第12章聯軸器、離合器和制動器§12-1概述§12-2聯軸器§12-3離合器§12-4制動器主要內容帶式運輸機減速器電動機轉軸聯軸器和離合器的作用：主要用于將兩根軸聯接在一起，使它們一起旋轉，并傳遞扭矩，也可用作安全裝置?！?/p>

聯軸器----用于將兩軸聯接在一起，機器運轉時兩軸不能分離，只有在機器停車時才可將兩軸分離；▲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的斷續，以便進行變速或換向；§12-1

概述▲制動器----是對機器的運動件施加阻力或阻力矩，使其迅速減速或停止運動，以滿足機械工作要求的裝置。聯軸器和離合器種類繁多，在選用標準件或自行設計時應考慮如下因素：傳遞轉矩大小;轉速高低;扭轉剛度變化;體積大小;緩沖吸振能力。一、聯軸器所聯兩軸的相對位移兩軸線的相對位移:

軸向、徑向、角度、綜合。yα

α

xy軸向x徑向角度綜合制造誤差安裝誤差受力變形被聯接的兩軸不能精確對中§12-2聯軸器二、聯軸器的分類無彈性元件聯軸器剛性聯軸器聯軸器套筒聯軸器凸緣聯軸器夾殼聯軸器齒式聯軸器十字滑塊聯軸器撓性聯軸器有彈性元件聯軸器滑塊聯軸器萬向聯軸器滾子鏈聯軸器彈性套柱銷聯軸器彈性柱銷聯軸器梅花形彈性聯軸器輪胎聯軸器膜片聯軸器星形彈性聯軸器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。對被聯接兩軸間的各種相對位移有補償能力聯軸器具有撓性，可補償兩軸的相對位移。但因無彈性元件，故不能緩沖減振因有彈性元件，不僅可以補償兩軸間的相對位移，而且具有緩沖減振的能力。彈性元件所能儲蓄的能量越多，則聯軸器的減振能力越強。品種多，應用廣泛。（一）剛性聯軸器結構：用一個套筒通過鍵將兩軸聯接在一起。用緊定螺釘來實現軸向固定。套筒聯軸器型式：半圓鍵普通平鍵特點：結構簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能緩沖減振。應用：用于載荷較平穩的兩軸聯接。1、套筒聯軸器

2、凸緣剛性聯軸器結構：半聯軸器通過鍵與軸相聯，用螺栓將兩個半聯軸器的凸緣聯接在一起。普通凸緣聯軸器型式：有對中榫的凸緣聯軸器普通凸緣聯軸器---靠鉸制孔螺栓對中。---靠榫頭對中。對中榫絞制孔螺栓普通螺栓制造與安裝要求：半聯軸器的凸緣端面應與軸線垂直，安裝時應使兩軸精確對中。90?材料：一般用鑄鐵、當重載或V≥30m/s時，用鑄鋼或鍛鋼。特點：結構簡單、使用方便、傳遞扭矩較大，但不能緩沖減振。應用：用于載荷較平穩的兩軸聯接。1、齒式聯軸器功用：能補償軸不對中和偏斜。工作范圍：正常齒：α≤30’

腰鼓齒：α≤3?α

(二)無彈性元件撓性聯軸器結構：兩個有內齒的外殼，兩個有外齒的套筒，兩者齒數相同，外齒做成球形齒頂的腰鼓齒。套筒與軸用鍵聯接，兩外殼用螺栓聯接。兩端密封，空腔內儲存潤滑油。優點：傳遞扭矩大、能補償綜合位移。缺點：結構笨重、造價高。應用：用于重型傳動。2、十字滑塊聯軸器結構：兩個端面開有徑向凹槽的半聯軸器，兩端各具有凸榫的中間滑塊，且兩端榫頭互相垂直，嵌入凹槽中，構成移動副。工作原理：當兩軸存在不對中和偏斜時，滑塊將在凹槽內滑動。優缺點：結構簡單、制造容易。滑塊因偏心產生離心力和磨損，并給軸和軸承帶來附加動載荷。適用范圍：α≤30’,y≤0.04d，v≤300r/min

αy3、滑塊聯軸器優點：結構簡單、尺寸緊湊。應用：適用于小功率，高轉速而無劇烈沖擊的場合。結構：與十字滑塊聯軸器結構相似，只是溝槽很寬，中間為不帶凸牙的方形滑塊，其材料為夾布膠木。工作特點：由于中間滑塊質量小，且有彈性，故允許較高的極限轉速。4、萬向聯軸器作用：用于傳遞兩相交軸之間的動力和運動，而且在傳動過程中，兩軸之間的夾角還可以改變。應用：廣泛應用于汽車、機床等機械傳動系統中。α單萬向聯軸器結構特點：兩傳動軸末端各有一個叉形支架，用鉸鏈與中間的“十字形”構件相聯，“十字形”構件的中心位于兩軸交點處，αα=0~45?軸間角為：5、雙萬向鉸鏈機構將兩個單萬向鉸鏈機構串聯使用，構成雙萬向鉸鏈機構。安裝要求：①主動、從動、中間三軸共面；②主動軸、從動軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾角應相等；③中間軸兩端的叉面應在同一平面內。ααC2αα121C1、彈性套柱銷聯軸器(三)有彈性元件聯軸器結構特點：外觀與凸緣聯軸器相似，用帶橡膠彈性套的柱銷聯接兩個半聯軸器。預留安裝空間以便與更換橡膠套A預留間隙以補償軸向位移。c圓柱孔圓錐孔2、彈性柱銷聯軸器結構：用尼龍制成的柱銷置于兩個半聯軸器凸緣的孔中。尼龍銷擋板cc銷與擋板之間留有間隙結構簡單、更換柱銷方便。特點：上述兩種聯軸器的動力通過彈性元件傳遞，緩和沖擊、吸收振動。應用：適用于正反向變化多，啟動頻繁的高速軸。適用范圍：-12?C≤t≤60?C，

v≤8000r/min能補償較大的軸向位移，并允許微量的徑向位移和角位移。兩種柱銷3、輪胎式彈性聯軸器結構：中間為橡膠制成的輪胎環，用止退墊板與半聯軸器聯接。特點：結構簡單、易于變形。允許較大的綜合位移。應用：適用于啟動頻繁、正反向運轉、有沖擊振動、有較大軸向位移、潮濕多塵的場合。適用范圍：5?≤α≤12?，

x≤0.02D

y≤0.01d，

n≤5000r/min

輪胎環D止退墊板大多數聯軸器已經標準化或規格化，一般機械設計者的任務是選用聯軸器，不需要設計。一、鏈軸器類型的選擇原則轉矩、轉速、軸徑、相對位移、工作環境、成本等確定型號與規格聯軸器的選擇

具體應考慮如下要求低速、剛性大的短軸可選用剛性聯軸器；低速、剛性小的長軸可選用無彈元件撓性聯軸器；傳遞轉矩較大的重型機械選用齒式聯軸器；對于高速、有振動和沖擊的機械，選用彈性元件撓性聯軸器；軸線位置有較大變動的兩軸，應選用萬向聯軸器；有安全保護要求的軸，選用安全聯軸器。選擇原則：表12-1工作情況系數KA原動機(KA)發電機、小型通風機、小型離心機1.31.51.82.2透平壓縮機、木工機械、輸送機1.51.72.02.4攪拌機、增壓機、有飛輪的壓縮機1.71.92.22.6織布機、水泥攪拌機、拖拉機1.92.12.42.8挖掘機、起重機、碎石機、造紙機械2.32.52.83.2電動機多缸雙缸單缸汽輪機內燃機內燃機內燃機工作機壓延機、重型初軋機、無飛輪活塞泵3.13.33.64.0二、計算聯軸器的扭矩

計算轉矩：Tca=KATKA為工作情況系數；T為公稱扭矩；三、確定聯軸器的型號

選型依據：

Tca≤[T]，由相關標準確定型號；四、校核最大轉速n

≤

nmax

六、規定部件相應的安裝精度被聯接軸的轉速n，不應超過聯軸器許用的最高轉速nmax，即：五、協調軸孔直徑被聯接兩軸的直徑和形狀（圓柱或圓錐）均可以不同，但必須使直徑在所選聯軸器型號規定的范圍內，形狀也應滿足相應要求。聯軸器允許軸的相對位移偏差是有一定范圍的，因此，必須保證軸及相應部件的安裝精度。作用：在機器運轉過程中，使兩軸隨時接合或分離；用來操縱機器傳動的斷續，以便進行變速或換向；§12-3

離合器分類一、離合器的分類

按其工作原理分機械離合器電磁離合器液壓離合器氣壓離合器超越離合器離心離合器安全離合器嵌入式摩擦式按離合控制方法分操縱式自動式按操縱方式分二、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；▲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；▲操縱方便省力，制造容易，調整維修方便。1)

牙嵌式離合器結構：由端面帶牙的固定套筒、活動套筒、對中環組成。固定套筒活動套筒滑環對中環工作原理：利用操縱桿移動滑環，實現兩套筒的結合與分離。三、常用離合器簡介牙型30?~40?2?~8?2?~8?60?三角形梯形鋸齒形----傳遞中小轉矩、牙數為16~60----傳遞較大轉矩、牙數為3~15梯形牙可以補償磨損后的牙側間隙。鋸齒形只能單向工作。反轉時具有較大的軸向分力，會迫使離合器自行分離。制造要求：各牙應精確等分，以使載荷均勻分布。232)單片式圓盤摩擦離合器摩擦扭矩:Tmax=Fa

fRf結構：由固定圓盤1、活動圓盤2、滑環組成。工作原理：移動滑環，可實現兩圓盤的結合與分離，靠摩擦力帶動從動軸轉動。

2.過載時打滑，起保護作用；

3.結合平穩、沖擊和振動小。優點：

1.在任何轉速條件下兩軸都可以進行結合；Fa213Fa1Rf缺點：結合過程中不可避免出現打滑，引起磨損和發熱；主動摩擦片杠桿滑環工作原理：移動滑環，通過杠桿作用，壓緊或放松磨擦片，來實現兩軸的結合與分離。調整螺母被動摩擦片3)多片式圓盤摩擦離合器結構特點：多個摩擦片疊加在一起；摩擦片材料：淬火鋼片、壓制石棉片。摩擦片數量z↑→傳遞扭矩T↑但z過大將使各層間壓力不均勻，一般取:z=12~15四、離合器的選用▲嵌入式離合器的結構簡單，外形尺寸較小，兩軸間的聯接無相對運動，一般適用于低速接合，轉矩不大的場合；▲摩擦式離合器可在任何轉速下實現兩軸的接合或分離；接合過程平穩，沖擊振動較??；可有過載保護作用。但尺寸較大，在接合或分離過程中要產生滑動摩擦，故發熱量大，磨損也較大。安全聯軸器及安全離合器

作用：當工作轉矩超過機器允許的極限轉矩時，聯接件將發生折斷、脫開或打滑，從而使從動軸自動停止轉動，以保護機器中的重要零件不致損壞。一、剪切銷安全聯軸器安全聯軸器-----斷開聯接后不能自動恢復工作能力，用于很少過載處；雙剪式單剪式安全離合器─斷開聯接后能夠自動恢復工作能力，用于經常過載處；分單剪和雙剪兩種類型。結構：類似于凸緣聯軸器，但不用螺釘，而用鋼制銷釘聯接。銷釘裝入經過淬火的兩個套管中，過載時被剪斷。彈簧主動齒輪從動盤外套筒調節螺母二、滾珠安全離合器轉動方向工作原理：扭矩主動齒輪滾珠從動盤

外套筒鍵