第14章联轴器离合器与制动器

第14章联轴器、离合器和制动器14.1联轴器14.2离合器13.3制动器学习和了解联轴器、离合器和制动器的功用；学习常本章学习目标

掌握：常用联轴器的组成和类型及其结构特点；常用离合器本章学习要求

了解：常用联轴器的应用场合及其选用，离合器和制动器用联轴器的类型、结构特点和应用场合及其选用；学习常用离合器的类型、结构特点和应用场合；学习制动器的类型、结构特点和应用场合。的应用场合。的组成和类型及其结构特点；制动器的类型及其结构特点。14.1联轴器作用：主要用作轴与轴之间的联接，以传递运动和转矩。联轴器特点：停机时才能联接或分离。联轴器定义：用来连接两根轴或轴与回转零件，使它们一起回转，传递运动和转矩。联轴器按功能分类1、刚性联轴器：无位移补偿能力、无缓冲减振性能。常用的有凸缘联轴器和套筒联轴器2、挠性联轴器：能补偿两轴间的相对位移。常用的挠性联轴器有万向联轴器、十字滑块联轴器、齿式联轴器、弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器。载荷平稳、转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用。先进工业国家，已淘汰不用刚性联轴器。凡被联两轴的同轴度不易保证的场合，都应选用挠性联轴器。刚性联轴器

1.凸缘联轴器由一组螺栓连接两个带凸缘的半联轴器组成，两半特点：结构简单，成本低，使用方便，可传递的转矩联轴器分别用键与两轴连接。大，理论上没有功率损耗，但无缓冲和吸振作用。应用：常用于低速、大转矩、载荷平稳，对中精度高的场合。2.套筒联轴器由连接两轴轴端的套筒和连接套筒与轴的键或销组成。采用键作周向固定并传递转矩，紧定螺钉作轴向固定；特点：结构简单，径向尺寸小，制造方便，但装拆时或采用锥销既作周向固定又作轴向固定，并传递转矩，且当轴超载时锥销会被剪断，起安全保护作用。需作轴向移动而不太方便。

应用：常用于两轴直径较小，对中精度高，工作平稳的场合。挠性联轴器

1.齿式联轴器由两个具有外齿的套筒和两个具有内齿的外壳组成。安装时两个套筒通过过盈配合(或键)分别与主动轴和从动轴相连，两个外壳的凸缘用螺栓相连；套筒的外齿与外壳的内齿(齿数相同)相啮合来传递转矩。特点：结构紧凑、承载能力大，能补偿适量的综合位移，应用：低速的重型机械。齿式联轴器适应速度范围广，但鼓形齿制造工艺较复杂或需专用设备，制造成本较高。需要润滑和密封，齿顶做成球面，齿侧做成鼓形。2.十字滑块联轴器由两个端面上开有凹槽的半联轴器和一个两端面具有互

特点：结构简单，径向尺寸小。转速较高时，中间滑块的偏心将产生较大的离心力和磨损，给轴和轴承带来附加动载荷。

应用：低速场合，轴的转速一般不超过300r/min。相垂直的凸榫的中间滑块组成。安装时两个半联轴器通过过盈配合(或键)分别与主动轴和从动轴相连，中间滑块上的凸榫与两半联轴器上的凹槽相嵌合而构成移动副。3.弹性套柱销联轴器

在结构上和刚性凸缘联轴器相似，只是两半联轴器的连特点：结构简单、制造容

应用：冲击载荷小、启动接不用螺栓而用带弹性套的柱销，利用弹性套的弹性变形来补偿两轴间的相对位移。易、装拆方便、成本较低。弹性套的弹性变形有限，位移补偿量不大，缓冲和减振性能不高，弹性套寿命较短。频繁的中、小功率传动。4.弹性柱销联轴器在结构上和弹性套柱销联轴器相似。用尼龙柱销作为连接

优点：结构更简单、装拆方

应用：正反向变化多、启动频繁的高速轴。件。为防止柱销滑出，在半联轴器两端设有挡板。靠尼龙柱销传递力并靠其弹性变形补偿径向位移和角位移，安装时留间隙以补偿轴向位移。便，传递转矩的能力更大。

缺点：耐冲击能力较低，易老化，尼龙对温度较敏感，不宜在高温下工作，工作温度范围控制在－20~70℃。5、万向联轴器作用：用于传递两相交轴之间的动力和运动，而且在传动过程中，两轴之间的夹角还可以改变。共轴、有夹角应用：广泛应用于汽车、机床等机械传动系统中。α想一想1、比较一下凸缘联轴器与弹性联轴器在结构和应用上有何不同？2、刚性联轴器与弹性联轴器在应用上主要区别是什么？14.2离合器离合器：在旋转中的两轴可以很迅速地接合或分离的传动装置。作用：用来连接主、从动轴传递运动和动力，与联轴器不同的是离合器可以随时接合和分离两轴。离合器的基本要求：工作可靠，接合与分离迅速平稳，动作准确，操作方便、省力，维修方便，结构简单等。常用的离合器有：牙嵌式离合器、摩擦离合器等。

牙嵌式离合器

如右图所示为牙嵌式离合器的典型结构。它是由端面带牙的两半离合器所组成，一个用平键和主动轴连接，另一个用导向平键或花键与从动轴相连接，并通过操纵系统拨动滑环，使其作轴向移动，从而使离合器分离或结合。为保证两轴线的对中，在与主轴连接的半离合器中固定有对中环。离合器的牙型有矩形、梯形、锯齿形等。三角形牙只适用于传递中、小转矩；梯形牙强度较高，能传递较大的转矩，能补偿凸牙磨损后产生锯齿形牙强度最高，可传递较大转矩，但仅能传递单方向的转

特点：结构简单，外廓尺寸小，能传递较大转矩。应用：两轴静止或转速差很小时的离合。的间隙；矩，反转时有较大轴向力会迫使离合器分离。摩擦离合器

摩擦离合器是靠工作面上所产生的摩擦力矩来传递转矩的。按其结构形式，可将摩擦离合器分为圆盘式、圆锥式等。圆盘式摩擦离合器又可分为单片式和多片式两种。

单片式摩擦离合器右图所示为单圆盘摩擦离合器。工作时，操纵滑环将摩擦盘与摩擦盘压紧，实现接合，主动轴上的转矩即通过两盘接触面间的摩擦力传到从动轴上。

单圆盘摩擦离合器结构简单，散热性好，但传递的转矩不大。多片式摩擦离合器

右图所示为多圆盘摩擦离合器，其中一组外摩擦盘用花键与外套筒相连接，一组内摩擦盘用花键与内套筒相连接。当滑环向左移动时，拨动曲臂压杆逆时针转动，将内、外摩擦盘压紧，从而使离合器实现接合。想一想比较牙嵌式离合器与摩擦式离合器在工作原理上的不同，并分析其使用上的特点。制动器制动器：用摩擦力矩来降低机器运转速度使其停止转动的装置。制动器在使用时应满足的基本要求是：要能产生足够大的阻力矩，制动平稳可靠，结构紧凑，操作灵活、方便，具有良好的散热性和较高的耐热性。制动器分类常用制动器按其结构形式可分为锥形制动器、带状制动器、蹄骨制动器和盘式制动器锥形制动器所示是锥形制动器。外锥体固定在箱体壁上，内锥体用导向平键或花键与轴连接。当操纵手柄放在停止位置的同时就把内锥体向右推，这时正在空转的内锥体就与固定的外锥体贴紧，从而使内锥体和轴立即停止转动，如电动葫芦的刹车装置。带状制动器摩擦轮固定在轴上，在摩擦轮的外圆上包上一根钢带（钢带下面衬一层橡胶带）。

当开关或操纵手柄放在停车位置时，使杠杆的上端向上，于是钢带就包紧摩擦轮，因此摩擦轮就立即停止转动。盘式制动器盘式制动器沿制动盘轴向施力，制动轴不受弯矩，径向尺寸小，制动性能稳定。常用的盘式制动器有点盘式制动器。如轿车的刹车盘。蹄骨制动器这种制动器由位于制动轮两旁的两个制动臂和两个制动块组成。如图所示，主弹簧通过制动臂及制动块使制动轮经常处于制动状态。当松闸器