1、第十三章 联轴器、离合器和制动器概概 述述 联轴器和离合器是用来连联轴器和离合器是用来连接两轴（或轴与转动件），并接两轴（或轴与转动件），并传递运动和转矩的部件。传递运动和转矩的部件。 联轴器：联轴器：连接的两轴只有连接的两轴只有在机器停车后，通过拆卸才能在机器停车后，通过拆卸才能彼此分离彼此分离。 离合器：离合器：连接的两轴可在连接的两轴可在机器转动过程中机器转动过程中，随时分离和随时分离和接合。接合。 制动器：制动器：对机械的运动件施加阻力或阻力矩，使其减速、对机械的运动件施加阻力或阻力矩，使其减速、停止或保持静止状态的部件。停止或保持静止状态的部件。 联轴器、离合器和制动器大多已标准化，
2、设计时，只需联轴器、离合器和制动器大多已标准化，设计时，只需根据工作要求从机械设计手册或产品样本中选用即可。根据工作要求从机械设计手册或产品样本中选用即可。卷扬机示意图1电动机 2联轴器 3减速器 4离合器 5卷筒 6制动器 联轴器连接的主动轴和从动轴属于两个机器或部件，由于联轴器连接的主动轴和从动轴属于两个机器或部件，由于制造、安装等误差，相联两轴的轴线很难精确对中。制造、安装等误差，相联两轴的轴线很难精确对中。 第一节第一节 联轴器联轴器一、联轴器的组成和分类一、联轴器的组成和分类 为保证轴的正常工作，应选用不同类型的联轴器以适应和为保证轴的正常工作，应选用不同类型的联轴器以适应和补偿不同
3、位移的要求。补偿不同位移的要求。两轴轴线的相对位移两轴轴线的相对位移a)轴向位移轴向位移x b)角度位移角度位移 c)径向位移径向位移y d)综合位移综合位移x、y、联轴器由两个半联轴器及其连接件组成。联轴器由两个半联轴器及其连接件组成。二、刚性联轴器二、刚性联轴器 联轴器大多已标准化，设计人员可根据实际工作条件和联轴器大多已标准化，设计人员可根据实际工作条件和使用要求，查阅有关机械设计手册选用。使用要求，查阅有关机械设计手册选用。挠性联轴器挠性联轴器联轴器联轴器刚性联轴器刚性联轴器无弹性元件的挠性联轴器无弹性元件的挠性联轴器有弹性元件的挠性联轴器有弹性元件的挠性联轴器 特点特点：结构简单、制
4、造容易、价格便宜，不具有缓冲减结构简单、制造容易、价格便宜，不具有缓冲减振、补偿相对位移的能力。振、补偿相对位移的能力。刚性固定式联轴器中的元件全部由刚性零件组成。刚性固定式联轴器中的元件全部由刚性零件组成。 应应用用：载荷平稳，转速不高，工作中轴线不会发生相对载荷平稳，转速不高，工作中轴线不会发生相对位移的两轴连接。位移的两轴连接。 1 1套筒联轴器套筒联轴器 套筒联轴器由连接两轴轴端的公用套筒和连接套筒套筒联轴器由连接两轴轴端的公用套筒和连接套筒与轴的连接零件（键或销）所组成。与轴的连接零件（键或销）所组成。套筒联轴器套筒联轴器a)a)用圆锥销连接用圆锥销连接 b)b)用平键和紧定螺钉连接
5、用平键和紧定螺钉连接 优点优点：结构简单、径向尺寸小，可根据不同轴径尺结构简单、径向尺寸小，可根据不同轴径尺寸自行设计制造。寸自行设计制造。 缺点缺点：轴向尺寸较大，装拆时相连的机器设备需作轴向尺寸较大，装拆时相连的机器设备需作较大的轴向位移较大的轴向位移 应应用用：传递转矩较小、转速较低，能轴向装拆的场传递转矩较小、转速较低，能轴向装拆的场合。套筒联轴器一般用于无轴肩的光轴，应用较广泛。合。套筒联轴器一般用于无轴肩的光轴，应用较广泛。 2 2凸缘联轴器凸缘联轴器由分装在轴端带凸缘的两半联轴器和连接螺栓组成由分装在轴端带凸缘的两半联轴器和连接螺栓组成。 （1）用铰制孔螺栓实现对中用铰制孔螺栓实
6、现对中 装拆方便，只需拆下螺栓即可。靠螺栓的剪切传递转装拆方便，只需拆下螺栓即可。靠螺栓的剪切传递转矩，联轴器的尺寸较小。矩，联轴器的尺寸较小。（2 2）用凸肩和凹槽相嵌合实现对中用凸肩和凹槽相嵌合实现对中 对中精度较高，靠普通螺栓连接的预紧力在凸缘接触对中精度较高，靠普通螺栓连接的预紧力在凸缘接触表面产生的摩擦力传递转矩。装拆时需作轴向移动，故不表面产生的摩擦力传递转矩。装拆时需作轴向移动，故不宜经常拆卸。宜经常拆卸。 凸缘联轴器结构简单，传递转矩较大，但不能缓冲减凸缘联轴器结构简单，传递转矩较大，但不能缓冲减振，故适用于要求对中精度较高、载荷平稳及转速不高的场振，故适用于要求对中精度较高、
7、载荷平稳及转速不高的场合。合。3 3夹壳联轴器夹壳联轴器 夹壳联轴器由两个半筒形的夹壳夹壳联轴器由两个半筒形的夹壳1，3、安全罩、安全罩2及一组及一组连接螺栓组成。连接螺栓组成。 夹壳联轴器依靠壳与轴夹紧后产生的摩擦力传递转矩，夹壳联轴器依靠壳与轴夹紧后产生的摩擦力传递转矩，为了连接可靠，在联轴器中一般仍装有平键。这种联轴器拆为了连接可靠，在联轴器中一般仍装有平键。这种联轴器拆装时不需移动轴，使用方便装时不需移动轴，使用方便。 适用于低速、载荷平稳的场合，通常外缘速度适用于低速、载荷平稳的场合，通常外缘速度5m/s，否则需要进行平衡校核。否则需要进行平衡校核。三、无弹性元件的挠性联轴器三、无弹
8、性元件的挠性联轴器 无弹性元件挠性联轴器由刚性零件组成，不能缓冲减无弹性元件挠性联轴器由刚性零件组成，不能缓冲减振，但具有补偿相对位移的能力。它适用于基础和机架刚振，但具有补偿相对位移的能力。它适用于基础和机架刚性较差、工作中不能保证两轴轴线对中的连接。性较差、工作中不能保证两轴轴线对中的连接。1十字滑块联轴器十字滑块联轴器 十字滑块联轴器由两个端面开有凹槽的半联轴器十字滑块联轴器由两个端面开有凹槽的半联轴器1、3和一个两侧都有凸块的中间圆盘和一个两侧都有凸块的中间圆盘2组成。组成。 十字滑块联轴器结构简单，制造方便，径向尺寸小，十字滑块联轴器结构简单，制造方便，径向尺寸小，适合于两轴线间相对
9、径向位移较大，传递转矩较大及无冲适合于两轴线间相对径向位移较大，传递转矩较大及无冲击的低速传动场合。击的低速传动场合。 结构：与十字滑块联轴器相似，由两个宽沟槽的半结构：与十字滑块联轴器相似，由两个宽沟槽的半联轴器及中间盘组成，中间盘改为方形滑块。联轴器及中间盘组成，中间盘改为方形滑块。 2. 滑块联轴器滑块联轴器 材料：滑块为夹布胶木或尼龙材料：滑块为夹布胶木或尼龙6+6+石墨或二硫化钼，具石墨或二硫化钼，具有弹性和自润滑作用；有弹性和自润滑作用； 特点：结构简单，尺寸紧凑；特点：结构简单，尺寸紧凑；应用：小功率、高转速、无剧烈冲击处应用：小功率、高转速、无剧烈冲击处。3齿式联轴器齿式联轴器
10、 齿式联轴器由两个带有外齿的半联轴器齿式联轴器由两个带有外齿的半联轴器1 1、2 2和两个带有内齿和两个带有内齿的外壳的外壳3 3、4 4所组成。所组成。 两半联轴器的外齿齿面加工成鼓形，齿顶加工成椭球面，啮两半联轴器的外齿齿面加工成鼓形，齿顶加工成椭球面，啮合齿间有较大的顶隙和侧隙，使齿轮联轴器具有良好的补偿综合合齿间有较大的顶隙和侧隙，使齿轮联轴器具有良好的补偿综合位移的能力。位移的能力。 齿轮联轴器传递转矩较大，适用速度范围广，工作可靠，对齿轮联轴器传递转矩较大，适用速度范围广，工作可靠，对安装精度要求不高；但结构复杂，质量较大，制造较难，成本较安装精度要求不高；但结构复杂，质量较大，制
11、造较难，成本较高，故主要用于重型机械。高，故主要用于重型机械。4滚子链联轴器滚子链联轴器 滚子链联轴器由两个带有链轮的半联轴器滚子链联轴器由两个带有链轮的半联轴器1、3和一条双排和一条双排或单排的滚子链或单排的滚子链2、以及安全罩、以及安全罩4、5所组成。所组成。 滚子链联轴器的润滑对其性能有很大影响。转速较低时应滚子链联轴器的润滑对其性能有很大影响。转速较低时应定期涂润滑脂，转速高时更应充分润滑。定期涂润滑脂，转速高时更应充分润滑。 联轴器结构简单，成本低，装拆方便，径向尺寸小，质量联轴器结构简单，成本低，装拆方便，径向尺寸小，质量轻，转动惯量小，效率高，工作可靠，使用寿命长，可以在恶轻，转
12、动惯量小，效率高，工作可靠，使用寿命长，可以在恶劣环境下工作，具有位移补偿能力和缓冲能力。链条劣环境下工作，具有位移补偿能力和缓冲能力。链条与其相配与其相配件间件间存在间隙，不宜用于逆向传动、起动频繁的传动和立轴传存在间隙，不宜用于逆向传动、起动频繁的传动和立轴传动。同时由于受离心力的影响也不宜用于高速传动。动。同时由于受离心力的影响也不宜用于高速传动。5 5万向联轴器万向联轴器 万向联轴器有十字轴式、球笼式、球叉式、球销式、球铰万向联轴器有十字轴式、球笼式、球叉式、球销式、球铰式等结构形式式等结构形式，十字轴式万向联轴器最常用十字轴式万向联轴器最常用。 万向联轴器万向联轴器由由叉形接头叉形接
13、头1 1、3 3，中间连接件，中间连接件2 2和轴销和轴销4 4、5 5所组所组成。轴销成。轴销4 4与与5 5相互垂直把两个叉形接头与中间连接件相互垂直把两个叉形接头与中间连接件2 2连接。连接。该该联轴器允许两轴间有较大的夹角，最大可达联轴器允许两轴间有较大的夹角，最大可达350450 ，在机器转，在机器转动时，夹角发生改变仍可正常传动。动时，夹角发生改变仍可正常传动。 万向联轴器的缺点：当主动轴的角速度万向联轴器的缺点：当主动轴的角速度1为常数时，为常数时，从动轴的角速度从动轴的角速度2不是常数，在（不是常数，在（1cos21/cos）范）范围内作周期性变化，引起附加动载荷。为克服围内作
14、周期性变化，引起附加动载荷。为克服此此缺点，十字缺点，十字轴式万向联轴器轴式万向联轴器应应成对使用。成对使用。 安装时必须保证输入轴、输出轴与中间轴之间的夹角相安装时必须保证输入轴、输出轴与中间轴之间的夹角相等，中间轴两端的叉形接头应在同一平面内。只有双万向联等，中间轴两端的叉形接头应在同一平面内。只有双万向联轴器才能使主、从动轴角速度相等，避免动载荷的产生。轴器才能使主、从动轴角速度相等，避免动载荷的产生。 万向联轴器具有较大的角位移补偿能力，结构紧凑，维万向联轴器具有较大的角位移补偿能力，结构紧凑，维护方便，广泛用于汽车、拖拉机和机床等机械传动中。护方便，广泛用于汽车、拖拉机和机床等机械传
15、动中。 两半联轴器间的载荷通过弹性元件传递两半联轴器间的载荷通过弹性元件传递，联轴器不但可联轴器不但可以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的功能，故适以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减振的功能，故适用于高速和正反转变化较多、起动频繁的场合。用于高速和正反转变化较多、起动频繁的场合。四、有弹性元件的挠性联轴器四、有弹性元件的挠性联轴器 制造弹性元件的材料有金属和非金属两种。金属材料制制造弹性元件的材料有金属和非金属两种。金属材料制成的弹性元件（主要为各种弹簧）的特点是：强度高、尺寸成的弹性元件（主要为各种弹簧）的特点是：强度高、尺寸小、承载能力大、寿命长、其性能受工作环境影响小等，但小、
16、承载能力大、寿命长、其性能受工作环境影响小等，但制造成本较高。非金属材料（如橡胶、塑料等）制成的弹性制造成本较高。非金属材料（如橡胶、塑料等）制成的弹性元件的特点是：质量轻、价格较低、缓冲或减振性能较好，元件的特点是：质量轻、价格较低、缓冲或减振性能较好，但强度较低、承载能力较小、易老化、寿命短，性能受环境但强度较低、承载能力较小、易老化、寿命短，性能受环境条件影响较大等，故使用范围受到一定限制。条件影响较大等，故使用范围受到一定限制。 1 1弹性套柱销联轴器弹性套柱销联轴器 弹性套柱销联轴器有两个带凸缘的半联轴器与主、从动弹性套柱销联轴器有两个带凸缘的半联轴器与主、从动轴相连，连接两个半联轴
17、器的带弹性套的柱销。弹性套为橡轴相连，连接两个半联轴器的带弹性套的柱销。弹性套为橡胶，柱销胶，柱销为为45钢，右边圆柱部分与弹性套配合，左边圆锥面钢，右边圆柱部分与弹性套配合，左边圆锥面用螺纹连接固定在半联轴器凸缘上。用螺纹连接固定在半联轴器凸缘上。 弹性套柱销联轴器结构简单，安装方便，易于制造，能弹性套柱销联轴器结构简单，安装方便，易于制造，能缓冲吸振；但弹性套工作时受挤压产生的变形量不大，所以缓冲吸振；但弹性套工作时受挤压产生的变形量不大，所以补偿相对位移量有限，缓冲吸振性能不高；适用于正反转，补偿相对位移量有限，缓冲吸振性能不高；适用于正反转，起动频繁、载荷较平稳和传递转矩较小的场合。起
18、动频繁、载荷较平稳和传递转矩较小的场合。2 2弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器由两半联轴器弹性柱销联轴器由两半联轴器1、4和弹性柱销和弹性柱销2组成。组成。 为防止柱销滑出，在联轴器外侧用螺钉固定挡板为防止柱销滑出，在联轴器外侧用螺钉固定挡板3。柱销用尼龙制造，具有一定的弹性和耐磨性。柱销形状为柱销用尼龙制造，具有一定的弹性和耐磨性。柱销形状为圆柱形与鼓形的组合体；在载荷平稳、安装精度较高的情圆柱形与鼓形的组合体；在载荷平稳、安装精度较高的情况下，也可采用整体为圆柱体的柱销。况下，也可采用整体为圆柱体的柱销。 联轴器结构简单，装拆方便，传递转矩较大，联轴器结构简单，装拆方便，传递转矩
19、较大，有有缓冲缓冲减振作用，两轴有少量的径向位移和角位移，减振作用，两轴有少量的径向位移和角位移，用用于轴向窜于轴向窜动量较大、正反转变化较多和起动频繁的场合。尼龙销对动量较大、正反转变化较多和起动频繁的场合。尼龙销对温度较敏感，使用温度应控制在温度较敏感，使用温度应控制在 20 +70范围内。范围内。3 3梅花形弹性联轴器梅花形弹性联轴器梅花形弹性联轴器由两个半联轴器梅花形弹性联轴器由两个半联轴器1、3和弹性体和弹性体2组成。组成。 弹性体根据使用要求选用不同硬度的聚氨酯橡胶、尼龙弹性体根据使用要求选用不同硬度的聚氨酯橡胶、尼龙等材料制造。工作时，梅花形弹性体受压缩并传递转矩。等材料制造。工
20、作时，梅花形弹性体受压缩并传递转矩。 梅花形弹性联轴器结构简单，耐磨性好，有补偿两轴相梅花形弹性联轴器结构简单，耐磨性好，有补偿两轴相对位移的能力，缓冲减振性能好，适应性强，传递转矩大，对位移的能力，缓冲减振性能好，适应性强，传递转矩大，使用寿命长，适用于各种机械。工作温度范围为使用寿命长，适用于各种机械。工作温度范围为3538，短时工作温度可达短时工作温度可达100。4 4轮胎式联轴器轮胎式联轴器 轮胎式联轴器由两个半联轴器轮胎式联轴器由两个半联轴器1和和5、橡胶或橡胶织物、橡胶或橡胶织物制成的轮胎形弹性元件制成的轮胎形弹性元件3、夹紧板、夹紧板2、连接螺钉、连接螺钉4组成。组成。 轮胎式联
21、轴器轮胎式联轴器具具有弹性，有良好的吸振缓冲、电绝缘有弹性，有良好的吸振缓冲、电绝缘性，可以补偿较大的轴向位移，不需润滑，使用寿命长，性，可以补偿较大的轴向位移，不需润滑，使用寿命长，但径向尺寸较大，当转矩较大时，因过大的扭转变形产生但径向尺寸较大，当转矩较大时，因过大的扭转变形产生附加轴向载荷附加轴向载荷。适用于正反转多变、起动频繁和冲击大的适用于正反转多变、起动频繁和冲击大的场合。场合。五、联轴器的选择五、联轴器的选择1 1联轴器类型的选择联轴器类型的选择 对低速、刚性大的短轴，选用刚性联轴器；对低速、刚性对低速、刚性大的短轴，选用刚性联轴器；对低速、刚性小的长轴，选用无弹性元件挠性联轴器
22、；对传递转矩较大的重小的长轴，选用无弹性元件挠性联轴器；对传递转矩较大的重型机械，选用齿式联轴器；对高速且有冲击或振动的轴，选用型机械，选用齿式联轴器；对高速且有冲击或振动的轴，选用有弹性元件的挠性联轴器等。有弹性元件的挠性联轴器等。2 2联轴器型号的选择联轴器型号的选择 根据轴端的直径、转矩和转速从机械设计手册中选定型号。根据轴端的直径、转矩和转速从机械设计手册中选定型号。 计算转矩计算转矩T Tcaca是考虑工作过程中的过载、起动和制动时惯性是考虑工作过程中的过载、起动和制动时惯性力矩的影响力矩的影响，将联轴器所传递的公称转矩将联轴器所传递的公称转矩T T适当增大。适当增大。 根据工作要求
23、选定合适的类型，根据轴的直径、计算转矩根据工作要求选定合适的类型，根据轴的直径、计算转矩和转速，从机械设计手册中查找出适用的型号。特殊情况下，和转速，从机械设计手册中查找出适用的型号。特殊情况下，需对关键零件进行计算。需对关键零件进行计算。Tca = KT K是工作情况系数，见表是工作情况系数，见表13-2。第二节第二节 离合器离合器一、离合器的组成与分类一、离合器的组成与分类 离合器是在机器运转过程中可将轴随时分离或接合的一离合器是在机器运转过程中可将轴随时分离或接合的一种装置，它被广泛应用于各种机器中。种装置，它被广泛应用于各种机器中。离合器组成离合器组成：主动部分、从动部分、接合元件和操
24、纵部。主动部分、从动部分、接合元件和操纵部。1.1.组成组成2.2.分类分类按离合方式分按离合方式分操纵离合器操纵离合器自动离合器自动离合器机械离合器机械离合器电磁离合器电磁离合器气压离合器气压离合器液压离合器液压离合器超越离合器超越离合器离心离合器离心离合器安全离合器安全离合器摩擦式离合器摩擦式离合器按接合元件的工作原理分按接合元件的工作原理分啮合式离合器啮合式离合器离合器离合器二、操纵离合器二、操纵离合器1 1牙嵌离合器牙嵌离合器 半离合器半离合器1用平键和主动轴连接，半离合器用平键和主动轴连接，半离合器2用导向平用导向平键键3（或花键）与从动轴连接，由操纵装置带动滑环（或花键）与从动轴连
25、接，由操纵装置带动滑环4使其使其沿导向平键在从动轴上作轴向移动，实现两个半离合器的沿导向平键在从动轴上作轴向移动，实现两个半离合器的分离与接合。固定在半离合器分离与接合。固定在半离合器1上的对中环上的对中环5，用来保证两，用来保证两轴对中。轴对中。（1）组成组成：两个端面制有凸出牙齿的两个半离合器两个端面制有凸出牙齿的两个半离合器1、2。 三角形：低速，中、小扭矩三角形：低速，中、小扭矩. . 矩矩 形：很少用，接合、分离困难，磨损后间隙无法补偿。形：很少用，接合、分离困难，磨损后间隙无法补偿。 梯梯 形：强度高，能自动补偿牙的磨损，冲击小、传递较形：强度高，能自动补偿牙的磨损，冲击小、传递较
26、大扭矩，便于分离，应用广泛。大扭矩，便于分离，应用广泛。 锯齿形：强度高，可传递更大扭矩，但只能单方向工作。锯齿形：强度高，可传递更大扭矩，但只能单方向工作。（2）牙型牙型：矩形、梯形矩形、梯形、锯齿形三种。锯齿形三种。 （3）特点：特点：结构简单，外廓尺寸小，接合后两个半离合器结构简单，外廓尺寸小，接合后两个半离合器之间没有相对转动，但只适用于两轴的转速差较小或相对静止之间没有相对转动，但只适用于两轴的转速差较小或相对静止的情况下接合，否则接合和分离时牙间会发生很大的冲击，影的情况下接合，否则接合和分离时牙间会发生很大的冲击，影响牙的寿命。响牙的寿命。2 2圆盘摩擦离合器圆盘摩擦离合器（1
27、1）单盘摩擦离合器）单盘摩擦离合器圆盘摩擦离合器有单盘和多盘两种。圆盘摩擦离合器有单盘和多盘两种。 主动摩擦盘主动摩擦盘2 2与主动轴与主动轴1 1通过平键和轴肩得到周向和轴向通过平键和轴肩得到周向和轴向定位，从动摩擦盘定位，从动摩擦盘3 3通过导向平键通过导向平键 6 6与从动轴与从动轴5 5周向定位，由周向定位，由操纵装置拨动滑环操纵装置拨动滑环 4 4使其在从动轴上左右滑动。工作时，可使其在从动轴上左右滑动。工作时，可向左施力使两摩擦圆盘接触并压紧，从而产生摩擦力来传递向左施力使两摩擦圆盘接触并压紧，从而产生摩擦力来传递运动和转矩。运动和转矩。 单盘摩擦离合器结构简单，散热性好，但传递的
28、转矩有单盘摩擦离合器结构简单，散热性好，但传递的转矩有限，仅适用于包装，纺织等轻型机械。限，仅适用于包装，纺织等轻型机械。（2）多盘摩擦离合器）多盘摩擦离合器 组成：组成：两组摩擦盘，一组外摩擦盘两组摩擦盘，一组外摩擦盘3和外壳和外壳2连接（外连接（外圆齿插入外壳槽内），另一组内摩擦盘圆齿插入外壳槽内），另一组内摩擦盘4和套筒和套筒9连接（内连接（内圆齿插入套筒槽内）。外壳圆齿插入套筒槽内）。外壳2和套筒和套筒9分别固定在主动轴分别固定在主动轴 1和和从动轴从动轴10上，内、外摩擦盘交错排列。上，内、外摩擦盘交错排列。 工作时，滑环工作时，滑环8左移，通过杠杆左移，通过杠杆7使两组摩擦盘压紧，
29、此使两组摩擦盘压紧，此时离合器处于接合状态。同主动轴和外壳一起转动的外摩擦时离合器处于接合状态。同主动轴和外壳一起转动的外摩擦盘通过摩擦力将运动和转矩传递给内摩擦盘，带动套筒和从盘通过摩擦力将运动和转矩传递给内摩擦盘，带动套筒和从动轴转动。动轴转动。 滑环滑环8右移时，杠杆右移时，杠杆7在弹簧在弹簧6的作用下放松摩擦盘，离合的作用下放松摩擦盘，离合器分开。调节螺母器分开。调节螺母5用来调节内外摩擦片盘组间的压力。用来调节内外摩擦片盘组间的压力。 摩擦盘数目多，可增大所传递的转矩；但盘数过多，会摩擦盘数目多，可增大所传递的转矩；但盘数过多，会影响分离动作的灵敏性，通常限制在影响分离动作的灵敏性，
30、通常限制在1015对以下。对以下。 多盘摩擦离合器能传递较大的转矩而又不会使其径向尺多盘摩擦离合器能传递较大的转矩而又不会使其径向尺寸过大，故在机床、汽车及摩托车等机械中应用广泛。寸过大，故在机床、汽车及摩托车等机械中应用广泛。 3 3磁粉离合器磁粉离合器磁粉离合器是电磁操纵的离合器，利用磁粉传递转矩。磁粉离合器是电磁操纵的离合器，利用磁粉传递转矩。 工作原理工作原理：金属圆筒金属圆筒1与从动轴相连，嵌有环与从动轴相连，嵌有环形励磁线圈形励磁线圈3的电磁铁的电磁铁4与主动轴相连，金属圆筒与主动轴相连，金属圆筒1与电磁铁与电磁铁4之间留有之间留有 1.52mm 的间隙，内装磁粉的间隙，内装磁粉（
31、导磁铁粉混合物）（导磁铁粉混合物）2。励磁线圈中无电流时，磁。励磁线圈中无电流时，磁粉粉通过通过离心力甩到金属圆筒离心力甩到金属圆筒 1内壁上，并疏散开，内壁上，并疏散开，离合器处于分离状态。通电后，励磁线圈产生磁离合器处于分离状态。通电后，励磁线圈产生磁场，磁粉在磁场作用下被吸引到金属圆筒与转子场，磁粉在磁场作用下被吸引到金属圆筒与转子间聚集，产生磁连接力，主、从动轴连接起来，间聚集，产生磁连接力，主、从动轴连接起来，离合器处于接合状态。磁粉离合器依靠磁粉间的离合器处于接合状态。磁粉离合器依靠磁粉间的磁力和摩擦力将主动轴的转矩传递给从动轴。磁力和摩擦力将主动轴的转矩传递给从动轴。 磁粉离合器
32、可以实现远距离操纵，通过改变励磁电流的大磁粉离合器可以实现远距离操纵，通过改变励磁电流的大小可以获得不同的转矩。它操纵方便，离合平稳，工作可靠，小可以获得不同的转矩。它操纵方便，离合平稳，工作可靠，结构简单，但质量大，工作一定时间后需要更换磁粉，磁粉离结构简单，但质量大，工作一定时间后需要更换磁粉，磁粉离合器现已广泛应用于机床和航空仪表中。合器现已广泛应用于机床和航空仪表中。三、自动离合器三、自动离合器 自动离合器是一种根据机器运动和动力参数，如转速、自动离合器是一种根据机器运动和动力参数，如转速、转矩等的变化而自动完成接合和分离动作的离合器。转矩等的变化而自动完成接合和分离动作的离合器。1超
33、越离合器超越离合器组成组成：星轮星轮1、外环、外环2、滚柱、滚柱3和弹簧顶杆和弹簧顶杆4 工作原理：工作原理：星轮为主动件并顺时针转动时，滚柱被摩擦星轮为主动件并顺时针转动时，滚柱被摩擦力带动而楔紧在槽的狭窄部分，带动外环一起转动，离合器力带动而楔紧在槽的狭窄部分，带动外环一起转动，离合器处于接合状态处于接合状态；当星轮反向转动时，滚柱受摩擦力的作用被当星轮反向转动时，滚柱受摩擦力的作用被推到槽中宽敞部分，外环不随星轮转动，离合器处于分离状推到槽中宽敞部分，外环不随星轮转动，离合器处于分离状态态；如果星轮仍按顺时针方向转动，外环获得与星轮转向相如果星轮仍按顺时针方向转动，外环获得与星轮转向相同
34、而转速较大的运动时，离合器处于分离状态。同而转速较大的运动时，离合器处于分离状态。 这种离合器的接合和分离与星轮与外环间速度差有关，这种离合器的接合和分离与星轮与外环间速度差有关，因此称为超越离合器，又称为差速离合器。因此称为超越离合器，又称为差速离合器。2 2安全离合器安全离合器 安全离合器通常有啮合式和摩擦式两种。当转矩超过一安全离合器通常有啮合式和摩擦式两种。当转矩超过一定的数值时，安全离合器将使主动轴和从动轴分开或打滑，定的数值时，安全离合器将使主动轴和从动轴分开或打滑，从而防止机器中重要零件的损坏。从而防止机器中重要零件的损坏。（1）牙嵌安全离合器牙嵌安全离合器 工作时，两半离合器由
35、弹簧工作时，两半离合器由弹簧2的压紧力使牙盘的压紧力使牙盘 3、4 嵌合传递嵌合传递转矩。当转矩超过一定值，接合转矩。当转矩超过一定值，接合牙面上的轴向力超过弹簧力和摩牙面上的轴向力超过弹簧力和摩擦阻力使两半离合器分离；当转擦阻力使两半离合器分离；当转矩降低到某一个确定值以下，离矩降低到某一个确定值以下，离合器会自动接合。弹簧压力的大合器会自动接合。弹簧压力的大小可通过螺母小可通过螺母1进行调节。进行调节。（2 2）多盘摩擦安全离合器多盘摩擦安全离合器 工作原理：与工作原理：与多盘摩擦离合器相似，只是没有操纵机构，多盘摩擦离合器相似，只是没有操纵机构，用弹簧用弹簧1将内、外摩擦盘组将内、外摩擦
36、盘组3、2压紧，并用螺母压紧，并用螺母4调节压紧力的调节压紧力的大小。当工作转矩超过离合器所能传递的转矩时，摩擦盘接触大小。当工作转矩超过离合器所能传递的转矩时，摩擦盘接触面间因摩擦力不足而发生打滑，对机器起到安全保护的作用。面间因摩擦力不足而发生打滑，对机器起到安全保护的作用。第三节第三节 制动器制动器 制动器用于机械减速或使其停止的装置。也制动器用于机械减速或使其停止的装置。也可可用作调节用作调节或限制机械运动速度。它是保证机械安全工作的重要部件。或限制机械运动速度。它是保证机械安全工作的重要部件。一、制动器的组成与分类一、制动器的组成与分类（1）组成组成：制动架、摩擦元件和松闸器等。制动
37、架、摩擦元件和松闸器等。 按工作状态分按工作状态分：常闭式和常开式。常闭式制动器靠弹簧常闭式和常开式。常闭式制动器靠弹簧或重力的作用经常处于紧闸状态，而机构运行时，则用人力或重力的作用经常处于紧闸状态，而机构运行时，则用人力或松闸器使制动器松闸。与此相反，常开式制动器经常处于或松闸器使制动器松闸。与此相反，常开式制动器经常处于松闸状态，只有施加外力时才能使其紧闸。松闸状态，只有施加外力时才能使其紧闸。 按构造特征分按构造特征分：摩擦式制动器和非摩擦式制动器。摩擦摩擦式制动器和非摩擦式制动器。摩擦式制动器有：外抱块式制动器、内张蹄式制动器、带式制动式制动器有：外抱块式制动器、内张蹄式制动器、带式
38、制动器和盘式制动器；非摩擦式制动器有：磁粉式制动器、磁涡器和盘式制动器；非摩擦式制动器有：磁粉式制动器、磁涡流式制动器和水涡流式制动器。流式制动器和水涡流式制动器。（2）分类分类 工作原理：工作原理：当施加外力当施加外力F F时，杠杆时，杠杆1 1收紧制动带收紧制动带2 2而抱住制动轮而抱住制动轮3 3，此时凭，此时凭借带与制动轮之间产生的摩擦力矩以借带与制动轮之间产生的摩擦力矩以实现制动；当通过电磁铁实现制动；当通过电磁铁4 4提起杠杆提起杠杆1 1时，制动带时，制动带2 2与制动轮与制动轮3 3脱开而松闸。脱开而松闸。二、常用摩擦制动器二、常用摩擦制动器1带式制动器带式制动器 缺点：制动时
39、轴受力大，带和制动轮间压力不均匀，磨缺点：制动时轴受力大，带和制动轮间压力不均匀，磨损也不均匀，且带易断裂。为了增强制动效果，在制动带上损也不均匀，且带易断裂。为了增强制动效果，在制动带上可衬垫石棉基摩擦材料或粉末冶金材料等。可衬垫石棉基摩擦材料或粉末冶金材料等。 优点：结构简单、尺寸紧凑、可产生较大的制动转矩。优点：结构简单、尺寸紧凑、可产生较大的制动转矩。 应用：应用：带式制动器常用于大型机械，要求结构紧凑的场带式制动器常用于大型机械，要求结构紧凑的场合，如用于起重运输机械中。合，如用于起重运输机械中。2 2外抱块式制动器外抱块式制动器 工作原理：工作原理：当铁芯线圈当铁芯线圈1 1通电时
40、，通电时，电磁铁电磁铁2 2与铁芯线圈与铁芯线圈1 1中的铁心相吸，中的铁心相吸，使电磁铁绕使电磁铁绕O O点逆时针转动一角度，点逆时针转动一角度，压推杆向右移动，主弹簧压推杆向右移动，主弹簧4 4被压缩，被压缩，左右两制动臂左右两制动臂8 8带动左右两闸瓦带动左右两闸瓦6 6向外向外摆动而松闸。辅助弹簧摆动而松闸。辅助弹簧5 5在松闸时促使在松闸时促使左右两制动臂和闸瓦离开制动轮左右两制动臂和闸瓦离开制动轮7 7； 断电时，在主弹簧断电时，在主弹簧4 4的拉力作用下，左右两制动臂被拉的拉力作用下，左右两制动臂被拉拢，压紧制动轮进行制动。闸瓦的材料可用铸铁，也可用在拢，压紧制动轮进行制动。闸瓦
41、的材料可用铸铁，也可用在铸铁上覆以皮革或石棉带等。铸铁上覆以皮革或石棉带等。 优点是：制动和开启迅速、尺寸小、质量轻、易于调整优点是：制动和开启迅速、尺寸小、质量轻、易于调整瓦块间隙。瓦块间隙。 缺点是：制动时冲击力大，电能消耗也大，不宜用制动缺点是：制动时冲击力大，电能消耗也大，不宜用制动力矩大和需要频繁制动的场合。力矩大和需要频繁制动的场合。外抱块式式制动器常用于如车辆的车轮和电动葫芦中。外抱块式式制动器常用于如车辆的车轮和电动葫芦中。3 3内张蹄式制动器内张蹄式制动器 工作原理：工作原理：制动时，压力油进入油缸制动时，压力油进入油缸4 4，推动左右两活塞，推动左右两活塞移动，在活塞力移动
42、，在活塞力F F的作用下，两制动蹄的作用下，两制动蹄1 1以销轴以销轴2 2为支点向外摆为支点向外摆动，压紧在制动轮动，压紧在制动轮3 3的内表面上，实现制动。油路卸压后，弹的内表面上，实现制动。油路卸压后，弹簧簧5 5使两制动蹄与两制动轮分离，制动器处于松开状态。使两制动蹄与两制动轮分离，制动器处于松开状态。 特点：结构紧凑，散热性好，特点：结构紧凑，散热性好，密封容易。可用于安装空间受限制密封容易。可用于安装空间受限制的场合，的场合， 应应用用：轮式起重机，各种车辆轮式起重机，各种车辆如汽车、拖拉机等的车轮中如汽车、拖拉机等的车轮中 4 4盘式制动器盘式制动器 工作原理：工作原理：制动盘制
43、动盘1 1随轴转动，固随轴转动，固连在机架上的制动缸连在机架上的制动缸2 2通过制动块通过制动块3 3旋旋压在制动盘上而制动。由于摩擦面只压在制动盘上而制动。由于摩擦面只占制动盘的一小部分，故称点盘式制占制动盘的一小部分，故称点盘式制动器。动器。 特特点：点：这种制动器结构简单，散热条件好，但制动力矩这种制动器结构简单，散热条件好，但制动力矩不大。为了获得较大的制动力矩，可采用全盘式制动器。全不大。为了获得较大的制动力矩，可采用全盘式制动器。全盘式制动器结构类似于多盘摩擦离合器，但这时从动圆盘始盘式制动器结构类似于多盘摩擦离合器，但这时从动圆盘始终不动，则当离合器接合时即可起制动作用。终不动，
44、则当离合器接合时即可起制动作用。 盘式制动器常用于结构要求很紧凑的场合，如车辆的车盘式制动器常用于结构要求很紧凑的场合，如车辆的车轮和电动葫芦等设备中。轮和电动葫芦等设备中。三、制动器的选择三、制动器的选择根据使用要求和工作条件来选择。根据使用要求和工作条件来选择。 （1）需要使用制动器的机械工作性质和条件。需要使用制动器的机械工作性质和条件。对于起对于起重机械的起升和变幅机构采用常闭式制动器。对于车辆及重机械的起升和变幅机构采用常闭式制动器。对于车辆及起重机械的运行和旋转机构等，为了控制制动转矩的大小起重机械的运行和旋转机构等，为了控制制动转矩的大小以便准确停车，多采用常开式制动器。以便准确
45、停车，多采用常开式制动器。 （2）应满足制动器的工作要求。应满足制动器的工作要求。用于支承物品的制动用于支承物品的制动器，制动转矩必须有足够的安全裕度。对于有高安全性要器，制动转矩必须有足够的安全裕度。对于有高安全性要求的机械，如运送熔化金属的起升机构，必须装两个制动求的机械，如运送熔化金属的起升机构，必须装两个制动器，每一个制动器都能安全地支持铁水包而不致坠落。对器，每一个制动器都能安全地支持铁水包而不致坠落。对于落重制动器，必须有足够的散热面积，将在制动时重物于落重制动器，必须有足够的散热面积，将在制动时重物位能所产生的热量散去，以免过热损坏或失效。位能所产生的热量散去，以免过热损坏或失效
46、。 （3 3）应考虑应用的场所。安装制动器的地点有足够的）应考虑应用的场所。安装制动器的地点有足够的空间时，选用外抱块式制动器空间时，选用外抱块式制动器；空间受限制处，采用内蹄空间受限制处，采用内蹄式、带式制动器。制动器通常安装在机械的高速轴上，以式、带式制动器。制动器通常安装在机械的高速轴上，以减小所需的制动力矩。大型设备的安全制动器应装在设备减小所需的制动力矩。大型设备的安全制动器应装在设备工作部分的低速轴或卷筒上，以防传动系统断轴时重物坠工作部分的低速轴或卷筒上，以防传动系统断轴时重物坠落。落。 制动器通常安装在机械的高速轴上，以减小所需的制制动器通常安装在机械的高速轴上，以减小所需的制动力矩。大型设备的安全制动器则应装在设备工作部分的动力矩。大型设备的安全制动器则应装在设备工作部分的低速轴或卷筒上，以防传动系统断轴时重物坠落。低速轴或卷筒上，以防传动系统断轴时重物坠落。
