机械制图联轴器与离合器的设计VIP专享VIP免费

联轴器的选择离合器的类型和应用机械制图联轴器与离合器的设计联轴器的类型和应用离合器的选择工程背景联轴器和离合器是机械传动中常用的部件，主要用来连接轴与轴（或连接轴与其他回转零件），以传递运动与转矩；有时也可用做安全装置。根据工作特性，它们可分为以下4类。设计者思维作为工程师，在设计联轴器或离合器时，需要考虑以下几个问题：何时选用联轴器？何时采用离合器？要如何选择联轴器或离合器的类型？如何确定联轴器或离合器的型号？联轴器或离合器的尺寸要如何确定（轴径d，轴孔长L）？如何校核联轴器或离合器的许用转矩和最大转速？多盘摩擦离合器的摩擦盘数如何确定？设计出的联轴器或离合器能否满足环境条件的要求？设计者思维简单实例图15-1所示的是卷扬机传动布置图，电动机与减速器之间用联轴器连接，减速器与卷筒之间用离合器连接。当卷筒暂停转动时，不用关电动机，操纵离合器就可使之脱开。图15-1卷扬机传动布置图15.1联轴器的类型和应用联轴器主要是用在轴与轴之间的联接中，使两轴可以同时转动，以传递运动和转矩。用联轴器联接的两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸才能把它们分离。联轴器所连接的两根轴，由于制造及安装误差，以及机器在工作受载时基础、机架和其他零部件的弹性变形与温度变形，其轴线不可避免地会产生相对位移，如图15-2所示。图15-2两根轴间的各种相对位移根据有无弹性元件和对各种相对位移有无补偿能力，联轴器可分为刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器。一、刚性联轴器只能传递运动和转矩，不具备其他功能包括凸缘联轴器、套筒联轴器、夹壳联轴器等1．凸缘联铀器凸缘联铀器是应用最广的刚性联轴器，如图15-3所示。图15-3凸缘联轴器它是把两个带有凸缘的半联轴器用普通平键分别与两根轴连接，然后用螺栓把两个半联轴器连成一体，以传递运动和转矩。两种主要的结构形式①图15-3(a)所示的是普通的凸缘联铀器，通常靠铰制孔用螺栓来实现两轴对中，当采用铰制孔用螺栓时，螺栓杆与钉孔为过渡配合，靠螺栓杆承受挤压与剪切来传递转矩；②图15-3(b)所示的是有对中榫的凸缘联铀器，靠一个半联轴器上的凸肩与另一个半联轴器上的凹槽相配合而对中，两个半联轴器此时用普通螺栓连接，螺栓杆与孔壁之间存在间隙，装配时必须拧紧螺栓，转矩靠半联轴器接合面的摩擦力矩来传递。为了运行安全，凸缘联轴器可做成带防护边的结构，如图15-3(c)所示。凸缘联轴器的材料可用灰铸铁和碳钢。当重载或圆周速度大于30m/s时应用铸钢或锻钢，由于凸缘联轴器属于刚性联轴器，对所连两根轴之间的相对位移缺乏补偿能力，故对两根轴对中性的要求很高。当两根轴有相对位移存在时，就会在机件内引起附加载荷，使工作情况恶化，这是它的主要缺点。但由于它构造简单、成本低、可传递较大的转矩，故当转速低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好时常被采用。附表15-1凸缘联轴器（摘自GB/T5843—2003）2．套筒联轴器这是一种结构最简单的刚性联轴器，如图15-4所示。这种联轴器是一个圆柱形套筒，可用两个圆锥销来传递转矩，也可以用两个平键代替圆锥销。该联轴器的优点是径向尺寸小，结构简单。图15-4套筒联轴器结构尺寸推荐：D=(1.5～2)d,L=(2.8～4)d。此种联轴器尚无标准，需要自行设计，如机床上就经常采用这种联轴器。二、挠性联轴器1．无弹性元件的挠性联轴器这类联轴器因具有挠性，故可补偿两根轴的相对位移。但由于无弹性元件，故不能缓冲减振。常用的挠性联轴器有以下几种。1）十字滑块联轴器如图15-5所示，十字滑块联轴器由端面开有凹槽的两个半联轴器1、3和一个两端具有凸牙的中间圆盘2组成。图15-5十字滑块联轴器它只宜用于低速的场合，一般不超过300r/min。十字滑块联轴器零件的工作表面一般都要进行热处理，以提高其硬度。为了减小摩擦及磨损，使用时应从中间盘的油孔中注油进行润滑。2）十字轴式万向联轴器图15-6所示的是十字轴式万向联轴器的结构图它主要由两个分别固定在主、从动轴上的叉形接头1、3，一个十字形零件2（称为十字头）和轴销4、5（包括销套及铆钉）组成；轴销4与5互相垂直配置，并分别把两个叉形接头与中间连接件2连接起来...