《机械设计基础》教案2.docVIP

［第101、102课时］ 课题：其它常用零部件（Ⅰ） ［教学目标］：1、理解并掌握常用联轴器的结构、类型、特点、性能及标记； 2、掌握常用联轴器的选择方法。 ［教学重点、难点］：联轴器的类型、特点及选择。 ［讲授方法］：多媒体 ［组织教学］：课题引入 概述：在机器中使用联轴器和离合器的目的就是为了实现两轴的联接，以便于共同回转并传递动力。其中，用联轴器联接的两轴，须在停机后才能拆卸和分离；而离合器联接的两轴，则在机器运转过程中即可随时结合和分离，从而达到操纵机器传动系统的断续，以便进行变速和换向等。 §16.1 联轴器 联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形以及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，如图16-1所示。这就要求所设计的联轴器，能从结构上采取各种措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。 一、刚性固定式联轴器 1、套筒式联轴器 如图16-2所示，这种联轴器是一个圆柱型套筒，用两个圆锥销、键或螺钉与轴相联接并传递扭矩。装拆时轴需作轴向移动，用销连接可起过载保护的作用，此种联轴器未标准化。 2、凸缘式联轴器 凸缘式联轴器由两个带凸缘的半联轴器组成，两个半联轴器通过键分别与两轴相联接，并用螺栓将两个半联轴器联成一体，如图16-3所示。 凸缘式联轴器结构简单、价格低廉，装拆时轴无轴向移动，使用方便，能传递较大的转距，但要求被联接的两轴必须安装准确，可靠对中。它适用于工作平稳、刚性好和速度较低的场合。凸缘联轴器的尺寸可以按照标准GB5843-86选用。 二、刚性可移式联轴器 1、十字滑块联轴器 十字滑块联轴器是由两个端面带槽的套筒1、3和两侧面各具有凸块的浮动盘组成，如图16-4所示。浮动盘两侧的凸块相互垂直，分别嵌装在两个套筒的凹槽中。浮动盘的凸块可在套筒的凹槽中滑动，故允许一定的径向位移（即偏心距）y≤0.04d，和角位移α≤0.5o 。这种联轴器一般用于转速n 250r/min，轴的刚度较大，且无剧烈冲击。 2、万向联轴器 万向联轴器又称万向铰链机构，用以传递两轴间夹角可以变化的、两相交轴之间的运动。这种机构广泛地应用于汽车、机床、轧钢等机械设备中。图16-5a所示为万向铰链机构的结构示意图。 轴Ⅰ、Ⅱ的末端各有一叉，分别用转动副A-A及B-B与一个“十字形”构件相连。所有转动副的回转中心（轴线）交于一点O，两轴间的夹角为。 当轴Ⅰ旋转一周时，轴Ⅱ显然也将随之转一周，即两轴的平均传动比为1。但是，两轴的瞬时传动比却不恒为1，而是作周期性变化的。为了完全消除上述万向铰链机构中从动轴变速传动的缺点，常将两个万向铰链机构成对串联使用，如图16-5b所示，称作双万向铰链机构。为了使该机构能获得恒定的传动比，机构要满足如下三个条件： （1）主动轴、从动轴、中间轴的三根轴线应位于同一平面内。 （2）主动轴、从动轴与中间轴的轴间夹角应相等：α1＝α2。 （3）中间轴两端的叉面应位于同一平面内。 3、齿式联轴器 齿式联轴器如图16-6所示，是由两个带外齿环的套筒Ⅰ和两个带内齿环的套筒Ⅱ所组成，其标准为JB/T6514-91。内外齿环的轮齿数、模数相同，齿廓都是压力角为20o的渐开线。套筒Ⅰ分别装在被联接的两轴端，由螺栓联成一体的套筒Ⅱ通过齿环与套筒Ⅰ啮合。为能补偿两轴的相对位移，将外齿环的轮齿做成鼓形齿，齿顶做成中心线在轴线上的球面（图b所示），齿顶和齿侧留有较大的间隙。齿式联轴器允许两轴有较大的综合位移。当两轴有位移时，联轴器齿面间因相对滑动产生磨损。为减少磨损，联轴器内注有润滑剂。螺塞、密封圈起封住注油孔和防止润滑剂外泄的作用。 齿式联轴器同时啮合的齿数多，承载能力大，外廓尺寸较紧凑，可靠性高，但结构复杂，制造成本高，通常在高速重载的重型机械中使用。 三、弹性可移式联轴器 1、弹性套柱销联轴器 弹性套柱销联轴器（GB4323-84）的结构与凸缘式联轴器很近似，不同的是用装有弹性套的柱销代替联接螺栓（如图16-7所示）。弹性套的变形可以补偿两轴线的径向位移和角位移，并且有缓冲和吸振作用。这种联轴器结构简单、容易制造、装拆方便、成本较低，但弹性套容易磨损、寿命较短。适用于经常正反转、启动频繁、载荷平稳的高速运动中。如电动机与减速器之间就常使用这类联轴器。 2、弹性柱销联轴器 弹性柱销联轴器（GB5014-85）是用若干个弹性柱销将两个半联轴器联接而成（如图16-8所示）。为了防止柱销滑出，两侧用挡环封闭。弹性柱销一般用尼龙6制造。为了增加补偿量，常将柱销的一端制成鼓形。这种联轴器结构简单，两半联轴器可互换，加工维修方便，尼龙柱销的弹性不如橡胶，但强度高、耐磨性好。当两轴相对位移不大时，这种联轴器较弹性套柱销联轴器寿命长，结构尺寸更紧凑，适用于轴向串动较大、冲击不大，经常正反转的中、低速以及较大转矩的