机械设计第14章-其他常用零部件.ppt

1、教学要求、重点与难点教学要求、重点与难点14.1 联轴器联轴器 14.2 离合器离合器14.3 弹簧弹簧小小 结结作作 业业第第14 章章 联轴器和离合器联轴器和离合器教学要求、重点与难点 一、教学要求 了解常用联轴器、离合器、弹簧的主要类型了解常用联轴器、离合器、弹簧的主要类型和用途；了解常用联轴器、离合器和弹簧的结构、和用途；了解常用联轴器、离合器和弹簧的结构、工作原理、特点、影响工作性能的因素，以及选工作原理、特点、影响工作性能的因素，以及选择方法。择方法。二、教学重点与难点 重点：重点：最常用的几种联轴器特点、结构和应用；最常用的几种联轴器特点、结构和应用；区别联轴器和离合器。区别联轴

2、器和离合器。难点：难点：联轴器和离合器类型的选择与确定。联轴器和离合器类型的选择与确定。返回章目录返回章目录 联轴器与离合器的异同点：联轴器与离合器的异同点：相同点：相同点：联接两轴、传递运动和转矩。不同点：不同点：联轴器联接的两轴只有停车后 经拆卸才能分离。离合器联接的两轴可在机器工作中方便地实现分离与接合。返回章目录返回章目录14.1 联轴器联轴器 一、联轴器的类型 刚性联轴器：固定式：不补偿位移；可移式：补偿位移。弹性联轴器：补偿位移、缓冲、吸振。安全联轴器：过载保护作用。1、套筒联轴器 dd二、固定式刚性联轴器 特点：结构简单，但不能缓冲、吸振。适用于两轴严格对中、载荷平稳的场合。2、

3、凸缘联轴器 特点：结构简单，传递转矩较大，但不能缓冲、吸振。适用于两轴严格对中、载荷平稳的场合。二、刚性可移式联轴器二、刚性可移式联轴器 1、十字滑块联轴器、十字滑块联轴器 123特点：转速高时，两轴不同心，中间盘离心力大，磨损快。适用于低速。45452、万向联轴器、万向联轴器 特点：能补偿较大的角位移。3、齿轮联轴器 123456AA4:1特点：传递转矩较大，允许有较大径向位移和角位移。成本较大。适用于重型机械。三、弹性联轴器三、弹性联轴器 1、弹性套柱销联轴器 LsdD11:10圆锥形孔圆柱形孔短圆柱形孔特点：结构简单，装配方便，能缓冲、吸振。但弹性圈易损坏，寿命低。用于中、小载荷的高速轴

4、上。2、弹性柱销联轴器 特点：结构简单，制造容易，传递转矩能力较大，能缓冲、吸振，补偿位移较小。适用于正反转、启动频繁的高低速轴。三、安全联轴器三、安全联轴器特点：有安全销，起过载保护作用。适用于安全性较高的轴。四、联轴器的选择四、联轴器的选择1、选联轴器类型；2、计算传递的扭矩；3、确定联轴器型号。返回章目录返回章目录一、离合器的要求一、离合器的要求 离合器应该操纵方便省力、离合迅速平稳、动作准确、结构简单。二、离合器的分类二、离合器的分类 机械式离合器 气动式离合器 外力操纵 液压式离合器 电磁式离合器 超越离合器 自动操纵 离心离合器 安全离合器 离合器14.2 离合器离合器 二、操纵离

5、合器二、操纵离合器1.牙嵌式离合器牙嵌式离合器 D1abDD0AAchAAd2.摩擦式离合器 12345678910二、自控离合器二、自控离合器1.安全离合器安全离合器 2.定向离合器 返回章目录返回章目录一）弹簧的功用 1.控制机构的位置和运动；2.缓冲及吸振；3.储存能量；4.测量力和力矩。14.3 弹簧弹簧一、一、弹簧的功用和类型弹簧的功用和类型二）弹簧的类型 1.1.按载荷分按载荷分 1)拉伸弹簧2)压缩弹簧3)扭转弹簧2.2.按外形分按外形分 1）螺旋弹簧 2)碟形弹簧3)盘弹簧 4)环形弹簧5)板弹簧弹簧特性线表示弹簧载何与变形量之间的关系曲线。弹簧的刚度弹簧的载荷变化量与变形变化

6、量之比，以k表示：拉压弹簧 扭转弹簧 ddFk ddTk 弹簧特性线呈直线的，其刚度为常数，称为定刚度弹簧；当特性线呈折线或曲线时，其刚度是变化的，称为变刚度弹簧。FOADCB三）弹簧的工作原理返回章目录返回章目录 1.要求：要求：弹簧材料应具有高的弹性极限和疲劳极限，足够的韧性和塑性，良好的热处理性能。2.常用的弹簧材料常用的弹簧材料：碳素弹簧钢（如60、75、65Mn等）；硅锰弹簧钢（如65Si2MnA）；铬钒弹簧钢（如50Cr-VA）；不锈钢（如1Cr18Ni9）；青铜（如QBe2）。二、二、弹簧的材料和许用应力弹簧的材料和许用应力 弹簧材料的许用应力与弹簧的受载循环次数有关。查表15-

7、2。一）弹簧的材料一）弹簧的材料二）弹簧的许用应力二）弹簧的许用应力返回章目录返回章目录一）弹簧的结构基本参数圆柱螺旋弹簧的主要参数有：弹簧丝直径d 弹簧圈外径D 内径D1 中径D2 弹簧节距p 螺旋升角 弹簧指数CD1D2D(3/4)d1d/4pdH0三、三、圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算圆柱螺旋压缩（拉伸）弹簧的设计计算 二）弹簧特性线 预紧力F1称为弹簧的最小载荷。Fmax为弹簧所承受的最大工作载荷，此时，弹簧高度压缩到H2，相应变形为max，该时刻弹簧各圈之间仍应保留1的间隙，也称余隙。dpDD2D1UFOFmaxF3H2H1H03max21H3F1 F3为弹簧的极限载荷。max与

8、1之差或H2与H1之差，称为弹簧的工作行程0 三）圆柱螺旋拉（压）弹簧的强度计算1、弹簧受力、弹簧受力D2/2FFdmn剖面B-BD2/2BTBFQAFNMAFFD222D2F2D2T=F 当压缩弹簧承受轴向载荷F的作用时，钢丝剖面A-A上作用着横向力F和扭矩T，A-A剖面呈椭圆形，现取垂直于钢丝轴线的剖面B-B。其中：K曲度系数2、弹簧应力、弹簧应力max=K=F+TTFnmBB压缩弹簧最大切应力：2max8dCFKCCCK615.04414四）弹簧的刚度计算1、弹簧的变形、弹簧的变形GdFCGdnFD3432882、弹簧刚度和圈数、弹簧刚度和圈数 nCGdFk38kCGdFCdGn3388

9、3、弹簧的稳定性验算、弹簧的稳定性验算 压缩弹簧的自由高度H0与中径D2之比称为长细比，以b表示：20DHb 当弹簧两端固定时，b5.3；当弹簧一端固定，一端可转时，b3.7；当弹簧两端都可转动时，b2.6。Fc=CBkH0 其中：Fc临界稳定载荷 CB不稳定系数 k 弹簧刚度为保证弹簧的稳定性必须满足：Fc(22.5)Fmax 若长细比不满足要求，则必须进行稳定性计算其临界稳定载荷：返回章目录返回章目录本章小结 1.联轴器、离合器型号已标准化，它们的设计主要是从标准化的类型中选择。选择时应根据设计要求对主要参数进行计算，再按设计准则选择满足设计要求的联轴器、离合器；2.联轴器是用于联接两轴。刚性联轴器结构简单、成本低，可传递较大的转矩，但它补偿能力差，故对两轴对中性要求很高，一般用于速度低、无冲击、轴的刚性大、对中性较好的场合；相反，应考虑选择弹性联轴器。返回章目录返回章目录作 业14-114-314-5返回章目录返回章目录