第四節(jié)聯(lián)軸器、離合器、制動器

1、任務一：任務一： 聯(lián)軸器和離合器和制動器聯(lián)軸器和離合器和制動器教學目標與要求：教學目標與要求：1.1.了解常見的聯(lián)軸器、離合器、和制動器的結(jié)構(gòu)及應用特點了解常見的聯(lián)軸器、離合器、和制動器的結(jié)構(gòu)及應用特點2.2.熟悉熟悉聯(lián)軸器、離合器的區(qū)別，掌握幾種常用的聯(lián)軸器和離合器的聯(lián)軸器、離合器的區(qū)別，掌握幾種常用的聯(lián)軸器和離合器的結(jié)構(gòu)和適用場合。結(jié)構(gòu)和適用場合。一、一、 知識目標：知識目標： 二、二、 能力目標：能力目標： 1.根據(jù)工作條件能選擇最合適的聯(lián)軸器和離合器根據(jù)工作條件能選擇最合適的聯(lián)軸器和離合器 2.了解常用聯(lián)軸器和離合器的結(jié)構(gòu)。了解常用聯(lián)軸器和離合器的結(jié)構(gòu)。教學重點：教學重點： 1.1.熟

2、悉聯(lián)軸器和離合器的功用和特點；熟悉聯(lián)軸器和離合器的功用和特點；2.2.能看懂聯(lián)軸器和離合器的結(jié)構(gòu)，找出它們之間的區(qū)能看懂聯(lián)軸器和離合器的結(jié)構(gòu)，找出它們之間的區(qū)別。別。難點分析：難點分析： 1.聯(lián)軸器和離合器的區(qū)別聯(lián)軸器和離合器的區(qū)別 2如何根據(jù)工作條件選用合適的聯(lián)軸器和離合如何根據(jù)工作條件選用合適的聯(lián)軸器和離合器。器。 （一） 聯(lián)軸器主要用作軸與軸的聯(lián)接，以傳遞轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器主要用作軸與軸的聯(lián)接，以傳遞轉(zhuǎn)矩和運動的一種裝置。和運動的一種裝置。 根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點分為剛性聯(lián)軸器和彈性聯(lián)軸器兩大類。兩大類。 汽車、火車起動之后內(nèi)燃機不停的轉(zhuǎn)動汽車、火車起動之后內(nèi)燃機

3、不停的轉(zhuǎn)動，但在行，但在行駛的過程中速度要不斷地變化駛的過程中速度要不斷地變化，有時候還要停下來，有時候還要停下來而又要求不能熄火這就要求內(nèi)燃機與變速器之間有一而又要求不能熄火這就要求內(nèi)燃機與變速器之間有一種離與合的裝置來控制汽車或火車的運動種離與合的裝置來控制汽車或火車的運動,這種在運動這種在運動中可以隨時離與合的裝置稱之為離合器中可以隨時離與合的裝置稱之為離合器.它在交通機械它在交通機械中尤其重要。而有些軸的長度較長需要用二段或三段中尤其重要。而有些軸的長度較長需要用二段或三段軸聯(lián)接起來軸聯(lián)接起來,這個聯(lián)接裝置稱為聯(lián)軸器。這個聯(lián)接裝置稱為聯(lián)軸器。新課引入：新課引入： （一）（一） 聯(lián)軸器主

4、要用作軸與軸的聯(lián)接，以傳遞轉(zhuǎn)矩聯(lián)軸器主要用作軸與軸的聯(lián)接，以傳遞轉(zhuǎn)矩和運動的一種裝置。和運動的一種裝置。 用聯(lián)軸器連接的兩軸，只有機器停止工作后，用聯(lián)軸器連接的兩軸，只有機器停止工作后，經(jīng)過拆卸才能分離。經(jīng)過拆卸才能分離。xyxy軸向位移x徑向位移y角位移綜合位移x、y、聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對位移聯(lián)軸器所聯(lián)兩軸的相對位移 剛性聯(lián)軸器（無補償能力）剛性聯(lián)軸器（無補償能力）撓性聯(lián)軸器（有補償能力）撓性聯(lián)軸器（有補償能力）無彈性元件的撓性聯(lián)軸器無彈性元件的撓性聯(lián)軸器有彈性元件的撓性聯(lián)軸器有彈性元件的撓性聯(lián)軸器2.2.聯(lián)軸器的類型聯(lián)軸器的類型凸緣聯(lián)軸器凸緣聯(lián)軸器 套筒聯(lián)軸器套筒聯(lián)軸器 剛性聯(lián)軸器：剛性聯(lián)

5、軸器： 被聯(lián)接兩軸間的各種相對位移無補償能力無補償能力1 1、凸緣凸緣剛性聯(lián)軸器剛性聯(lián)軸器 結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器通過鍵與軸相聯(lián)，用螺栓將兩個半聯(lián)結(jié)構(gòu)：半聯(lián)軸器通過鍵與軸相聯(lián)，用螺栓將兩個半聯(lián) 軸器的凸緣聯(lián)接在一起。軸器的凸緣聯(lián)接在一起。型式：型式：有對中榫的凸緣聯(lián)軸器有對中榫的凸緣聯(lián)軸器普通凸緣聯(lián)軸器普通凸緣聯(lián)軸器 -靠鉸制孔螺栓對中靠鉸制孔螺栓對中。-靠榫頭對中靠榫頭對中。普通螺栓普通螺栓 對中榫對中榫 絞制孔螺栓絞制孔螺栓 特點：結(jié)構(gòu)簡單，傳遞轉(zhuǎn)矩較大，但不 能緩沖、吸振。 適用于兩軸嚴格對中、載荷平穩(wěn)的場合。結(jié)構(gòu)：用一個套筒通過鍵將兩軸聯(lián)接在一起。用緊定結(jié)構(gòu)：用一個套筒通過鍵將兩軸聯(lián)接在一起。

6、用緊定 螺釘來實現(xiàn)軸向固定。螺釘來實現(xiàn)軸向固定。套筒套筒聯(lián)軸器聯(lián)軸器型式：型式：半圓鍵半圓鍵普通平鍵普通平鍵特點：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、特點：結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、 傳遞扭矩較大，但不傳遞扭矩較大，但不 能緩沖減振能緩沖減振 。2 2、套筒套筒聯(lián)軸器聯(lián)軸器 適用于兩軸嚴格對中、載荷平穩(wěn)的適用于兩軸嚴格對中、載荷平穩(wěn)的場合。場合。（二）撓性聯(lián)軸器（無彈性元件）：（二）撓性聯(lián)軸器（無彈性元件）：可補償兩軸的相對位移，但不能緩沖和減振。1.萬向聯(lián)軸器 由兩個具有叉狀端部的半聯(lián)軸器(萬向接頭）1、2和中間十字軸3組成，十字軸的四端用鉸鏈分別與軸1和軸2上的叉形接頭相聯(lián)。1、2叉形半聯(lián)軸器3十字軸4機架萬向

7、聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器特點：特點： 可以補償兩軸之間的角位移，適用于兩軸相交成一定可以補償兩軸之間的角位移，適用于兩軸相交成一定角度的傳動，兩軸的角度偏移角度的傳動，兩軸的角度偏移可達可達35度至度至45度。但是，度。但是，萬向聯(lián)軸器單個使用時，主從動軸瞬時轉(zhuǎn)速不等，成對萬向聯(lián)軸器單個使用時，主從動軸瞬時轉(zhuǎn)速不等，成對使用可使主從動軸的瞬時轉(zhuǎn)速相等。使用可使主從動軸的瞬時轉(zhuǎn)速相等。雙萬向雙萬向聯(lián)軸器聯(lián)軸器將兩個單萬向鉸鏈機構(gòu)串聯(lián)使用，構(gòu)成雙萬向鉸鏈機構(gòu)將兩個單萬向鉸鏈機構(gòu)串聯(lián)使用，構(gòu)成雙萬向鉸鏈機構(gòu)。安裝要求：安裝要求：主動、從動、中間三軸共面；主動、從動、中間三軸共面；主動軸、從動軸的軸

8、線與中間軸的軸線之間的夾主動軸、從動軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾 角應相等；角應相等；中間軸兩端的叉面應在同一平面內(nèi)。中間軸兩端的叉面應在同一平面內(nèi)。C2121C萬向聯(lián)軸器萬向聯(lián)軸器 （二）撓性聯(lián)軸器（無彈性元件）：（二）撓性聯(lián)軸器（無彈性元件）：可補償兩軸的相對位移，但不能緩沖和減振。2.十字滑塊聯(lián)軸器 組成： 聯(lián)軸器由兩個帶有凹槽的半聯(lián)軸器1和3 及一個兩端面都有凸榫的中間圓盤2組成。2.十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器 123特點：轉(zhuǎn)速高時，十字滑塊因偏心離心力大，磨損快。 適用于兩軸徑向位移較大的低速無沖擊和載荷較大的場合（二）無彈性元件撓性聯(lián)軸器2.十字滑塊聯(lián)軸器十字滑塊聯(lián)軸器 撓性聯(lián)

9、軸器（無彈性元件）撓性聯(lián)軸器（無彈性元件）特點：特點： 半聯(lián)軸器和中間滑塊可相對滑動，能補償兩軸之間半聯(lián)軸器和中間滑塊可相對滑動，能補償兩軸之間的相對位移和偏斜。結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，慣性力小。的相對位移和偏斜。結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，慣性力小。適適用于傳遞轉(zhuǎn)矩不大，轉(zhuǎn)速較低，無急劇沖擊的場合。用于傳遞轉(zhuǎn)矩不大，轉(zhuǎn)速較低，無急劇沖擊的場合。撓性聯(lián)軸器（無彈性元件）撓性聯(lián)軸器（無彈性元件）3.滾子鏈聯(lián)軸器 組成： 半聯(lián)軸器半聯(lián)軸器1、3為兩個齒數(shù)相同的鏈輪，分別用鍵與兩軸相聯(lián)，而兩輪通過一條雙排鏈條雙排鏈條連接。1、3半聯(lián)軸器2雙排滾子鏈撓性聯(lián)軸器（無彈性元件）撓性聯(lián)軸器（無彈性元件）3.滾子鏈聯(lián)軸器 特

10、點：應在良好的潤滑并有防護罩的條件下工作。結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，質(zhì)量小，裝拆方便，價格低廉并具有一定的補償（綜合位移）性能。應用：用于高溫，潮濕和多塵環(huán)境，低速，無劇烈沖擊載荷和軸向力的場合。有彈性元件的撓性聯(lián)軸器：有彈性元件的撓性聯(lián)軸器： 可補償兩軸的相對位移（綜合位移綜合位移），具有緩沖減振的能力。 彈性元件撓性聯(lián)軸器分為非金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器和金屬彈性元件撓性聯(lián)軸器兩類。彈性元件撓性聯(lián)軸器又稱彈性聯(lián)軸器，是利用彈性元件的彈性變形來補償兩軸間相對位移的，具有緩沖和吸振功能。 下面介紹幾種常用的非金屬彈性元件撓行聯(lián)軸器： (1) 彈性套柱銷聯(lián)軸器 (2) 彈性柱銷聯(lián)軸器 （3）梅花彈性聯(lián)軸器

11、（三）彈性元件撓性聯(lián)軸器（三）彈性元件撓性聯(lián)軸器 1、彈性套柱銷聯(lián)軸器 LsdD11:10圓錐形孔圓柱形孔短圓柱形孔結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 其構(gòu)造和凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有彈性套的柱銷其構(gòu)造和凸緣聯(lián)軸器相似，只是用套有彈性套的柱銷代替了聯(lián)接螺栓。代替了聯(lián)接螺栓。（三）彈性元件撓性聯(lián)軸器（三）彈性元件撓性聯(lián)軸器 1、彈性套柱銷聯(lián)軸器 特點： 結(jié)構(gòu)簡單，裝配方便，能緩沖、吸振、可補償兩軸間的相對位移。但彈性圈易損壞，壽命低。應用： 連接載荷較平穩(wěn)，正、反轉(zhuǎn)啟動頻繁的高中速軸的中、小載荷的傳動。2、彈性柱銷聯(lián)軸器 這種聯(lián)軸器在結(jié)構(gòu)上類似于彈性套柱銷聯(lián)軸器，這種聯(lián)軸器在結(jié)構(gòu)上類似于彈性套柱銷聯(lián)軸器，只是用尼龍

12、柱銷代替彈性套柱銷作為中間聯(lián)接件。只是用尼龍柱銷代替彈性套柱銷作為中間聯(lián)接件。特點：特點： 比彈性套柱銷結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，具有一定的比彈性套柱銷結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，具有一定的彈性和耐磨性，但要限制使用溫度。彈性和耐磨性，但要限制使用溫度。應用：應用： 傳遞轉(zhuǎn)矩能力較大，能緩沖、吸振，補償位移較傳遞轉(zhuǎn)矩能力較大，能緩沖、吸振，補償位移較小。適用于小。適用于軸向竄動大軸向竄動大，正、反轉(zhuǎn)啟動頻繁的轉(zhuǎn)矩較，正、反轉(zhuǎn)啟動頻繁的轉(zhuǎn)矩較大的中低速軸。大的中低速軸。（三）彈性元件撓性聯(lián)軸器（三）彈性元件撓性聯(lián)軸器 彈性柱銷聯(lián)軸器（三）彈性元件撓性聯(lián)軸器（三）彈性元件撓性聯(lián)軸器 梅花彈性聯(lián)軸器 組成：外形類

13、似于滑塊聯(lián)軸器，中間的為梅花形的彈性元件，裝在兩個形狀相同的半聯(lián)軸器的凸爪之間。可通過彈性環(huán)的彈性變形補償兩軸的相對偏移，并實現(xiàn)減震、緩沖。 結(jié)構(gòu)簡單、維修方便，重量輕，適用于中高速場合 1.作用作用： 連接主、從軸，使其一起轉(zhuǎn)動并傳遞轉(zhuǎn)矩。在機器的運轉(zhuǎn)過程中可以隨時進行接合或分離。與聯(lián)軸器的區(qū)別是離合器能隨時結(jié)合和分離兩軸，另外 也可用于過載保護等。 用于操縱機械傳動系統(tǒng)的啟動、停止、換向及變速。二5-1.2 離合器2.聯(lián)軸器和離合器的區(qū)別： 聯(lián)軸器只能在機器停止運轉(zhuǎn)后才能將兩軸接合或分離；離合器在機器運轉(zhuǎn)過程中可隨時將兩軸接合或分離。牙嵌式離合器牙嵌式離合器摩擦式離合器摩擦式離合器3.3.

14、分類分類牙嵌離合器摩擦離合器單片式摩擦離合器多片式摩擦離合器5-1.2 離合器離合器5-1.2 離合器離合器1.牙嵌離合器牙嵌離合器結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：1、2套筒3導向鍵4對中環(huán) 牙嵌式離合器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它是由兩個端面帶牙的半離牙嵌式離合器的結(jié)構(gòu)如圖所示，它是由兩個端面帶牙的半離合器組成。主動半離合器用平鍵與主動軸聯(lián)接，從動半離合器用合器組成。主動半離合器用平鍵與主動軸聯(lián)接，從動半離合器用導向鍵導向鍵(或花鍵或花鍵)與從動軸聯(lián)接。主動半離合器上安裝有對中環(huán)，與從動軸聯(lián)接。主動半離合器上安裝有對中環(huán)，以保證兩個半離合器對中。操縱時，通過操縱桿移動滑環(huán)，使兩以保證兩個半離合器對中。操縱時，通過操縱桿移

15、動滑環(huán)，使兩個半離合器的牙面嵌入（接合）或分開（分離）。個半離合器的牙面嵌入（接合）或分開（分離）。 (a) 三角形 (b) 矩形 (c) 梯形 (d) 鋸齒形牙嵌離合器常用的牙形 牙嵌離合器常用的牙型有三角形、矩形、梯形、鋸齒形等。三角形、矩形、梯形牙都可以作雙向工作，而鋸齒形牙只能單向工作。鋸齒形牙只能單向工作。1、牙嵌式離合器、牙嵌式離合器三角形牙：用于傳遞小轉(zhuǎn)矩的低速離合器。矩形牙：無軸向分力，但結(jié)合與分離不便，且磨損后無法補償，所以很少使用。梯形牙：強度高，能傳遞較大轉(zhuǎn)矩，且能自動補償牙的磨損和牙側(cè)間隙，從而減少接合時的沖擊，所以應用較廣。1、牙嵌式離合器、牙嵌式離合器 牙型：牙型：

16、鋸齒形牙： 強度最高，但只傳遞單向轉(zhuǎn)矩。 特點:結(jié)構(gòu)簡單，外廓尺寸小，連接后兩軸不會發(fā)生相互滑轉(zhuǎn)，適用于機床等要求精確傳動的場合。但必須在兩軸不回轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速差很小時進行接合，否則，牙齒會受撞而折斷。1、牙嵌式離合器、牙嵌式離合器圓盤摩擦片離合器單摩擦片式多摩擦片式1）單摩擦片式離合器摩擦式離合器是利用接觸面間產(chǎn)生的摩擦力來傳遞轉(zhuǎn)矩的2.摩擦離合器2、摩擦離合器、摩擦離合器（1）單片式摩擦離合器（單盤式摩擦離合器）1、2圓盤圓盤3滑環(huán)滑環(huán)結(jié)構(gòu)：主、從動圓盤（摩擦盤組成）、滑環(huán)。結(jié)構(gòu)：主、從動圓盤（摩擦盤組成）、滑環(huán)。原理：利用主從動盤接觸面產(chǎn)生的摩擦力來傳遞運動原理：利用主從動盤接觸面產(chǎn)生的摩擦力

17、來傳遞運動和轉(zhuǎn)矩。和轉(zhuǎn)矩。l 摩擦式離合器 1主動軸 2主動盤 3從動盤 4從動軸 5滑環(huán) 2、摩擦離合器、摩擦離合器優(yōu)點：優(yōu)點： 1.1.在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進行結(jié)合；在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進行結(jié)合； 2.2.過載時打滑，起保護作用；過載時打滑，起保護作用； 3.3.結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。缺點：缺點： 結(jié)合過程中不可避結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；傳遞的轉(zhuǎn)矩小發(fā)熱；傳遞的轉(zhuǎn)矩小2.摩擦離合器摩擦離合器b b、多片式圓盤、多片式圓盤摩擦離合器摩擦離合器 在傳遞大轉(zhuǎn)矩的情況下，因受摩擦盤尺寸的限制不宜應用單片摩擦離合器，這時

18、要采用多片摩擦離合器，用增加結(jié)合面對數(shù)的方法來增大傳動能力。結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點： 多個摩擦片疊加在一起多個摩擦片疊加在一起組成特點：組成特點：如下圖；如下圖；2.摩擦離合器 b、多片式摩擦離合器（多盤式摩擦離合器）1主動軸 2從動軸 3外殼 4壓板 5外摩擦片 6內(nèi)摩擦片 7杠桿 8滑環(huán) 9套筒 摩擦式離合器與牙嵌式離合器相比，其主要優(yōu)點為： (1)在任何轉(zhuǎn)速下，兩軸均可以接合或分離； (2)接合過程平穩(wěn)、沖擊和振動小； (3)過載時摩擦面打滑，可以起安全保護作用。缺點為傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，接合、分離過程中會產(chǎn)生滑動摩擦，引起發(fā)熱與磨損。 ( (3)3)安全離合器：安全離合器： 具有過載保護作用。

19、具有過載保護作用。定向(超越)離合器 l 超越式離合器 1星輪 2外圈 3滾柱 4彈簧 設計：潘存云2、摩擦離合器、摩擦離合器123a a、單片式圓盤、單片式圓盤摩擦離合器摩擦離合器缺點：缺點：結(jié)合過程中不可避結(jié)合過程中不可避免出現(xiàn)打滑，引起磨損和免出現(xiàn)打滑，引起磨損和發(fā)熱；發(fā)熱； 2.2.過載時打滑，起保護作用；過載時打滑，起保護作用； 3.3.結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。結(jié)合平穩(wěn)、沖擊和振動小。優(yōu)點：優(yōu)點： 1.1.在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都在任何轉(zhuǎn)速條件下兩軸都可以進行結(jié)合；可以進行結(jié)合；Fa213FaRf摩擦扭矩摩擦扭矩: Tmax=Fa f Rf設計：潘存云主動摩擦片主動摩擦片杠桿杠桿滑環(huán)滑

20、環(huán)調(diào)整螺母調(diào)整螺母被動摩擦片被動摩擦片b b、多片式圓盤、多片式圓盤摩擦離合器摩擦離合器結(jié)構(gòu)特點：結(jié)構(gòu)特點：多個摩擦片疊加在一起多個摩擦片疊加在一起；l 摩擦式離合器 1主動軸 2主動盤 3從動盤 4從動軸 5滑環(huán) 定向(超越)離合器 l 超越式離合器 1星輪 2外圈 3滾柱 4彈簧 作用作用：利用摩擦力矩來降低機器運動部件的轉(zhuǎn)速或使其停止回轉(zhuǎn)。如果把摩擦離合器的從動部分固定起來就構(gòu)成了制動器，結(jié)合時就起制動作用 。 制動器應滿足的基本要求是：能產(chǎn)生足夠的制動力矩，制動平穩(wěn)，可靠，操縱靈活，方便，散熱好，體積小，有較高的耐磨性等。 作用作用：利用摩擦力矩來降低機器運動部件的轉(zhuǎn)速或使其停止回轉(zhuǎn)。 l 錐型制動器l 帶狀制動器l 蹄鼓制動器l 盤式制動器 1.錐形制動器：結(jié)構(gòu)：外錐體固定在箱體壁上，內(nèi)錐體用導向平鍵或花鍵與傳動軸連接，當用操縱手柄推動外錐體左移時，內(nèi)外錐面貼緊，依靠兩錐面間產(chǎn)生的摩擦力矩使傳動軸停止轉(zhuǎn)動。 應用：3t以下的電動葫蘆（吊車）的剎車裝置。 常用制動器常用制動器l 帶狀制動器 工作原理： 當驅(qū)動力F作用在制動桿上時，制動帶抱住制動輪，靠帶和輪之間的摩擦力矩