机械设计基础 参赛课件

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1、联轴器、离合器和制动器参赛选手：***§17-1联轴器、离合器的类型和应用§17-2固定式刚性联轴器§17-3可移动刚性联轴器§17-4弹性联轴器§17-5牙嵌式离合器§17-6摩擦离合器轴器、离合器和制动器§17-7磁粉离合器§17-8定向离合器§17-9制动器§17-1联轴器、离合器的类型和应用工作特点：联轴器用于刚性静态联接；而离合器则用于两轴之间的动态联接。分类：弹性联轴器刚性联轴器固定式联轴器移动式联轴器作用：主要用于将两根轴联接在一起，使它们一起旋转，并传递扭矩。联轴器牙嵌式离合器离合器摩擦式离合器电磁离合器自动离合器应用实例：手腕驱动机构、汽车后桥驱动、车辆启停等。联轴器、离

2、合器大都已经标准化了，可直接选用。工作条件选类型转矩转速轴径确定型号与规格计算转矩：Tc=KATKA为工作情况系数；T为名义转矩；表17-1工作情况系数KA工作机原动机为电动机时发电机、小型通风机、小型离心机1.3透平压缩机、木工机械、输送机1.5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1.9挖掘机、起重机、碎石机、造纸机械2.3设计：潘存云设计：潘存云§17-2固定式刚性联轴器结构：半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联轴器的凸缘联接在一起。普通凸缘联轴器绞制孔螺栓型式：有对中榫的凸缘联轴器普通凸缘联轴器——靠铰制孔螺栓对中。——靠榫头对中。普通螺栓对中榫设计

3、：潘存云制造与安装要求：半联轴器的凸缘端面应与轴线垂直，安装时应使两轴精确对中。90˚材料：一般用铸铁、当重载或V≥30m/s时，用铸钢或锻钢。特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能缓冲减振。应用：用于载荷较平稳的两轴联接。设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云设计：潘存云yxα两轴线的相对位移:轴向、径向、角度、综合。§17-3可移动刚性联轴器由于制造、安装或工作时零件的变形等原因，被联接的两轴不一定度能精确对中，因此会出现两轴之间的轴向位移、径向位移和角位移，或其组合。联接特点：构成动联接，具有一个或几个方向的活动度。能补偿两轴的相对位移。αxy轴向如果联轴器没有适应这种相对位移

4、的能力就会在联轴器、轴和轴承中引起附加载荷，甚至引起强烈振动。天津工业大学专用作者：潘存云教授设计：潘存云设计：潘存云一、齿式联轴器结构：两个有内齿的外壳，两个有外齿的套筒，两者齿数相同，外齿做成球形齿顶的腰鼓齿。套筒与轴用键联接，两外壳用螺栓联接。两端密封，空腔内储存润滑油。功用：能补偿轴不对中和偏斜。工作范围：正常齿：α≤30’腰鼓齿：α≤3˚α设计：潘存云设计：潘存云优点：传递扭矩大、能补偿综合位移。缺点：结构笨重、造价高。应用：用于重型传动。设计：潘存云二、滑块联轴器结构：两个端面开有径向凹槽的半联轴器，两端各具有凸榫的中间滑块，且两端榫头互相垂直，嵌入凹槽中，构成移动副。工作原理

5、：当两轴存在不对中和偏斜时，滑块将在凹槽内滑动。优缺点：结构简单、制造容易。滑块因偏心产生离心力和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷。适用范围：α≤30’,y≤0.04d，v≤300r/minαy设计：潘存云设计：潘存云三、万向联轴器作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。共轴、有夹角应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。单万向联轴器α设计：潘存云设计：潘存云vA1=rω1结构特点：两传动轴末端各有一个叉形支架，用铰链与中间的“十字形”构件相联，“十字形”构件的中心位于两轴交点处，运动分析αα两轴平均传动比为1，但瞬时传动比是动态变化的。在图

6、示位置I,以轴1为参考系，对A点有以轴2为参考系，对A点有vA2=r’ω’2Aω'2Aαω1Brr’=rcosαω’2显然有vA1=vA2α=0~45˚轴间角为设计：潘存云r”其它位置代入得ααω1BBAω"2在图示位置II,以轴2为参考系，对B点有vB2=rω”2以轴1为参考系，对B点有vB1=r”ω1=ω1rcosα同样有vB1=vB2r代入得ω’’2=ω1cosαω’2〉ω1ω”2<ω1ω1cosαω1cosα≤ω2≤ω1=cosαω’2设计：潘存云设计：潘存云2.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①主动、从动、中间三轴共面；②主动轴、从动轴的

7、轴线与中间轴的轴线之间的夹角应相等；③中间轴两端的叉面应在同一平面内。ααC2αα121C为了消除从动轴变速转动的缺点，常设计：潘存云设计：潘存云3.小型双万向联轴器结构如图所示，通常采用合金钢制造。AAA--AAAααAAαα模型演示设计：潘存云设计：潘存云一、弹性套柱销联轴器§17-4弹性联轴器结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套的柱销联接两个半联轴器。预留安装空间以便与更换橡胶套A预留间隙以补偿轴向位移。