1、第十六章 聯軸器 離合器 制動器聯軸器用來把兩軸聯接在一起，以傳遞運動與轉矩，機器停止運轉后才能接合或分離的一種裝置。離合器 在機器運轉過程中，可使兩軸隨時接合或分離的一種裝置。它可用來操縱機器傳動系統的斷續，以便進行變速及換向等。聯軸器所聯接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度聯軸器所聯接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位變化的影響等，往往不能保證嚴格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設計聯軸器時，要從結構上采取各種不同的措施，使之具有移。這就要求設計聯軸器時，要從結構上采取各種不同的措施，

2、使之具有適應一定范圍的相對位移的性能。適應一定范圍的相對位移的性能。xyxy軸向位移x徑向位移y角位移綜合位移x、y、 161 聯軸器 一.聯軸器的種類被聯接兩軸間的各種相對位移無補償能力，故對兩軸對中性的要求高。當兩被聯接兩軸間的各種相對位移無補償能力，故對兩軸對中性的要求高。當兩軸有相對位移時，會在結構內引起附加載荷。這類聯軸器的結構比較簡單。軸有相對位移時，會在結構內引起附加載荷。這類聯軸器的結構比較簡單。聯軸器的分類聯軸器的分類固定式聯軸器固定式聯軸器 可移式聯軸器可移式聯軸器剛性可移式聯軸器：利用聯軸器工作零件間的間隙和結構特性來補償兩軸剛性可移式聯軸器：利用聯軸器工作零件間的間隙和

3、結構特性來補償兩軸的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振。彈性可移式聯軸器：利用聯軸器中的彈性元件的變形，來補償兩軸間的彈性可移式聯軸器：利用聯軸器中的彈性元件的變形，來補償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力。相對位移，而且具有緩沖減振的能力。對被聯接兩軸間的各種相對位移有補償能力，進一步分為：對被聯接兩軸間的各種相對位移有補償能力，進一步分為：二.固定式聯軸器套筒聯軸器套筒聯軸器凸緣聯軸器凸緣聯軸器夾殼聯軸器十字滑塊聯軸器十字滑塊聯軸器 十字滑塊聯軸器 運動三三. . 可移式聯軸器可移式聯軸器齒式聯軸器齒式聯軸器 齒式聯軸器齒式聯軸器滑塊

4、聯軸器滑塊聯軸器 萬向聯軸器萬向聯軸器 結構結構運動演示運動演示 結構結構 工程案例工程案例實物實物十字軸式剛性萬向節為汽車上廣泛使用的不等速萬向節，允許相鄰兩軸的最十字軸式剛性萬向節為汽車上廣泛使用的不等速萬向節，允許相鄰兩軸的最大交角為大交角為1515 2020 。十字軸式萬向節由一個十字軸，兩個萬向節叉和四個滾。十字軸式萬向節由一個十字軸，兩個萬向節叉和四個滾針軸承等組成。兩萬向節叉上的孔分別套在十字軸的兩對軸頸上。這樣當主針軸承等組成。兩萬向節叉上的孔分別套在十字軸的兩對軸頸上。這樣當主動軸轉動時，從動軸既可隨之轉動，又可繞十字軸中心在任意方向擺動。在動軸轉動時，從動軸既可隨之轉動，又

5、可繞十字軸中心在任意方向擺動。在十字軸軸頸和萬向節叉孔間裝有滾針軸承十字軸軸頸和萬向節叉孔間裝有滾針軸承5 5，滾針軸承外圈靠卡環軸向定位。，滾針軸承外圈靠卡環軸向定位。1-1-軸承蓋；軸承蓋；2 2、6-6-萬向節叉；萬向節叉；3-3-油嘴；油嘴；4-4-十字軸；十字軸；5-5-安全閥；安全閥；7-7-油封；油封；8-8-滾針；滾針；9-9-套筒套筒 1.1.十字軸式剛性萬向節十字軸式剛性萬向節 構造構造: :為了潤滑軸承，十字軸上一般安有注油嘴并有油路通向軸頸。潤滑油可從為了潤滑軸承，十字軸上一般安有注油嘴并有油路通向軸頸。潤滑油可從注油嘴注到十字軸軸頸的滾針軸承處。注油嘴注到十字軸軸頸的

6、滾針軸承處。2.球籠式等速萬向節 (1)結構 如圖所示，星形套7與主動軸1用花鍵固接在一起，星形套外表面有六條弧形凹槽滾道，球形殼8的內表面有相應的六條凹槽，六個鋼球分別裝在各條凹槽中，由球籠4使其保持在同一平面內。動力由主動軸1、鋼球6、球形殼8輸出。1-主動軸；2-鋼帶箍；3-外罩；4-保持架（球籠）；6-鋼球；7-星形套（內滾道）；8-球型殼（外滾道）；9-卡環 A-A-外滾道中心；外滾道中心；B-B-內滾道中心；內滾道中心；C-C-鋼球中心鋼球中心 (2)(2)特點：球籠式萬向節工作時六個鋼球都參入傳力，故承載能力強、磨損小、特點：球籠式萬向節工作時六個鋼球都參入傳力，故承載能力強、磨

7、損小、壽命長。它被廣泛應用于各種型號的轉向驅動橋和獨立懸架的驅動橋。壽命長。它被廣泛應用于各種型號的轉向驅動橋和獨立懸架的驅動橋。 彈性套柱銷聯軸器彈性套柱銷聯軸器 彈性套柱銷聯軸器彈性套柱銷聯軸器彈性柱銷聯軸器彈性柱銷聯軸器 彈性柱銷聯軸器彈性柱銷聯軸器梅花形彈性聯梅花形彈性聯軸器（見教材軸器（見教材271頁圖頁圖16-9）輪胎聯軸器輪胎聯軸器膜片聯軸器膜片聯軸器星形彈性聯軸器星形彈性聯軸器五五.聯軸器的選擇聯軸器的選擇1.類型選擇類型選擇（1）兩軸）兩軸.對中情況：對中情況：嚴格對中嚴格對中-固定式聯軸器固定式聯軸器不能保證嚴格對中或工作時會發生位移不能保證嚴格對中或工作時會發生位移-可移

8、式聯軸器可移式聯軸器 彈性聯軸器彈性聯軸器（2）載荷情況）載荷情況 載荷平穩或變動不大載荷平穩或變動不大-剛性聯軸器剛性聯軸器經常起動制動或載荷變化大經常起動制動或載荷變化大-彈性聯軸器彈性聯軸器（3）速度情況：工作轉速）速度情況：工作轉速聯軸器許用轉速聯軸器許用轉速低速低速-剛性聯軸器剛性聯軸器高速高速-彈性聯軸器彈性聯軸器（4）環境情況）環境情況環境溫度低（環境溫度低（45c)不宜選用具有橡膠或尼龍作彈性不宜選用具有橡膠或尼龍作彈性元件的聯軸器；考慮安裝尺寸元件的聯軸器；考慮安裝尺寸2.尺寸選擇尺寸選擇據被聯接軸的直徑，轉速，計算轉矩選擇（見教材據被聯接軸的直徑，轉速，計算轉矩選擇（見教材

9、267頁）頁） 一、離合器的分類一、離合器的分類作用：離合器用來聯接兩根軸，使之一起轉動并傳遞轉矩，在工作中主、從作用：離合器用來聯接兩根軸，使之一起轉動并傳遞轉矩，在工作中主、從動部分可分離可接合。動部分可分離可接合。 按其工作原理可分為按其工作原理可分為嚙合式：利用牙齒嚙合傳遞轉矩，可保證兩軸同步運轉，但只能在低速或停嚙合式：利用牙齒嚙合傳遞轉矩，可保證兩軸同步運轉，但只能在低速或停車時進行離合車時進行離合摩擦式：利用工作表面的摩擦傳遞扭矩，能在任何轉速下離合，有過載保護摩擦式：利用工作表面的摩擦傳遞扭矩，能在任何轉速下離合，有過載保護但不能保證兩軸同步運轉但不能保證兩軸同步運轉 按離合控

10、制方法不同，可分為操縱式和自動式兩類；按離合控制方法不同，可分為操縱式和自動式兩類； 按操縱方式分有機械操縱式、電磁操縱式、液壓操縱式和氣壓操縱式等；按操縱方式分有機械操縱式、電磁操縱式、液壓操縱式和氣壓操縱式等； 可自動離合的離合器有超越離合器、離心離合器和安全離合器等，它們能可自動離合的離合器有超越離合器、離心離合器和安全離合器等，它們能 在特定條件下，自動地接合或分離。在特定條件下，自動地接合或分離。16162 2離合器離合器對離合器的基本要求對離合器的基本要求 分離、接合迅速，平穩無沖擊，分離徹底，動作準確可靠；分離、接合迅速，平穩無沖擊，分離徹底，動作準確可靠； 結構簡單，重量輕，慣

11、性小，外形尺寸小，工作安全，效率高；結構簡單，重量輕，慣性小，外形尺寸小，工作安全，效率高； 接合元件耐磨性好，使用壽命長，散熱條件好；接合元件耐磨性好，使用壽命長，散熱條件好； 操縱方便省力，制造容易，調整維修方便。操縱方便省力，制造容易，調整維修方便。二、二、牙嵌離臺器牙嵌離臺器單圓盤摩擦離合器單圓盤摩擦離合器多圓盤摩擦離合器多圓盤摩擦離合器三、摩擦離合器三、摩擦離合器電磁摩擦離合器電磁摩擦離合器膜片彈簧離合器膜片彈簧離合器膜片彈簧離合器蓋壓盤從動盤三、磁粉離合器三、磁粉離合器磁粉離合器的工作原理如圖磁粉離合器的工作原理如圖17-15a17-15a所示，主動軸與輪芯所示，主動軸與輪芯1 1

12、固定聯固定聯接，在輪芯外緣的槽內繞有環形激磁線圈接，在輪芯外緣的槽內繞有環形激磁線圈2 2，從動外輪鼓，從動外輪鼓4 4與輪芯間與輪芯間形成的氣隙中填入了導磁率高的鐵粉混合物形成的氣隙中填入了導磁率高的鐵粉混合物3 3。當線圈通電時，將。當線圈通電時，將形成一個經主動殼體、間隙、環形從動件中而閉合的磁通，鐵粉被形成一個經主動殼體、間隙、環形從動件中而閉合的磁通，鐵粉被磁場化形成磁粉鏈。當主動件旋轉時，由于磁粉的剪切阻力帶動外磁場化形成磁粉鏈。當主動件旋轉時，由于磁粉的剪切阻力帶動外鼓輪從而傳遞轉矩。當斷電時，鐵粉處于自由松散狀態，離合器即鼓輪從而傳遞轉矩。當斷電時，鐵粉處于自由松散狀態，離合器

13、即被分離。被分離。磁粉離合器的主要特點有：磁粉離合器的主要特點有：（1 1）勵磁電流）勵磁電流I I與轉矩與轉矩T T間呈線間呈線性關系，所以轉矩控制方便、性關系，所以轉矩控制方便、精度高，調節范圍寬；精度高，調節范圍寬；（2 2）可實現恒張力控制，為一）可實現恒張力控制，為一些有特殊要求的場合提供恒張些有特殊要求的場合提供恒張力；力；（3 3）過載時磁粉層打滑，可以）過載時磁粉層打滑，可以起到過載保護作用；起到過載保護作用；（4 4）可用作制動器。）可用作制動器。四、四、定向離合器定向離合器 定向離合器只能傳遞單向轉矩，反向時能自動分離。鋸齒形牙嵌離合器就是定向離合器只能傳遞單向轉矩，反向時

14、能自動分離。鋸齒形牙嵌離合器就是一種定向離合器，它只能單方向傳遞轉矩，反向時會自動分離。圖一種定向離合器，它只能單方向傳遞轉矩，反向時會自動分離。圖12-1412-14所示為所示為摩擦式定向離合器，它主要是由星輪摩擦式定向離合器，它主要是由星輪1 1、外圈、外圈2 2、彈簧頂桿、彈簧頂桿4 4和滾柱和滾柱3 3組成。彈簧的組成。彈簧的作用是將滾柱壓向星輪的楔形槽內，使滾柱與星輪、外圈相接觸。設離合器以圖作用是將滾柱壓向星輪的楔形槽內，使滾柱與星輪、外圈相接觸。設離合器以圖示轉向轉動，當外圈的轉速大于內圈時，由于摩擦力的作用使滾柱滑出楔形槽，示轉向轉動，當外圈的轉速大于內圈時，由于摩擦力的作用使

15、滾柱滑出楔形槽，這時離合器呈分離狀態；當外圈轉速小于內圈時，或外圈反轉時，由于摩擦力和這時離合器呈分離狀態；當外圈轉速小于內圈時，或外圈反轉時，由于摩擦力和彈簧的共同作用，使滾柱滑入楔形槽內，這時離合器呈閉合狀態。因此這種離合彈簧的共同作用，使滾柱滑入楔形槽內，這時離合器呈閉合狀態。因此這種離合器也稱為超越離合器。器也稱為超越離合器。163 制動器 制動器與聯軸器、離合器不同，它是利用摩擦力矩來消耗機器運動制動器與聯軸器、離合器不同，它是利用摩擦力矩來消耗機器運動部件的動能，從而實現制動的。其動作迅速，可靠；其摩擦副耐磨，易部件的動能，從而實現制動的。其動作迅速，可靠；其摩擦副耐磨，易散熱。散

16、熱。按照制動零件的結構特征分：塊式、盤式等型式的制動器。按機構不工按照制動零件的結構特征分：塊式、盤式等型式的制動器。按機構不工作時制動零件所處狀態分：有常閉式和常開式兩種制動器；前者經常處作時制動零件所處狀態分：有常閉式和常開式兩種制動器；前者經常處于緊閘狀態，要加外力才能解除制動作用，例如提升機構中的制動器；于緊閘狀態，要加外力才能解除制動作用，例如提升機構中的制動器；后者經常處于松閘狀態，必須施加外力才能實現制動，例如多數車輛中后者經常處于松閘狀態，必須施加外力才能實現制動，例如多數車輛中的制動器。的制動器。按照控制方式分：自動式和操縱式兩類；前者如各類常閉式制動器；后按照控制方式分：自動式和操縱式兩類；前