr 、 20MnB。滲 碳 淬 火 后 牙 面 硬 度 ： 5662 HRC;中 碳 合 金 鋼 ： 40Cr 、 45MnB。表 面 淬 火 后 牙 面 硬 度 ： 4858 HRC; 承 載 能 力 ： 取 決 于 齒 根 的 彎 曲 強(qiáng) 度 :hK ATzWD0 b= b 2K ATzD0ah p = p W-齒 根 彎 曲 截 面 系 數(shù) ； D0-牙 平 均 直 徑 ； a-牙 的 寬 度 。D0 ah式 中 ： h為 牙 齒 高 度 ； z為 牙 齒 數(shù) ； 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘

25、 存 云 教 授 研 制 2 32)單 片 式 圓 盤 摩 擦 離 合 器摩 擦 扭 矩 : Tmax=Fa f Rf結(jié) 構(gòu) ： 由 固 定 圓 盤 1、 活 動(dòng) 圓 盤 2、 滑 環(huán) 組 成 。 工 作 原 理 ： 移 動(dòng) 滑 環(huán) ， 可 實(shí) 現(xiàn) 兩 圓 盤 的 結(jié) 合 與 分 離 ， 靠 摩 擦 力 帶 動(dòng) 從 動(dòng) 軸 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 2.過(guò) 載 時(shí) 打 滑 ， 起 保 護(hù) 作 用 ； 3.結(jié) 合 平 穩(wěn) 、 沖 擊 和 振 動(dòng) 小 。優(yōu) 點(diǎn) ： 1.在 任 何 轉(zhuǎn) 速 條 件 下 兩 軸 都可 以 進(jìn) 行 結(jié) 合 ； Fa21 3Rf缺 點(diǎn) ： 結(jié) 合 過(guò) 程 中 不 可 避 免 出 現(xiàn) 打

26、 滑 ， 引 起 磨 損 和 發(fā) 熱 ； 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 主 動(dòng) 摩 擦 片 杠 桿 滑 環(huán)工 作 原 理 ： 移 動(dòng) 滑環(huán) ， 通 過(guò) 杠 桿 作 用 ，壓 緊 或 放 松 磨 擦 片 ，來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 兩 軸 的 結(jié) 合 與分 離 。 調(diào) 整 螺 母被 動(dòng) 摩 擦 片3) 多 片 式 圓 盤 摩 擦 離 合 器結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) ：多 個(gè) 摩 擦 片 疊 加 在 一 起 ； 三 維 動(dòng) 畫(huà) 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 摩 擦 片 材 料 ： 淬 火 鋼 片 、 壓 制 石 棉 片 。 摩 擦 片 數(shù) 量 z 傳 遞 扭 矩

27、 T 但 z過(guò) 大 將 使 各 層 間 壓 力 不 均 勻 ， 一 般 取 : z=1215摩 擦 扭 矩 : Tmax= z Fa f Rf z Fa f (D1 +D2)= 4 K A T4 Fap = (D1 +D2)表 面 壓 強(qiáng) : p D 1 D2 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 有 潤(rùn) 滑 劑 無(wú) 潤(rùn) 滑 劑 p/ MPa表 14-2 常 用 摩 擦 片 材 料 的 f 和 p 摩 擦 片 材 料 f 圓 盤 摩 擦 離 合 器鑄 鐵 鑄 鐵 或 鋼 0.050.06 0.15 0.2 0.250.30淬 火 鋼 淬 火 鋼 0.050.06 0.18

28、 0.60.8青 銅 鋼 或 鑄 鐵 0.08 0.17 0.18 0.40.5壓 制 石 棉 鋼 或 鑄 鐵 0.12 0.3 0.5 0.200.30對(duì) 于 頻 繁 啟 動(dòng) 的 離 合 器 ， 可 將 表 中 p降 低 1530%。類 型 反 應(yīng) 敏 捷 ， 但 摩 擦 片 易 磨 損 。油 式 磨 擦 離 合 器干 式 磨 擦 離 合 器 磨 損 輕 微 、 壽 命 長(zhǎng) 、 并 能 在 繁 重 的 條 件 下 運(yùn) 轉(zhuǎn) 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 810 4) 圓 錐 式 摩 擦 離 合 器結(jié) 構(gòu) ： 錐 臺(tái) 表 面 為 摩 擦 接 觸 面 。優(yōu) 點(diǎn) ：

29、 由 于 采 用 了 槽 面 摩 擦 原 理 ， 因 此 只 需 要 很 小 的 操 縱 力 即 能 使 離 合 器 傳 遞 較 大 的 轉(zhuǎn) 矩 。缺 點(diǎn) ： 徑 向 尺 寸 較 大 ， 不 如 多 盤 式 緊 湊 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 離 合 器 的 操 縱 方 式 機(jī) 械 力電 磁 力氣 動(dòng) 力液 壓 力5) 電 磁 摩 擦 離 合 器結(jié) 構(gòu) ： 其 結(jié) 構(gòu) 特 點(diǎn) 與 機(jī) 械 式 多 片 摩 擦 離 合 器 一 樣 。優(yōu) 點(diǎn) ： 由 于 采 用 了 電 磁 力 進(jìn) 行 控 制 ， 因 此 控 制 靈 活 ， 容 易 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 化 。 華 中

30、 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 四 、 離 合 器 的 選 用 嵌 入 式 離 合 器 的 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 外 形 尺 寸 較 小 ， 兩 軸間 的 聯(lián) 接 無(wú) 相 對(duì) 運(yùn) 動(dòng) ， 一 般 適 用 于 低 速 接 合 ， 轉(zhuǎn) 矩 不大 的 場(chǎng) 合 ； 摩 擦 式 離 合 器 可 在 任 何 轉(zhuǎn) 速 下 實(shí) 現(xiàn) 兩 軸 的 接 合 或 分離 ； 接 合 過(guò) 程 平 穩(wěn) ， 沖 擊 振 動(dòng) 較 小 ； 可 有 過(guò) 載 保 護(hù) 作用 。 但 尺 寸 較 大 ， 在 接 合 或 分 離 過(guò) 程 中 要 產(chǎn) 生 滑 動(dòng) 摩擦 ， 故 發(fā) 熱 量 大 ， 磨 損 也 較 大 。

31、電 磁 摩 擦 離 合 器 可 實(shí) 現(xiàn) 遠(yuǎn) 距 離 操 縱 ， 動(dòng) 作 迅 速 ，沒(méi) 有 不 平 衡 的 軸 向 力 ， 因 而 在 數(shù) 控 機(jī) 床 等 機(jī) 械 中 獲得 了 廣 泛 的 應(yīng) 用 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 14-4 安 全 聯(lián) 軸 器 及 安 全 離 合 器 作 用 ： 當(dāng) 工 作 轉(zhuǎn) 矩 超 過(guò) 機(jī) 器 允 許 的 極 限 轉(zhuǎn) 矩 時(shí) ， 聯(lián) 接件 將 發(fā) 生 折 斷 、 脫 開(kāi) 或 打 滑 ， 從 而 使 從 動(dòng) 軸 自 動(dòng) 停 止轉(zhuǎn) 動(dòng) ， 以 保 護(hù) 機(jī) 器 中 的 重 要 零 件 不 致 損 壞 。一 、 剪 切 銷 安 全 聯(lián)

32、軸 器 安 全 聯(lián) 軸 器 -斷 開(kāi) 聯(lián) 接 后 不 能 自動(dòng) 恢 復(fù) 工 作 能 力 ， 用 于 很 少 過(guò) 載 處 ； 雙 剪 式單 剪 式安 全 離 合 器 斷 開(kāi) 聯(lián) 接 后 能 夠 自 動(dòng)恢 復(fù) 工 作 能 力 ， 用 于 經(jīng) 常 過(guò) 載 處 ；分 單 剪 和 雙 剪 兩 種 類 型 。 結(jié) 構(gòu) ： 類 似 于 凸 緣 聯(lián) 軸 器 ， 但 不用 螺 釘 ， 而 用 鋼 制 銷 釘 聯(lián) 接 。 銷釘 裝 入 經(jīng) 過(guò) 淬 火 的 兩 個(gè) 套 管 中 ，過(guò) 載 時(shí) 被 剪 斷 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 銷 釘 直 徑 可 按 如 下 公 式 計(jì) 算 ：

33、mmzDKTd m 8 Dm其 中 ： T-公 稱 扭 矩 ； Dm-銷 釘 分 布 圓 直 徑 ； z-銷 釘 數(shù) 目 ； -許 用 剪 切 應(yīng) 力 ； K -為 過(guò) 載 限 制 系 數(shù) ； 表 14-4 過(guò) 載 限 制 系 數(shù) K載 荷 發(fā) 電 機(jī) 、 小 型 通 風(fēng) 機(jī) 、 離 心 機(jī) 械 等 1.1倍 靜 載 荷 接 近 靜 載 荷 1.1輕 型 傳 動(dòng) 裝 置 、 車 床 、 銑 床 、 輸 送 機(jī) 1.5倍 靜 載 荷 有 微 小 變 化 1.6刨 床 、 插 床 、 有 飛 輪 的 壓 縮 機(jī) 等 2 倍 靜 載 荷 有 較 大 變 化 2.1工 程 機(jī) 械 、 破 碎 機(jī) 、

34、螺 旋 壓 力 機(jī) 3 倍 靜 載 荷 沖 擊 載 荷 3.2啟 動(dòng) 工 作機(jī) 器 名 稱 K 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 銷 釘 材 料 ： 45號(hào) 鋼 淬 火 ， 或 高 碳 鋼 。 在 剪 端 處 應(yīng) 預(yù) 先 切 槽 。特 點(diǎn) ： 由 于 材 料 機(jī) 械 性 能 不 穩(wěn) 定 ， 以 及 制 造 尺 寸 誤 差 等 原 因 ， 使 得 銷 釘 剪 斷 載 荷 不 精 確 ； 銷 釘 被 剪 斷 后 ， 不 能 自 動(dòng) 恢 復(fù) 工 作 能 力 ， 需 要 停 車 更 換 ； 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 常 用 于 很 少 過(guò) 載 的 機(jī) 器 中 ； 華 中 農(nóng) 業(yè) 大

35、 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 彈 簧主 動(dòng) 齒 輪 從 動(dòng) 盤 外 套 筒 調(diào) 節(jié) 螺 母二 、 滾 珠 安 全 離 合 器 轉(zhuǎn)動(dòng)方向工 作 原 理 ： 扭 矩 主 動(dòng) 齒 輪 滾 珠 從 動(dòng) 盤 外 套 筒 鍵 從 動(dòng) 軸 。 過(guò) 載 時(shí) ， 彈 簧 被 壓 縮 ， 從 動(dòng) 盤 右 移 ， 主 動(dòng) 齒 輪 空 轉(zhuǎn) ，從 動(dòng) 軸 即 停 止 轉(zhuǎn) 動(dòng) 。彈 簧 壓 力 的 大 小 可 用 螺 母 來(lái) 調(diào) 節(jié) 。 當(dāng) 載 荷 恢 復(fù) 正 常 時(shí) ， 重 新 傳 遞 轉(zhuǎn) 矩 。轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)動(dòng)方向 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 當(dāng) 外 環(huán) 反 向

36、 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) ， 則 帶 動(dòng) 滾柱 克 服 彈 簧 力 而 滾 到 楔 形 空 間的 寬 敞 位 置 ， 離 合 器 處 于 分 離狀 態(tài) 。 結(jié) 構(gòu) ： 由 星 輪 、 外 環(huán) 、 滾 柱 、 彈 簧 推 桿 等 零 件 組 成 。工 作 原 理 ：當(dāng) 外 環(huán) 逆 時(shí) 鐘 轉(zhuǎn) 動(dòng) 時(shí) ， 以 摩 擦力 帶 動(dòng) 滾 柱 向 前 滾 動(dòng) ， 進(jìn) 一 步楔 緊 內(nèi) 外 接 觸 面 ， 從 而 驅(qū) 動(dòng) 星輪 一 起 旋 轉(zhuǎn) 。 1) 滾 柱 式 定 向 離 合 器 一 、 定 向 離 合 器 滾 柱 在 彈 簧 推 桿 作 用 下 處 于 半 楔 緊 狀 態(tài) 。 14-5 特 殊 功 用 及 特 殊

37、 結(jié) 構(gòu) 的 聯(lián) 軸 器 及 離 合 器 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 結(jié) 構(gòu) ： 由 內(nèi) 環(huán) 、 外 環(huán) 、 楔 塊 、 支 撐 環(huán) 、 拉 簧 等 零 件 組 成 。2) 楔 塊 式 定 向 離 合 器 優(yōu) 點(diǎn) ： 楔 塊 曲 率 半 徑 大 ， 裝入 數(shù) 量 多 ， 相 同 尺 寸 時(shí) 傳 遞的 轉(zhuǎn) 矩 更 大 。缺 點(diǎn) ： 高 速 運(yùn) 轉(zhuǎn) 時(shí) 有 較 大 磨損 ， 壽 命 較 短 。工 作 原 理 ：內(nèi) 外 環(huán) 工 作 面 都 為 圓 形 ， 整 圈 拉 簧 壓 著 楔 塊 始 終 與 內(nèi)環(huán) 接 觸 ， 并 力 圖 使 楔 塊 繞 自 身 作 逆 時(shí) 鐘

38、方 向 偏 擺 。 當(dāng)外 環(huán) 順 時(shí) 鐘 方 向 旋 轉(zhuǎn) 時(shí) ， 楔 塊 克 服 彈 簧 力 而 作 順 時(shí) 鐘方 向 擺 動(dòng) ， 從 而 在 內(nèi) 外 環(huán) 間 越 楔 越 緊 ， 離 合 器 處 于 結(jié)合 狀 態(tài) 。 反 向 時(shí) 斜 塊 松 開(kāi) 而 成 分 離 狀 態(tài) 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 結(jié) 構(gòu) ： 由 轉(zhuǎn) 子 軸 、 左 右 輪 輻 、 勵(lì) 磁 線 圈 、 磁 粉 等 組 成 。 工 作 原 理 ： 通 電 后 磁 粉 被 磁 化 ， 彼 此 相 互 吸 引 聚 集 ， 依靠 磁 粉 的 結(jié) 合 力 以 及 磁 粉 與 兩 工 作 面 之 間 的

39、摩 擦 力 拉 傳遞 轉(zhuǎn) 矩 。 輸 出磁 粉 性 能 要 求 ：導(dǎo) 磁 率 高 、 剩 磁 小 、 流動(dòng) 性 好 、 耐 磨 、 耐 熱 、不 燒 結(jié) 性 。 輸 入二 、 電 磁 粉 末 離 合 器 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 磁 粉 材 料 ：鐵 鈷 鎳 、 鐵 鈷 釩 等 合 金 粉 ， 加 入 少 量 二 硫 化 鉬 。 形 狀 為 球 形 或 橢 球 形 ， 顆 粒 直 徑 為 ： 2070 m。 優(yōu) 點(diǎn) ：1） 勵(lì) 磁 電 流 I 與 轉(zhuǎn) 矩 T呈 線 性 關(guān) 系 、 轉(zhuǎn) 矩 調(diào) 節(jié) 簡(jiǎn) 單 而 且 精 確 ， 調(diào) 節(jié) 范 圍 寬 。 2) 可 用

40、 作 恒 張 力 控 制 ， 是 造 紙 機(jī) 、 紡 織 機(jī) 、 印 刷 機(jī) 、 繞 線 機(jī) 等 的 理 想 裝 置 。 3) 若 將 主 動(dòng) 件 固 定 ， 則 可 作 制 動(dòng) 器 使 用 。 缺 點(diǎn) ： 相 對(duì) 而 言 比 較 笨 重 。 4) 操 縱 方 便 、 離 合 平 穩(wěn) 、 工 作 可 靠 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 14-6 制 動(dòng) 器結(jié) 構(gòu) ： 由 瓦 塊 、 制 動(dòng) 輪 等 零 件 組 成 。工 作 原 理 ： 通 電 松 開(kāi) ， 斷 電 后 靠 彈 簧 拉 力 實(shí) 現(xiàn) 制 動(dòng) 。 借 助 于 瓦 塊 與 制 動(dòng) 輪 之 間 的 摩 擦

41、力 來(lái) 實(shí) 現(xiàn) 制 動(dòng) 。 斷 電 制 動(dòng) 是 為 了 保 證 設(shè) 備 安 全 。作 用 ： 降 低 機(jī) 械 運(yùn) 轉(zhuǎn) 速 度 或 停 止 運(yùn) 轉(zhuǎn) 的 裝 置 。應(yīng) 用 ： 車 輛 、 起 重 機(jī) 械 等 。一 、 塊 式 制 動(dòng) 器 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 ab aF D h H制 動(dòng) 力 矩 的 計(jì) 算 ： F F彈 簧 力FN FN制 動(dòng) 反 力FN =0.95FH/h 0.95-摩 擦 損 耗 的 系 數(shù) 杠 桿 連 接 處制 動(dòng) 力 矩 ： T= FN f D 瓦 塊 材 料 ： 鑄 鐵 、 或 鑄 鐵 表 面 復(fù) 以 皮 革 或 石 棉 帶 。特

42、點(diǎn) ： 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 、 緊 湊 。二 、 帶 式 制 動(dòng) 器 F瓦 塊 制 動(dòng) 器 已 經(jīng) 規(guī) 范 化 ， 可 根 據(jù) 所 需 的 制 動(dòng) 力 矩 選 型 。工 作 原 理 ：在 外 力 的 作 用 下 ， 閘 帶 收 緊 抱 住 制 動(dòng)輪 實(shí) 現(xiàn) 制 動(dòng) 。 華 中 農(nóng) 業(yè) 大 學(xué) 專 用 潘 存 云 教 授 研 制 計(jì) 算 ： F ab aFt = F1 F2 F1 =F2e fF2 = e f-1Ft = D2T 1 e f-1 F= (F2 +F1) a+b aFt = D2T = D a+b e f-1 2T a e f+1 F1F2圓 周 力 ： 拉 力 ： 由 歐 拉 公 式 得 ： 制 動(dòng) 力 ： 為 了 增 加 摩 擦 ， 鋼 帶 復(fù) 以 石 棉 或 夾 鐵 紗 帆 布 。 -閘 帶 的 包 角 ；