第9章联轴器离合器制动器

1、第第9章章 联轴器、离合器和联轴器、离合器和制动器制动器本章学习要求本章学习要求1、了解联轴器的功用与主要类型、了解联轴器的功用与主要类型2、了解各种联轴器的结构及应用场合、了解各种联轴器的结构及应用场合3、掌握联轴器的设计选用方法、掌握联轴器的设计选用方法4、了解离合器的功用与主要类型、了解离合器的功用与主要类型5、了解各种离合器的结构特点、应用场合及设计、了解各种离合器的结构特点、应用场合及设计选用选用6、了解制动器的分类及选用原则、了解制动器的分类及选用原则 联轴器、离合器和制动器是机械传动中的重要部件。联轴器、离合器和制动器是机械传动中的重要部件。联轴器: 离合器: 联轴器、离合器和制

2、动器的类型很多，其中联轴器、离合器和制动器的类型很多，其中多数已标准化，多数已标准化，涉及选择时可根据工作要求查阅涉及选择时可根据工作要求查阅有关手册、样本，选择合适的类型，必要时对其有关手册、样本，选择合适的类型，必要时对其中的主要零件进行强度校核。中的主要零件进行强度校核。 联轴器用来把两轴联接在一起，以传递运动与联轴器用来把两轴联接在一起，以传递运动与转矩，机器停止运转后才能接合或分离的一种装置。转矩，机器停止运转后才能接合或分离的一种装置。 轴线的相对位移 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

3、等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移。移。这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有这就要求设计联轴器时，要从结构上采取各种不同的措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。适应一定范围的相对位移的性能。刚性联轴器挠性联轴器 夹壳式联轴器夹壳式联轴器凸缘联轴器凸缘联轴器十字滑块联轴器十字滑块联轴器万向联轴器万向联轴器齿式联轴器齿式联轴器可以补偿位移可以补偿位移套筒联轴器套筒联轴器无位移补偿能力，也不具有缓冲减无位移补偿能力，也不具有缓冲减震性能，对中性要求高。震性能，对中性要求高。无弹性元件有

4、弹性元件缓冲吸振，用于起动缓冲吸振，用于起动频繁、高速变载以及频繁、高速变载以及经常正反转的场合。经常正反转的场合。弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器轮胎联轴器轮胎联轴器 梅花形联轴器梅花形联轴器蛇形弹簧联轴器蛇形弹簧联轴器簧片联轴器簧片联轴器 链条联轴器链条联轴器1 1 刚性联轴器刚性联轴器 凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别凸缘联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两轴连接，然后用螺栓把两个半联轴器连成一体，以与两轴连接，然后用螺栓把两个半联轴器连成一体，以传递运动和转矩。传递运动和转矩。 1) 1) 凸缘联轴器凸缘联轴器 凸缘联轴器是刚性联轴器中应

5、用最广泛的一种，其凸缘联轴器是刚性联轴器中应用最广泛的一种，其结构型式主要有两种：结构型式主要有两种：(1)(1)普通凸缘联轴器普通凸缘联轴器( (图图a)a)：(2)(2)对中榫凸缘联轴器对中榫凸缘联轴器( (图图b)b)： 为了运行安全，凸缘联轴器可做成带防护边的为了运行安全，凸缘联轴器可做成带防护边的( (图图c)c)。 构造简单，成本低，可传递较大转矩。不允许两轴有相对位移，无缓冲。 在转速低，无冲击，轴的刚性大，对中性较好的场合应用较广。 特点：特点：用途用途：2) 2) 套筒联轴器套筒联轴器套筒联轴器是利用套筒联轴器是利用一公用套筒以销、键、一公用套筒以销、键、紧定螺钉等连接方式与

6、紧定螺钉等连接方式与两轴相连。两轴相连。 特点：特点：结构简单紧凑（特别是径向尺寸），成本低廉，便于结构简单紧凑（特别是径向尺寸），成本低廉，便于装卸与维护。可以一定程度上起安全保护作用。要求在两轴装卸与维护。可以一定程度上起安全保护作用。要求在两轴严格对中情况下使用。（已有标准化设计资料）严格对中情况下使用。（已有标准化设计资料）套筒联轴器套筒联轴器 3) 3) 夹壳联轴器夹壳联轴器夹壳联轴器是利用沿轴向剖分的两半联轴器夹壳联轴器是利用沿轴向剖分的两半联轴器夹壳，夹壳，通过拧紧螺栓产生的预紧力使夹壳与轴连接，并依靠夹通过拧紧螺栓产生的预紧力使夹壳与轴连接，并依靠夹壳和轴表面之间的摩擦力来传递

7、转矩。壳和轴表面之间的摩擦力来传递转矩。无弹性元件挠性联轴器利用自身具有相对可动的无弹性元件挠性联轴器利用自身具有相对可动的元件或间隙而允许两轴存在一定的相对位移，但不能元件或间隙而允许两轴存在一定的相对位移，但不能缓冲减振。缓冲减振。2 2 无弹性元件的挠性联轴器无弹性元件的挠性联轴器 滑块联轴器由两个端面上开有槽的半联轴器和一个两面带有相互垂直牙的中间盘构成。 1、3半联轴器2十字滑块滑块联轴器1) 1) 滑块联轴器滑块联轴器特点、应用：特点、应用：无缓冲，移动副应加润滑用于低速传动 工作时,十字滑块随两轴转动,半联轴器1、3上的凹槽与中间滑块2的凸榫移动副可补偿两轴偏移。其允许有较大的径

8、向位移及不大的角位移和轴向位移。 特点：特点：中间圆盘的凸块在半联轴器的凹槽内滑动，可以中间圆盘的凸块在半联轴器的凹槽内滑动，可以补偿两轴的相对位移。对凹槽的和凸块的工作面的硬度要补偿两轴的相对位移。对凹槽的和凸块的工作面的硬度要求较高，并需加润滑剂。转速高时，易磨损，且附加载荷求较高，并需加润滑剂。转速高时，易磨损，且附加载荷大，故宜用于低速的场合。大，故宜用于低速的场合。2) 2) 齿式联轴器齿式联轴器由两个具有外齿的半联轴器和用螺栓连接起来的由两个具有外齿的半联轴器和用螺栓连接起来的具有内齿的外壳组成。齿式联轴器允许两轴发生综合具有内齿的外壳组成。齿式联轴器允许两轴发生综合位移。位移。图

9、齿式联轴器1内套筒2挡圈3外套筒4油孔5螺栓6密封圈结构：结构：由两个具有外齿的半联轴器由两个具有外齿的半联轴器1、4和两个具有内齿的外壳和两个具有内齿的外壳2、3组成，组成，外壳与半联轴器通过内、外齿的相互啮合而相联，如图外壳与半联轴器通过内、外齿的相互啮合而相联，如图10-4所示。轮齿间所示。轮齿间留有较大的齿侧间隙，外齿轮的齿顶做成球面，球面中心位于轴线上，转留有较大的齿侧间隙，外齿轮的齿顶做成球面，球面中心位于轴线上，转矩靠啮合的齿轮传递。矩靠啮合的齿轮传递。 齿轮联轴器齿轮联轴器为了补偿两轴的相对位移，齿式联轴器内外轮齿啮合较普为了补偿两轴的相对位移，齿式联轴器内外轮齿啮合较普通齿轮

10、传动具有较大的侧隙。此外，还将外齿轮的齿顶制成半通齿轮传动具有较大的侧隙。此外，还将外齿轮的齿顶制成半径为径为Ra的球面。齿式联轴器齿轮的齿形，除普通的直齿外，还可的球面。齿式联轴器齿轮的齿形，除普通的直齿外，还可制成鼓形齿。制成鼓形齿。 齿式联轴器 特点：特点：能补偿两轴的综合位移。能传递较大的转矩，但结构能补偿两轴的综合位移。能传递较大的转矩，但结构较复杂，制造较困难，在重型机器和起重设备中应用较广。较复杂，制造较困难，在重型机器和起重设备中应用较广。3) 3) 万向联轴器万向联轴器 万向联轴器如图所示，由两个叉形接头万向联轴器如图所示，由两个叉形接头1、3和十字和十字轴轴2组成，利用中间

11、联接件十字轴联接的两叉形半联组成，利用中间联接件十字轴联接的两叉形半联轴器均能绕十字轴的轴线转动，从而使联轴器的两轴轴器均能绕十字轴的轴线转动，从而使联轴器的两轴线能成任意角度线能成任意角度 ，一般，一般 最大可达最大可达3545。 万向传动装置的功用万向传动装置的功用: : 在轴间夹角及相互位在轴间夹角及相互位置经常发生变化的转置经常发生变化的转轴之间传递动力。轴之间传递动力。当主动轴以当主动轴以等角速度等角速度1回回转时，从动轴转时，从动轴的角速度的角速度2将将在一定范围在一定范围（1cos21/cos）内作周期性的变化，）内作周期性的变化，从而引起动载荷。从而引起动载荷。为消除从动轴的速

12、度波动，通常将万向联轴器成为消除从动轴的速度波动，通常将万向联轴器成对使用，并使对使用，并使1)中间轴的两个叉子位于同一平面上，中间轴的两个叉子位于同一平面上，同时，同时，2)还应使主、从动轴的轴线与中间轴的轴线间还应使主、从动轴的轴线与中间轴的轴线间的偏斜角的偏斜角相等，即相等，即12满足上述两个条件，输出轴满足上述两个条件，输出轴2与输入轴与输入轴1的角速度的角速度就相等。就相等。双万向节的等速排列方式双万向节的等速排列方式 a)a)平行排列平行排列 b)b)等腰式排列等腰式排列 万向联轴器万向联轴器 结构结构运动演示运动演示 结构结构 工程案例工程案例实物实物链条联轴器 4) 4) 链条

13、联轴器链条联轴器 滚子链联轴器滚子链联轴器有弹性元件挠性联轴器是靠弹性元件的弹性变形有弹性元件挠性联轴器是靠弹性元件的弹性变形来补偿两轴轴线的相对位移，以缓和载荷的冲击与吸来补偿两轴轴线的相对位移，以缓和载荷的冲击与吸收振动，适用于需要经常起动或反转的传动。收振动，适用于需要经常起动或反转的传动。3 3 有弹性元件的挠性联轴器有弹性元件的挠性联轴器 1) 1) 弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器 弹性套柱销联轴器的结构与凸缘联轴器相似。不同弹性套柱销联轴器的结构与凸缘联轴器相似。不同之处是用带有弹性圈的柱销代替了螺栓联接，弹性圈之处是用带有弹性圈的柱销代替了螺栓联接，弹性圈一般用耐油橡胶制成，剖

14、面为梯形以提高弹性。一般用耐油橡胶制成，剖面为梯形以提高弹性。 弹性套柱销联轴器靠橡胶套传递力并靠其弹性变弹性套柱销联轴器靠橡胶套传递力并靠其弹性变形来补偿径向位移和角位移，靠安装时留的间隙形来补偿径向位移和角位移，靠安装时留的间隙c来来补偿轴向位移。由于橡补偿轴向位移。由于橡胶套为易损件，因此，胶套为易损件，因此，在设计时应留出距离在设计时应留出距离A，以便于更换橡胶套而免以便于更换橡胶套而免得拆移机器。得拆移机器。弹性圈柱销联轴器弹性圈柱销联轴器(1弹性圈；弹性圈；2柱销柱销) 特点：特点：结构简单，制造容易，不用润滑，弹性圈更换方便，具结构简单，制造容易，不用润滑，弹性圈更换方便，具有一

15、定的补偿两轴线相对偏移和减振、缓冲性能。适用于经常有一定的补偿两轴线相对偏移和减振、缓冲性能。适用于经常正反转，起动频繁，转速较高的场合。正反转，起动频繁，转速较高的场合。弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器2) 2) 弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器 弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器结构也相似，弹性柱销联轴器与弹性套柱销联轴器结构也相似，只是柱销材料为尼龙，柱销形状一端为柱形，另一端只是柱销材料为尼龙，柱销形状一端为柱形，另一端制成腰鼓形，以增大角度位移的补偿能力。为防止柱制成腰鼓形，以增大角度位移的补偿能力。为防止柱销脱落，柱销两端装有挡板，用螺钉固定。销脱落，柱销两端装有挡板，用螺钉固定。 特点

16、：特点：结构简单，安装、制造方便，耐久性好，吸振结构简单，安装、制造方便，耐久性好，吸振,补偿轴向位移补偿轴向位移的能力。常用于轴向窜动量较大，经常正反转，起动频繁，转速较高的的能力。常用于轴向窜动量较大，经常正反转，起动频繁，转速较高的场合，可代替弹性圈柱销联轴器。场合，可代替弹性圈柱销联轴器。尼龙柱销联轴器尼龙柱销联轴器弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器 弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器3) 3) 轮胎式联轴器轮胎式联轴器轮胎式联轴器的结构轮胎式联轴器的结构如图。两半联轴器如图。两半联轴器3分分别用键与轴相连，别用键与轴相连，1为为橡胶制成的特型轮胎，橡胶制成的特型轮胎，用压板用压板2及螺钉及螺钉4

17、把轮把轮胎胎l紧压在左右两半联紧压在左右两半联轴器上，通过轮胎来轴器上，通过轮胎来传递转矩。为了便于传递转矩。为了便于安装，在轮胎上开有安装，在轮胎上开有切口。切口。轮胎式联轴器1轮胎2压板3半联轴器4螺钉为金属弹性元件挠性联轴器的一种，适用于转矩变化不大为金属弹性元件挠性联轴器的一种，适用于转矩变化不大的两轴连接，多用于有严重冲击载荷的重型机械。的两轴连接，多用于有严重冲击载荷的重型机械。4) 4) 蛇形弹簧联轴器蛇形弹簧联轴器 联轴器以蛇形弹簧片嵌入两个半联轴节的齿槽内，来实现主动轴与从联轴器以蛇形弹簧片嵌入两个半联轴节的齿槽内，来实现主动轴与从动轴的链接。运转时，是靠主动端齿面动轴的链接

18、。运转时，是靠主动端齿面 对蛇簧的轴向作用力带动从动端，对蛇簧的轴向作用力带动从动端，来传递扭矩，如此在很大程度上避免了共振现象发生，且簧片在传递扭矩来传递扭矩，如此在很大程度上避免了共振现象发生，且簧片在传递扭矩时所产生的弹性变量，使机械系统能获得较好的减震效果，其平均减震率时所产生的弹性变量，使机械系统能获得较好的减震效果，其平均减震率达达36%36%以上。蛇形弹簧片采用优质弹簧钢制造经过严格的加工，处理具有良以上。蛇形弹簧片采用优质弹簧钢制造经过严格的加工，处理具有良好的机械性能，使联轴器的寿命比非金属弹性元件联轴器大为延长。好的机械性能，使联轴器的寿命比非金属弹性元件联轴器大为延长。梅

19、花形弹性联梅花形弹性联轴器轴器轮胎联轴器轮胎联轴器膜片联轴器膜片联轴器星形弹性联轴器星形弹性联轴器 联轴器多已标准化，其主要性能参数为：联轴器多已标准化，其主要性能参数为：额定转矩额定转矩TnTn、许用转速许用转速nn、位移补偿量位移补偿量和被联接轴的和被联接轴的直径范围直径范围等。等。 选用联轴器时，通常先根据使用要求和工作条选用联轴器时，通常先根据使用要求和工作条件确定合适的件确定合适的类型类型，再按转矩、轴径和转速选择，再按转矩、轴径和转速选择联轴器的联轴器的型号型号，必要时应，必要时应校核校核其薄弱件的承载能其薄弱件的承载能力。力。 1.类型选择类型选择（1 1）两轴对中情况：）两轴对

20、中情况：严格对中严格对中-固定式联轴器固定式联轴器不能保证严格对中或工作时会发生位移不能保证严格对中或工作时会发生位移-可移式联轴器可移式联轴器 弹性联轴器弹性联轴器（2 2）载荷情况）载荷情况 载荷平稳或变动不大载荷平稳或变动不大-刚性联轴器刚性联轴器经常起动制动或载荷变化大经常起动制动或载荷变化大-弹性联轴器弹性联轴器（3）速度情况：工作转速）速度情况：工作转速联轴器许用转速联轴器许用转速低速低速-刚性联轴器刚性联轴器高速高速-弹性联轴器弹性联轴器（4 4）环境情况）环境情况环境温度低（环境温度低（45c)不宜选用具有橡胶或尼龙作弹性不宜选用具有橡胶或尼龙作弹性元件的联轴器；考虑安装尺寸元

21、件的联轴器；考虑安装尺寸2.尺寸选择尺寸选择据被联接轴的直径，转速，计算转矩选择据被联接轴的直径，转速，计算转矩选择 受变载荷可选用弹性联轴器；受变载荷可选用弹性联轴器；两轴不对中性可选用可移式刚性联轴器；两轴不对中性可选用可移式刚性联轴器；扭矩大、转速低、刚度较大、安装条件好可选用刚性联轴扭矩大、转速低、刚度较大、安装条件好可选用刚性联轴器；低速、刚度大的轴，可选用固定式刚性联轴器；器；低速、刚度大的轴，可选用固定式刚性联轴器；低速、刚性小的轴或长轴，可选可移式刚性联轴器；低速、刚性小的轴或长轴，可选可移式刚性联轴器；大功率重载传动的轴，可选齿式联轴器；大功率重载传动的轴，可选齿式联轴器；高

22、速且有振动或冲击的轴，宜选弹性联轴器；高速且有振动或冲击的轴，宜选弹性联轴器；轴线相交的轴，宜选万向联轴器；轴线相交的轴，宜选万向联轴器；有严重冲击或要求减振的轴，可选用轮胎联轴器。有严重冲击或要求减振的轴，可选用轮胎联轴器。 联轴器类型选择 离合器用来联接两根轴，使之一起转动并传递转矩，在离合器用来联接两根轴，使之一起转动并传递转矩，在工作中主、从动部分可分离可接合。它主要是用来操纵机器工作中主、从动部分可分离可接合。它主要是用来操纵机器传动系统的断续，以便进行变速及换向等。传动系统的断续，以便进行变速及换向等。对离合器的基本要求对离合器的基本要求 分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作

23、准确可靠；分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠； 结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高；结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高； 接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好；接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好； 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。二、离合器的分类二、离合器的分类 离合器离合器牙嵌式离合器圆盘摩擦离合器操纵离合器自动离合器安全离合器超越式离合器离心式离合器按实现接合和分离按实现接合和分离的过程可分为的过程可分为离合器离合器嵌合式离合器摩擦式离合器按离合的工作原理按离合的工作原理可分为可分

24、为当转速达到一定值时，两轴能自动接合或分离转矩超过允许值两轴自动分离单向传动，反转时自动分离利用牙齿啮合传递转矩，可保证两轴同步运转，但只能在低速或停车时进行离合利用工作表面的摩擦传递扭矩，能在任何转速下离合，有过载保护但不能保证两轴同步运转 1 1） 牙嵌式离合器牙嵌式离合器 牙嵌式离合器是由两端面上带牙的半离合器牙嵌式离合器是由两端面上带牙的半离合器1、2组成，通过组成，通过啮合的齿来传递转矩。啮合的齿来传递转矩。 半离合器半离合器1用平键固定在主动轴上，半用平键固定在主动轴上，半离合器离合器2用导向键用导向键3或花键与从动轴联接，它可沿轴线滑动。或花键与从动轴联接，它可沿轴线滑动。 在在

25、半离合器半离合器1上固定有对中环上固定有对中环5，从动轴可在对中环中自由转动，从动轴可在对中环中自由转动，通过滑环通过滑环4的轴向移动操纵离合器的接合和分离。的轴向移动操纵离合器的接合和分离。 1、2-半离合器半离合器 3-导向键导向键 4-滑环滑环 5-对中环对中环 1 2 3 4 5 1 1 操纵离合器操纵离合器 结构简单，外廓尺寸小，接合后两半离合器没有相对结构简单，外廓尺寸小，接合后两半离合器没有相对滑动，但只宜在两轴的滑动，但只宜在两轴的转速差较小转速差较小或或相对静止相对静止的情况下的情况下接合接合，否则齿与齿会发生很大冲击，影响齿的寿命。，否则齿与齿会发生很大冲击，影响齿的寿命。

26、沿圆柱面上展开的齿形沿圆柱面上展开的齿形展展开开齿齿形形三角形三角形梯形梯形锯齿形锯齿形接合和分离容易，但齿的强度较弱接合和分离容易，但齿的强度较弱只能单向工作只能单向工作小转矩小转矩强度高强度高接合和分离也较容易接合和分离也较容易大转矩大转矩矩形齿制造容易矩形齿制造容易接合分离困难接合分离困难反转时工作面将受较大的轴向分力，会迫使离合器自行分离反转时工作面将受较大的轴向分力，会迫使离合器自行分离应用较少应用较少矩形矩形2 2）摩擦离合器）摩擦离合器摩擦离合器依靠两接触面间的摩擦力来传递运动摩擦离合器依靠两接触面间的摩擦力来传递运动和动力。和动力。摩擦离合器可以在不停车或主、从动轴转速差较摩擦

27、离合器可以在不停车或主、从动轴转速差较大的情况下进行接合与分离，并且较为平稳，但在接大的情况下进行接合与分离，并且较为平稳，但在接合与分离过程中，两摩擦盘间必然存在相对滑动，引合与分离过程中，两摩擦盘间必然存在相对滑动，引起摩擦片的发热和磨损。起摩擦片的发热和磨损。摩擦离合器的类型很多，有摩擦离合器的类型很多，有单盘式单盘式、多盘式多盘式和和圆圆锥式锥式。由两个半离合器由两个半离合器1 1、2 2组组成，通过其接触面间的成，通过其接触面间的摩擦力来传递转矩。摩擦力来传递转矩。1 1固装在主动轴上，固装在主动轴上，2 2利利用导向平键用导向平键( (或花键或花键) )安安装在从动轴上，通过操装在

28、从动轴上，通过操纵杆和滑环纵杆和滑环3 3可以在从可以在从动轴上滑移。动轴上滑移。 原理：原理：依靠两接触面之间的摩擦力，使主、从动轴接合和传递转矩。依靠两接触面之间的摩擦力，使主、从动轴接合和传递转矩。1) 能在不停车或两轴具有任何大小转差的情况下进行接合；能在不停车或两轴具有任何大小转差的情况下进行接合；2) 能调节从动轴的加速时间，减少接合时的冲击和振动，实现平稳接合；能调节从动轴的加速时间，减少接合时的冲击和振动，实现平稳接合；3) 过载时，摩擦面间将发生打滑，可以避免其他零件的损坏。过载时，摩擦面间将发生打滑，可以避免其他零件的损坏。特点特点单盘摩擦离合器单盘摩擦离合器1主动轴2从动

29、轴3、4摩擦盘5操纵杆多片式用于传递较大转距。多片式用于传递较大转距。两组摩擦片，其中外摩擦片组两组摩擦片，其中外摩擦片组4利用外圆上的花键利用外圆上的花键与外鼓轮与外鼓轮2相联相联(外鼓轮外鼓轮2与轴与轴1相固联相固联)，内摩擦片组，内摩擦片组5利用内圆上的花键与利用内圆上的花键与内套筒内套筒10相联相联(内套筒内套筒10与轴与轴9相固联相固联)。当滑环。当滑环8作轴向移动时，将拨动曲作轴向移动时，将拨动曲臂压杆臂压杆7，使压板，使压板3压紧或松开内、外摩擦片组，从而使离合器接合或分离。压紧或松开内、外摩擦片组，从而使离合器接合或分离。螺母螺母6是用来调节内、外摩擦片组间隙大小的。若将内摩擦

30、片改为图右的是用来调节内、外摩擦片组间隙大小的。若将内摩擦片改为图右的碟形，使其具有一定的弹性，离合器分离时摩擦片能自行弹开，接合时也碟形，使其具有一定的弹性，离合器分离时摩擦片能自行弹开，接合时也较平稳。较平稳。 (a)外摩擦片外摩擦片(b)内摩擦片内摩擦片(c)碟形内摩擦片碟形内摩擦片多片式摩擦离合器多片式摩擦离合器多盘摩擦离合器1主轴2外鼓轮3轴4套筒5、6摩擦盘7滑环8曲臂压杆9压板10螺母摩擦盘结构图圆锥式摩擦离合器圆锥式摩擦离合器2 2 自动离合器自动离合器剪销式安全离合器剪销式安全离合器1 1）安全离合器）安全离合器具有过载保护作用。具有过载保护作用。 自动离合器能根据机器运转参

31、数的改变自动地完自动离合器能根据机器运转参数的改变自动地完成接合和分离。成接合和分离。摩擦式安全离合器摩擦式安全离合器2 2）离心离合器）离心离合器 超越离合器又称为超越离合器又称为定向离合器定向离合器，是一种自动离合器，目前广，是一种自动离合器，目前广泛应用的是滚柱超越离合器如图所示，由星轮泛应用的是滚柱超越离合器如图所示，由星轮1、外圈、外圈2、滚柱、滚柱3和弹簧顶杆和弹簧顶杆4组成。滚柱的数目一般为组成。滚柱的数目一般为38个，星轮和外圈都可个，星轮和外圈都可作主动件。超越离合器只能传递单向转矩作主动件。超越离合器只能传递单向转矩，反向时能自动分离，反向时能自动分离。 1-星轮星轮 2-

32、外圈外圈 3滚柱滚柱 4-弹簧顶杆弹簧顶杆3 3）超越离合器）超越离合器定向离合器常用于汽车、拖拉机和机床等设备中。定向离合器常用于汽车、拖拉机和机床等设备中。 星轮顺时针：星轮顺时针：离合器处于离合器处于接合状态接合状态 星轮反转离星轮反转离合器处于分合器处于分离离 离合器大都已标准化或系列化。设计时只需查阅有离合器大都已标准化或系列化。设计时只需查阅有关手册或产品样本对其进行类比选择设计即可。关手册或产品样本对其进行类比选择设计即可。选择时，首先根据机器的工作特点和使用条件，结合选择时，首先根据机器的工作特点和使用条件，结合各种离合器的性能特点，确定离合器的类型；各种离合器的性能特点，确定

33、离合器的类型；必要时，可对其薄弱环节进行承载能力的校核。必要时，可对其薄弱环节进行承载能力的校核。类型确定后，再根据被联接两根轴的直径、计算转速类型确定后，再根据被联接两根轴的直径、计算转速和转矩，从有关手册中选取合适的规格。和转矩，从有关手册中选取合适的规格。 制动器的制动器的主要作用主要作用是是降低机械的运转速度或迫使降低机械的运转速度或迫使机械停止运转机械停止运转。 制动器制动器工作原理工作原理是是利用摩擦副中产生的摩擦消耗利用摩擦副中产生的摩擦消耗能量实现制动作用能量实现制动作用。 制动器与联轴器、离合器不同，制动器与联轴器、离合器不同，它是利用摩擦力矩来消耗它是利用摩擦力矩来消耗机器

34、运动部件的动能，从而实现制动的。机器运动部件的动能，从而实现制动的。其动作迅速，可靠；其动作迅速，可靠；其摩擦副耐磨，易散热。其摩擦副耐磨，易散热。 按照制动零件的结构特征分：有按照制动零件的结构特征分：有带式带式、块式块式、盘式盘式等型式等型式的制动器。的制动器。 按机构不工作时制动零件所处状态分：有按机构不工作时制动零件所处状态分：有常闭式常闭式和和常开式常开式两种制动器；前者经常处于紧闸状态，要加外力才能解除制动两种制动器；前者经常处于紧闸状态，要加外力才能解除制动作用，例如提升机构中的制动器；后者经常处于松闸状态，必作用，例如提升机构中的制动器；后者经常处于松闸状态，必须施加外力才能实

35、现制动，例如多数车辆中的制动器。须施加外力才能实现制动，例如多数车辆中的制动器。 按照控制方式分：按照控制方式分：自动式自动式和和操纵式操纵式两类；前者如各类常闭两类；前者如各类常闭式制动器；后者包括用人力、液压、气动及电磁来操纵的制动式制动器；后者包括用人力、液压、气动及电磁来操纵的制动器。器。 制动器通常装在机构中转速较高的轴上，这样所需制动力制动器通常装在机构中转速较高的轴上，这样所需制动力矩和制动器尺寸可以小一些。矩和制动器尺寸可以小一些。制动器的类型、特点制动器的类型、特点制动器的选择制动器的选择制动器选择应考虑的原则：制动器选择应考虑的原则：（1）主机性能和结构）主机性能和结构（2

36、）主机工作条件、保养条件及使用环境）主机工作条件、保养条件及使用环境（3）制动器的安装位置和容量）制动器的安装位置和容量（4）经济性）经济性根据机器运转情况，计算制动器轴上的负载力矩，留够安全储备。根据机器运转情况，计算制动器轴上的负载力矩，留够安全储备。选择出标准型号后，要进行必要的验算。选择出标准型号后，要进行必要的验算。 1. 1. 短行程电磁铁双瓦块式制动器短行程电磁铁双瓦块式制动器 优点优点：制动和开启迅速，：制动和开启迅速，尺寸小、重量轻，更换尺寸小、重量轻，更换瓦块、电磁铁方便，并瓦块、电磁铁方便，并易于调整瓦块和制动轮易于调整瓦块和制动轮之间间隙。之间间隙。缺点缺点：制动时冲击

37、力较大，开启时所需的电磁铁吸引力大，电磁铁的尺寸：制动时冲击力较大，开启时所需的电磁铁吸引力大，电磁铁的尺寸和电能消耗也因此较大。和电能消耗也因此较大。块式制动器1电磁线圈2衔铁3、4弹簧5瓦块6制动轮2. 2. 内涨蹄式制动器内涨蹄式制动器 工作原理：工作原理：两个制动蹄两个制动蹄1分别与机架的制动底板铰接，制动轮分别与机架的制动底板铰接，制动轮3与被制动轴联接。制动轮内圆柱表面装有耐磨材料制的摩擦瓦与被制动轴联接。制动轮内圆柱表面装有耐磨材料制的摩擦瓦6。当压力油进入油缸当压力油进入油缸4后，推动左、右两活塞，两制动蹄在活塞的后，推动左、右两活塞，两制动蹄在活塞的推动力推动力F作用下，压紧

38、制动轮内圆柱面，从而实现制动。松闸作用下，压紧制动轮内圆柱面，从而实现制动。松闸时，将油路卸压，弹簧时，将油路卸压，弹簧5收缩，使制动蹄离开制动轮，实现松闸。收缩，使制动蹄离开制动轮，实现松闸。 内张蹄式制动器 1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支承销 13.制动蹄回位弹簧 3. 3. 带式制动器带式制动器 带式制动器是由包在制动轮上的制动带与制动轮之间产生带式制动器是由包在制动轮上的制动带与制动轮之间产生的摩擦力矩来制动的。在重锤的摩擦力矩来制动的。在重锤3 3的作用下，制动带

39、的作用下，制动带1 1紧包在制动紧包在制动轮轮2 2上，从而实现制动。松闸时，则由电磁铁上，从而实现制动。松闸时，则由电磁铁4 4或人力提升重锤或人力提升重锤来实现。来实现。 带式制动器结构简单；由于包角大，制动力矩也很大。但带式制动器结构简单；由于包角大，制动力矩也很大。但因制动带磨损不均匀，易断裂；对轴的横向作用力也大。因制动带磨损不均匀，易断裂；对轴的横向作用力也大。带式制动器1制动轮2闸带3杠杆联轴器，离合器，制动器的选择和维护联轴器，离合器，制动器的选择和维护 一、联轴器的选择一、联轴器的选择 1.1.类型选择类型选择 选择联轴器的前提是：全面了解常用联轴器的性能、应用范围及使用场合

40、。设计人员根选择联轴器的前提是：全面了解常用联轴器的性能、应用范围及使用场合。设计人员根据机械设计中对联轴器的要求和工作条件，选用适合的联轴器类型。另外也可以参考同据机械设计中对联轴器的要求和工作条件，选用适合的联轴器类型。另外也可以参考同类机械或相似机械上的应用进行选择。类机械或相似机械上的应用进行选择。1 1、对于低速、刚性大的短轴，或当两轴对中准确、工作时两轴线不会发生相对位移时，、对于低速、刚性大的短轴，或当两轴对中准确、工作时两轴线不会发生相对位移时，可选择刚性固定式联轴器；可选择刚性固定式联轴器； 2 2、对于低速、刚性小的长轴，或当两轴的轴线有相对偏移，或基础与机架的刚性较差，、

41、对于低速、刚性小的长轴，或当两轴的轴线有相对偏移，或基础与机架的刚性较差，工作式不能保证两轴线精确对中式，可选择刚性可移式联轴器；工作式不能保证两轴线精确对中式，可选择刚性可移式联轴器； 3 3、对于有一定轴向位移和角偏移时，可选择弹性套柱联销联轴器。、对于有一定轴向位移和角偏移时，可选择弹性套柱联销联轴器。4 4、对于有较大轴向位移和角偏移时，可选择弹性柱销连轴器；、对于有较大轴向位移和角偏移时，可选择弹性柱销连轴器；5 5、对于有一定轴向位移和较大角偏移时，可选择轮胎式联轴器。、对于有一定轴向位移和较大角偏移时，可选择轮胎式联轴器。选择连轴器类型时应考虑选择连轴器类型时应考虑的因素主要有：

42、的因素主要有：被联接两轴的对中性；被联接两轴的对中性；转矩的大小和性质；转矩的大小和性质；轴的工作转速；轴的工作转速；工作环境、使用寿命和工作环境、使用寿命和润滑密封条件等。润滑密封条件等。 2.2.型号选择型号选择当联轴器的类型确定后，应根据轴端直径当联轴器的类型确定后，应根据轴端直径d d，转矩，转矩T T，转速，转速n n和空间尺寸等要求和空间尺寸等要求在标准中选择适当的联轴器型号。步骤：在标准中选择适当的联轴器型号。步骤：（1 1）计算名义转矩）计算名义转矩T T： T=9550P/n T=9550P/n TT为所选联轴器的许用转矩；为所选联轴器的许用转矩；P P为所选联轴器传动的最大

43、功率。为所选联轴器传动的最大功率。n n为轴的转速；为轴的转速；（2 2）计算转矩）计算转矩Tc: Tc=KT Tc: Tc=KT TcTc：计算转矩，：计算转矩，T T为联轴器所传递的名义转矩，单位为为联轴器所传递的名义转矩，单位为N.mmN.mm；K K为联轴器工作情为联轴器工作情况系数，可根据原动机和工作机的类型从表况系数，可根据原动机和工作机的类型从表12122 2中选取。中选取。（3 3）选择联轴器的型号）选择联轴器的型号 根据轴端直径、转速根据轴端直径、转速n n、计算转矩、计算转矩TcTc、等参数查手册，选择适当的型号。必须、等参数查手册，选择适当的型号。必须满足：满足： TcT

44、c nn TcTc nn TcTc为联轴器的许用最大转矩为联轴器的许用最大转矩N,mmN,mm；nn为联轴器的许用最高转速为联轴器的许用最高转速r/minr/min二、离合器的选择二、离合器的选择 离合器的选择首先是根据工作条件和使用要求，确定离合器类型，然后根据轴离合器的选择首先是根据工作条件和使用要求，确定离合器类型，然后根据轴径和传递转矩的大小查手册选用型号。与联轴器相同，应满足：径和传递转矩的大小查手册选用型号。与联轴器相同，应满足：TcTc nn TcTc nn 三、制动器的选择三、制动器的选择 制动器的选择与联轴器的选择所考虑的条件和选择内容大致相同，但在制动器制动器的选择与联轴器

45、的选择所考虑的条件和选择内容大致相同，但在制动器型号选择时制动力矩计算较为复杂可参考型号选择时制动力矩计算较为复杂可参考机械设计手册机械设计手册等设计资料进行制动等设计资料进行制动器的设计选择。器的设计选择。且满足：且满足：Tc=STmaxTc=STmax式中：式中：TmaxTmax为制动轮所传递的最大转矩，为制动轮所传递的最大转矩，N,mmN,mm； S S为制动安全系数。为制动安全系数。 (1) (1)联轴器与离合器的安装误差应严格控制，对固定式刚性联轴器更应联轴器与离合器的安装误差应严格控制，对固定式刚性联轴器更应注意。由于所联接两轴的相对位移在负载后还可能增大，故通常要求安装误注意。由

46、于所联接两轴的相对位移在负载后还可能增大，故通常要求安装误差不大于许用补偿量的二分之一。差不大于许用补偿量的二分之一。 (2)(2)联轴器在工作后应检查两轴对中情况，其相对位移不应大于许用补联轴器在工作后应检查两轴对中情况，其相对位移不应大于许用补偿量。应定期检查传力零件是否有损坏，以便及时更换。有润滑要求的，要偿量。应定期检查传力零件是否有损坏，以便及时更换。有润滑要求的，要定期检查润滑情况。定期检查润滑情况。 (3)(3)对于转速较高的联轴器，要进行动平衡试验。对于转速较高的联轴器，要进行动平衡试验。 (4)(4)多片式摩擦离合器在工作时不应有打滑或分离不彻底现象。应经常多片式摩擦离合器在

47、工作时不应有打滑或分离不彻底现象。应经常检查作用在摩擦片上的压力是否足够；摩擦片磨损情况，回位弹簧是否灵敏；检查作用在摩擦片上的压力是否足够；摩擦片磨损情况，回位弹簧是否灵敏；主、从动片之间的间隙应注意调正。主、从动片之间的间隙应注意调正。 (5)(5)应定期检查离合器的操纵系统是否操作灵活，工作可靠。应定期检查离合器的操纵系统是否操作灵活，工作可靠。 (6)(6)制动器往往是机械设备中重要的安全装置，与安全生产密切相关。制动器往往是机械设备中重要的安全装置，与安全生产密切相关。应经常检查其工作状况，制动器全部传动系统的动作要灵敏，应按时注油润应经常检查其工作状况，制动器全部传动系统的动作要灵

48、敏，应按时注油润滑转动环节，合理调整弹簧弹力、合理调整松开状态时制动瓦块与制动轮的滑转动环节，合理调整弹簧弹力、合理调整松开状态时制动瓦块与制动轮的间隙。间隙。 四、联轴器、离合器、制动器的使用和维护四、联轴器、离合器、制动器的使用和维护 （1 1）联轴器、离合器和制动器大多数型号已标准化或规格）联轴器、离合器和制动器大多数型号已标准化或规格化，所以它们的设计主要是从标准化、规格化的类型中选择。化，所以它们的设计主要是从标准化、规格化的类型中选择。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、离合器或制动器；择满足设计要求的联轴器、离合器或制动器；（2 2）联轴器是用于联接两轴的。考虑两轴相对的位置主要是）联轴器是用于联接两轴的。考虑两