机械设计基础电子教案18-20章.pptx

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1、第第1818章章 联轴器、离合器联轴器、离合器联轴器联轴器 18.1联轴器的安装与维护联轴器的安装与维护18.218.318.1 18.1 联联 轴轴 器器 联轴器只有在机器停转后将其拆开才联轴器只有在机器停转后将其拆开才使两轴别离；离合器在机器运转过程中可使两轴别离；离合器在机器运转过程中可随时将两轴接合或别离。随时将两轴接合或别离。计算转矩按下式计算计算转矩按下式计算 Tc=KAT 原原 动动 机机工工 作作 机机KA 电动电动机机胶胶带带运运输输机、鼓机、鼓风风机、机、连续连续运运转转的金属切削机的金属切削机床床链链式运式运输输机、刮板运机、刮板运输输机、螺旋运机、螺旋运输输机、离心机、

2、离心式式泵泵、木工机床、木工机床往复运往复运动动的金属切削机床的金属切削机床往复式往复式泵泵、往复式、往复式压缩压缩机、球磨机、破碎机、机、球磨机、破碎机、冲剪机、冲剪机、锻锤锻锤机机起重机、升降机、起重机、升降机、轧钢轧钢机、机、压压延机延机1.251.51.52.01.52.52.03.03.04.0涡轮涡轮机机发电发电机、离心机、离心泵泵、鼓、鼓风风机机1.21.5往复式往复式发动发动机机发电发电机机离心离心泵泵往复式工作机，如往复式工作机，如压缩压缩机、机、泵泵1.52.03445表表18-1 工作情况系数工作情况系数KA图图18-1 两轴轴线的相对位移两轴轴线的相对位移 联轴器根据其

3、是否包含弹性元件，可联轴器根据其是否包含弹性元件，可分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。刚分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。刚性联轴器根据其是否具有补偿位移的能力，性联轴器根据其是否具有补偿位移的能力，可分为固定式和可移式两种。可分为固定式和可移式两种。弹性联轴器视其所具有弹性元件材料弹性联轴器视其所具有弹性元件材料的不同，又可分为金属弹簧式和非金属弹的不同，又可分为金属弹簧式和非金属弹性元件式两种。性元件式两种。18.1.1 联轴器的分类联轴器的分类1刚性联轴器刚性联轴器（1）套筒联轴器）套筒联轴器（2）凸缘联轴器）凸缘联轴器18.1.2 常用联轴器的结构、特点常用联轴器的结构、特点及应用及应

4、用 凸缘联轴器有两种对中方法：第一，凸缘联轴器有两种对中方法：第一，靠铰制孔用螺栓对中见图靠铰制孔用螺栓对中见图18-3(a)；第；第二，靠一个半联轴器上的凸肩与另一个半二，靠一个半联轴器上的凸肩与另一个半联轴器上相应的凹槽相互嵌合而对中见联轴器上相应的凹槽相互嵌合而对中见图图18-3(b)。后者对中的精度较高，但在。后者对中的精度较高，但在装拆时，需将轴作轴向移动。前者没有这装拆时，需将轴作轴向移动。前者没有这个缺点，工作时靠螺栓受剪切及与铰制孔个缺点，工作时靠螺栓受剪切及与铰制孔的挤压来传递转矩，因而装拆方便，在相的挤压来传递转矩，因而装拆方便，在相同的尺寸下，所传递的转矩要比后者大，同的

5、尺寸下，所传递的转矩要比后者大，但对中较困难。但对中较困难。图图18-3 凸缘联轴器凸缘联轴器 故凸缘联轴器适用于联接低速、大转故凸缘联轴器适用于联接低速、大转矩、振动不大、刚性大的短轴。矩、振动不大、刚性大的短轴。（1）滑块联轴器）滑块联轴器 因滑块可在两半联轴器的凹槽中滑动，因滑块可在两半联轴器的凹槽中滑动，故可补偿安装及运转时两轴间的偏移。故可补偿安装及运转时两轴间的偏移。滑块联轴器的结构简单、尺寸紧凑，滑块联轴器的结构简单、尺寸紧凑，适用于小功率、高转速且无剧烈冲击处。适用于小功率、高转速且无剧烈冲击处。2可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器图图18-4 滑块联轴器滑块联轴器（2）齿式联轴

6、器）齿式联轴器 因此在重型机械中得到了广泛的应用。因此在重型机械中得到了广泛的应用。但它较笨重，制造困难、本钱高。但它较笨重，制造困难、本钱高。图图18-5 齿式联轴器齿式联轴器（3）万向联轴器）万向联轴器图图18-6 单万向联轴器单万向联轴器图图18-7 双万向联轴器示意图双万向联轴器示意图图图18-8 双万向联轴器结构双万向联轴器结构（1）弹性套柱销联轴器）弹性套柱销联轴器 它适用于载荷平稳，正反转变化频繁，它适用于载荷平稳，正反转变化频繁，传递中、小转矩的场合，使用温度在传递中、小转矩的场合，使用温度在2050。（2）弹性柱销联轴器）弹性柱销联轴器 它适用于轴向窜动较大，正反转变化它适用

7、于轴向窜动较大，正反转变化频繁的场合，使用温度在频繁的场合，使用温度在2070之间。之间。3弹性联轴器弹性联轴器图图18-9 弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器 图图18-10 弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器1联轴器类型的选择联轴器类型的选择 根据机器的工作特点和要求，结合各根据机器的工作特点和要求，结合各类联轴器的性能，并参照同类机器的使用类联轴器的性能，并参照同类机器的使用经验来选择联轴器的类型。经验来选择联轴器的类型。18.1.3 联轴器的选用联轴器的选用 当两轴的对中要求高、轴的刚度又大当两轴的对中要求高、轴的刚度又大时，可选用套筒联轴器和凸缘联轴器；当时，可选用套筒联轴器和凸缘联轴器；当

8、两轴的对中困难或刚度较小时，则选用挠两轴的对中困难或刚度较小时，则选用挠性联轴器；当所传递的载荷较大时，宜选性联轴器；当所传递的载荷较大时，宜选用凸缘联轴器或齿轮联轴器；当轴的转速用凸缘联轴器或齿轮联轴器；当轴的转速较高且有振动时，应选用弹性联轴器；当较高且有振动时，应选用弹性联轴器；当两轴相交时，则选用万向联轴器。两轴相交时，则选用万向联轴器。联轴器的型号是根据所传递的转矩、联轴器的型号是根据所传递的转矩、轴的直径和转速，从标准中选用的。选择轴的直径和转速，从标准中选用的。选择的型号应满足以下条件。的型号应满足以下条件。2联轴器型号的选择联轴器型号的选择 计算转矩计算转矩MTc应小于或等于所

9、选型号的应小于或等于所选型号的公称转矩公称转矩MTn，即，即 转速转速n应小于或等于所选型号的许用转应小于或等于所选型号的许用转速速n，即，即 轴的直径轴的直径d应在所选型号的孔径范围之应在所选型号的孔径范围之内，即内，即18.2.1 联轴器的对中要求联轴器的对中要求 在安装联轴器时，两根转轴可能出现在安装联轴器时，两根转轴可能出现不对中的情况。不对中的情况。18.2 18.2 联轴器的安装与维护联轴器的安装与维护联轴器联接类联轴器联接类别别允允 许许 误误 差差 1两根两根转轴转轴无无轴轴向向窜动窜动2两半两半联轴联轴器同器同时时旋旋转转径向圆跳动量径向圆跳动量a端面圆跳动量端面圆跳动量b（

10、最大值）（最大值）（最大值）（最大值）刚刚性与性与刚刚性性0.040.03刚刚性与半性与半挠挠性性0.050.04挠挠性与性与挠挠性性0.060.05齿轮齿轮式式0.100.05弹弹簧式簧式0.080.06表表18-2 联轴器安装对中允差值联轴器安装对中允差值 安装联轴器时，可以做一个简单的工安装联轴器时，可以做一个简单的工装，用千分表进行测量找正，如图装，用千分表进行测量找正，如图18-11所所示。示。18.2.2 联轴器的安装找正联轴器的安装找正图图18-11 联轴器安装找正联轴器安装找正 安装中，一般都是先将两半联轴器分别安装中，一般都是先将两半联轴器分别安装在所要联接的两轴上，然后将主

11、机找安装在所要联接的两轴上，然后将主机找正，再移动、调整联接轴，以主机为基准，正，再移动、调整联接轴，以主机为基准，向主机旋转轴对中。通过测量两半联轴器向主机旋转轴对中。通过测量两半联轴器在同时旋转中，径向和轴向相对位置的变在同时旋转中，径向和轴向相对位置的变化情况进行判定。化情况进行判定。18.2.3 联轴器对中找正的本卷须联轴器对中找正的本卷须知知 测量数值是否正确，可以用测量数值是否正确，可以用a1+a3=a2+a4，b1+b3=b2+b4等式是否成立进行判定。假等式是否成立进行判定。假设等式两边的差值大于设等式两边的差值大于0.02mm，则说明测，则说明测量工具安装的紧固性、工具架的刚

12、性或者量工具安装的紧固性、工具架的刚性或者千分表出现了问题。应查找消除后再进行千分表出现了问题。应查找消除后再进行测量。测量。实际测量中，因位置所限使下方数值实际测量中，因位置所限使下方数值a、b无法直接测量时，则可用下式求得：无法直接测量时，则可用下式求得：a1=（a2+a4）a3；b1=（b2+b4）b3。联轴器的安装误差应严格操作，通常要联轴器的安装误差应严格操作，通常要求安装误差不得大于许用补偿时的求安装误差不得大于许用补偿时的1/2。注意检查所联接两轴运转后的对中情况，注意检查所联接两轴运转后的对中情况，其相对位移不应大于许用补偿量。尽可能其相对位移不应大于许用补偿量。尽可能地减少相

13、对位移量，可有效地延长被联接地减少相对位移量，可有效地延长被联接机械或联轴器的使用寿命。机械或联轴器的使用寿命。18.2.4 联轴器的使用与维护联轴器的使用与维护 对有润滑要求的联轴器，如齿式联轴器对有润滑要求的联轴器，如齿式联轴器等，要定期检查润滑油的油量、质量以及等，要定期检查润滑油的油量、质量以及密封状况，必要时应予以补充或更换。密封状况，必要时应予以补充或更换。对于高速旋转机械上的联轴器，一般要对于高速旋转机械上的联轴器，一般要经动平衡试验，并按标记组装。对其联接经动平衡试验，并按标记组装。对其联接螺栓之间的重量差有严格地限制，不得任螺栓之间的重量差有严格地限制，不得任意更换。意更换。

14、离合器主要用于在机器运转过程中随离合器主要用于在机器运转过程中随时将主、从动轴接合或别离。时将主、从动轴接合或别离。18.3.1 离合器的分类离合器的分类18.3 18.3 离离 合合 器器1牙嵌离合器牙嵌离合器 牙嵌离合器（见图牙嵌离合器（见图18-12）是由两个端）是由两个端面上有牙的半离合器组成。面上有牙的半离合器组成。18.3.2 常用离合器的类型及特点常用离合器的类型及特点图图18-12 牙嵌离合器牙嵌离合器 图图18-13 牙嵌离合器的牙形牙嵌离合器的牙形 摩擦离合器靠接触面的摩擦力来传递摩擦离合器靠接触面的摩擦力来传递转矩。转矩。2摩擦离合器摩擦离合器图图18-14 摩擦离合器摩

15、擦离合器 平安离合器通常有三种类型：嵌合式、平安离合器通常有三种类型：嵌合式、摩擦式和破断式。摩擦式和破断式。3平安离合器平安离合器图图18-15 牙嵌式平安离合器牙嵌式平安离合器 图图18-16 摩擦式平安离合器摩擦式平安离合器18.3.3 离合器的使用与维护离合器的使用与维护 应定期检查离合器操纵杆的行程，主、应定期检查离合器操纵杆的行程，主、从动片之间的间隙，摩擦片的磨损程度，从动片之间的间隙，摩擦片的磨损程度，必要时予以调整或更换。必要时予以调整或更换。片式摩擦离合器工作时，不得有打滑或片式摩擦离合器工作时，不得有打滑或别离不彻底现象，否则，不仅将加速摩擦别离不彻底现象，否则，不仅将加

16、速摩擦片磨损，降低使用寿命，引起离合器零件片磨损，降低使用寿命，引起离合器零件变形退火等，还可能导致其他事故，因此变形退火等，还可能导致其他事故，因此需经常检查。需经常检查。打滑的主要原因是作用在摩擦片上的打滑的主要原因是作用在摩擦片上的正压力缺乏，摩擦外表粘有油污，摩擦片正压力缺乏，摩擦外表粘有油污，摩擦片过分磨损及变形过大等；别离不彻底的主过分磨损及变形过大等；别离不彻底的主要原因有主、从动片之间别离间隙过小，要原因有主、从动片之间别离间隙过小，主、从动片翘曲变形，回位弹簧失效等。主、从动片翘曲变形，回位弹簧失效等。应及时修理并排除。应及时修理并排除。定向离合器应密封严实，不得有漏油现定向

17、离合器应密封严实，不得有漏油现象，否则会磨损过大，温度太高，损坏滚象，否则会磨损过大，温度太高，损坏滚柱、星轮或外壳等。在运动中，如有异常柱、星轮或外壳等。在运动中，如有异常声，应及时停机检查。声，应及时停机检查。第第19 19 章减速器和变速器章减速器和变速器减减 速速 器器19.1变变 速速 器器19.219.1 19.1 减减 速速 器器19.1.1 减速器的组成和分类减速器的组成和分类 减速器主要由传动件、轴、轴承和箱减速器主要由传动件、轴、轴承和箱体四局部组成。体四局部组成。减速器类型很多，其分类方法一般有减速器类型很多，其分类方法一般有以下几种。以下几种。按传动件类型，可分为圆柱齿

18、轮减速器、按传动件类型，可分为圆柱齿轮减速器、圆锥齿轮减速器、蜗杆减速器、行星齿轮圆锥齿轮减速器、蜗杆减速器、行星齿轮减速器、摆线针轮减速器和谐波齿轮减速减速器、摆线针轮减速器和谐波齿轮减速器。器。按传动比级数，可分为单级减速器和多按传动比级数，可分为单级减速器和多级减速器。其中两级减速器按齿轮在箱体级减速器。其中两级减速器按齿轮在箱体内的布置方式不同，又分为展开式、分流内的布置方式不同，又分为展开式、分流式、同轴线式和中心驱动式。式、同轴线式和中心驱动式。按轴在空间的相对位置，可分为卧式减按轴在空间的相对位置，可分为卧式减速器和立式减速器。速器和立式减速器。19.1.2 常常用用减减速速器器

19、的的类类型型、特特点点及应用及应用19.2 19.2 变变 速速 器器19.2.1 有级变速器有级变速器1塔轮变速器塔轮变速器2滑移齿轮变速器滑移齿轮变速器3离合式齿轮变速器离合式齿轮变速器图图19-1 19-1 各式有级变速器各式有级变速器19.2.2 无级变速器无级变速器1滚轮滚轮平盘式无级变速器平盘式无级变速器2钢球无级变速器钢球无级变速器3菱锥无级变速器菱锥无级变速器4宽宽带无级变速器带无级变速器图图19-2 19-2 各式机械式无级变速器各式机械式无级变速器第第2020章章 弹弹 簧簧概概 述述20.1 圆柱螺旋弹簧设计圆柱螺旋弹簧设计20.220.1 20.1 概概 述述20.1.

20、1 弹簧的功用与类型弹簧的功用与类型1弹簧的功用弹簧的功用 弹簧的主要功用表现在以下几个方面。弹簧的主要功用表现在以下几个方面。缓冲和减振。如汽车、火车车厢下的减缓冲和减振。如汽车、火车车厢下的减振弹簧，各种缓冲器的缓冲弹簧等。振弹簧，各种缓冲器的缓冲弹簧等。操作机构的运动。如内燃机中的阀门弹操作机构的运动。如内燃机中的阀门弹簧、离合器中的操作弹簧等。簧、离合器中的操作弹簧等。储存及输出能量。如钟表弹簧、枪闩弹储存及输出能量。如钟表弹簧、枪闩弹簧等。簧等。测量力的大小。如弹簧秤、测力器中的测量力的大小。如弹簧秤、测力器中的弹簧等。弹簧等。2弹簧的类型弹簧的类型 弹簧的主要类型、特点及应用见表弹

21、簧的主要类型、特点及应用见表20-1。表表20-120-1弹簧的主要类型、特点及应用弹簧的主要类型、特点及应用续表续表20.1.2 弹簧的材料与制造弹簧的材料与制造1弹簧的材料和许用应力弹簧的材料和许用应力材材 料料许许用剪用剪应应力力 /MPa/MPa剪切剪切弹弹性模性模量量G G/MPa/MPa推推举举使用使用温度温度/类类 别别代代 号号类弹类弹簧簧类弹类弹簧簧类弹类弹簧簧碳碳 素素弹弹簧簧钢钢线线 0.30.3 b b0.40.4 b b0.50.5 b b8000080000-40-4012012065Mn65Mn4204205605607007008000080000-40-401

22、20120合金合金弹弹簧簧钢丝钢丝60Si2Mn60Si2Mn4804806406408008008000080000-40-4020020065Si2MnA65Si2MnA5705707607609509508000080000-40-4025025050CrVA50CrVA4504506006007507508000080000-40-40210210不不锈钢丝锈钢丝1Cr18Ni91Cr18Ni93303304404405505507300073000-250-2503003004Cr134Cr134504506006007507507300073000-40-40300300表表20-

23、220-2弹簧常用材料及许用剪应力弹簧常用材料及许用剪应力2弹簧的制造弹簧的制造 大量生产时，是在万能自动卷簧机上大量生产时，是在万能自动卷簧机上卷制；单位及小批生产时，则在一般车床卷制；单位及小批生产时，则在一般车床或手工制作。弹簧丝直径小于或等于或手工制作。弹簧丝直径小于或等于8mm时，常用冷卷法，卷前热处理，卷后要低时，常用冷卷法，卷前热处理，卷后要低温回火；直径大于温回火；直径大于8mm时，采用热卷（热时，采用热卷（热卷温度卷温度8001000）法，热卷后经淬火）法，热卷后经淬火和中温火处理，弹簧成型后要进行外表检和中温火处理，弹簧成型后要进行外表检验，外表应光洁、无伤痕、无脱碳等缺陷

24、。验，外表应光洁、无伤痕、无脱碳等缺陷。受变载荷的弹簧，还须经喷丸等外表处理，受变载荷的弹簧，还须经喷丸等外表处理，以提高弹簧的疲劳寿命。以提高弹簧的疲劳寿命。20.2 20.2 圆柱螺旋弹簧设计圆柱螺旋弹簧设计20.2.1 弹簧的端部结构弹簧的端部结构 图图20-1 20-1 压缩弹簧的端部结构压缩弹簧的端部结构 图图20-2 20-2 拉伸弹簧的端部结构拉伸弹簧的端部结构 20.2.2 弹簧的特性曲线、应力及弹簧的特性曲线、应力及变形变形1弹簧的特性曲线弹簧的特性曲线2弹簧的应力弹簧的应力3弹簧的变形弹簧的变形4弹簧的刚度弹簧的刚度20.2.3 拉伸、压缩弹簧的基本参拉伸、压缩弹簧的基本参数和几何尺寸计算数和几何尺寸计算20.2.4 弹簧的设计计算弹簧的设计计算谢谢观看/欢送下载BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH