离合器和制动器
离合 刹车 油门的原理
离合刹车油门的原理
离合、刹车和油门是汽车驾驶中的重要操作部件，它们的原理分别是：
1. 离合器原理：离合器是将发动机的动力传递给变速器的装置。
当离合器踏板未踩下时，离合器压盘会与发动机的飞轮紧密接触，使发动机的动力能够通过离合器传递给变速器。
而当离合踏板踩下时，离合器压盘会与发动机的飞轮脱离接触，断开动力传递，从而实现车辆的离合状态。
2. 刹车原理：刹车系统用于使车辆减速或停车。
常见的刹车系统包括机械刹车和液压刹车两种。
液压刹车系统由刹车踏板、主缸、刹车管路、制动器等组成。
当刹车踏板被踩下时，刹车油液由主缸流入刹车管路，进而通过制动器施加压力，使车轮减速甚至停转。
3. 油门原理：油门控制发动机的转速和动力输出。
油门踏板通过机械连接或电子信号与发动机的节气门连接。
当油门踏板被踩下时，节气门会打开，使空气和燃料进入发动机燃烧室，从而增加发动机的转速和输出动力。
油门控制的大小决定了发动机的工作状态和车辆的加速度。
这三个操作部件在驾驶过程中相互配合，通过车手的操作，实现汽车的启动、行驶、变速、制动等功能。
它们的原理和作用十分重要，掌握了这些知识，能够更好地理解和掌握汽车的驾驶技巧。
《汽车机械基础(机工版)》教学课件—13联轴器、离合器和制动器
第十三章 联轴器、 离合器和制动器
目录
二、判断题 ( ) 1. 离合器在机器运转过程中可随时将两轴接合或分离, 而联轴器只能在机器停止 运转后才能将两轴接合或分离。 ( ) 2. 弹性联轴器不但能补偿两轴的相对位移, 还能缓和冲击, 避免发生严重的危险性振动。 ( ) 3. 滑块联轴器结构简单, 制造方便, 适用于对中精度好、有一般振动的场合。 ( ) 4. 为简化传动结构, 可以把双万向联轴器改为单万向联轴器, 这样既能简化结构又能保证 传动的平稳性。 ( ) 5. 万向联轴器适用于有较大角位移的两轴间的联接, 一般两轴间的最大夹角可达90°。 ( ) 6. 要增加弹性柱销式联轴器的使用寿命, 缓和冲击, 就要确保良好的润滑。 ( ) 7. 制动器一般利用摩擦力矩来消耗机器运转部件的动力, 达到制动的目的。
第十三章 联轴器、 离合器和制动器
目录
1.联轴器的结构、特点及应用。 2.制动器的结构、特点及应用。 3.离合器的结构、特点及应用。
4.联轴器和离合器的主要作用及区别。 1.了解联轴器的结构、特点及应用。 2.了解制动器的结构、特点及应用。 3.理解离合器的结构、特点及应用。 1.联轴器的结构、特点及应用。 2.制动器的结构、特点及应用。 3.离合器的结构、特点及应用。
目录
第十三章 联轴器、 离合器和制动器
目录
(2) 套筒联轴器 套筒联轴器用键(见图13-3)或销(见图13-4)将两轴轴端的套筒和两轴联接起来 以传递转矩。
第十三章 联轴器、 离合器和制动器
目录
2.刚性联轴器的特点 (1)优点 构造简单，价格较低，对中精度高(如果机器本身要求两轴严格对中，则采用刚性联轴 器有其优点)。 (2)缺点 不能补偿两轴的偏斜和位移，对两轴的对中要求较高；当工作中两轴产生偏斜和位移 时，将会产生难以估计的附加载荷；完全是由刚性元件组成，缓冲、吸振能力差。
联轴器、离合器及制动器
联轴器、离合器及制动器
12.3 离 合 器
根据工作原理不同，离合器可分为牙嵌式和摩擦式两 类，它们分别用牙（齿）的啮合和工作表面的摩擦力来传 递转矩。离合器还可按控制离合的方法不同，分为操纵式 和自动式两类。下面介绍几种典型的离合器。
联轴器、离合器及制动器
1.牙嵌式离合器
图12-12 弹性套柱销联轴器
联轴器、离合器及制动器
3）弹性柱销联轴器
弹性柱销联轴器的结构如右图 所示，它采用尼龙柱销 1 将两半 联轴器连接起来，为防止柱销滑 出，两侧装有挡板 2 。其特点及 应用情况与弹性套柱销联轴器相 似，而且结构更为简单，维修安 装方便，传递转矩的能力很大， 但外形尺寸和转动惯量较大。
电磁外抱块式制动器已有标准，可按标准规定的方 法选用。
联轴器、离合器及制动器
（2）内涨蹄式制动器 图 12 -18 所示为内涨蹄式制 动器工作简图。两个制动蹄分别通过两个销轴与机架铰
接，制动蹄表面装有摩擦片，制 动轮与需制动的轴固联。当压力 油进入双向作用的泵后，推动左 右两个活塞，克服弹簧的作用使 制动蹄压紧制动轮，从而使制动 轮（或轴）制动。油路卸压后， 弹簧的拉力使两制动蹄与制动轮 分离而松闸。这种制动器结构紧 凑，广泛应用于各种车辆以及结 构尺寸受限制的机械中。
联轴器、离合器及制动器
结构图
实物图 图12-8 齿轮联轴器
3）万向联轴器
如右图所示，万向联轴 器由两个轴叉分别与中间 的十字轴以铰链相联。单 个万向联轴器工作时，会 引起冲击和扭转振动。为 避免这种情况，保证从动 轴和主动轴均以同一角速 度等速回转，应采用双万 向联轴器，如右下图所 示，并满足中间轴与主、 从动轴间夹角相等，及中 间轴两端轴叉应位于同一 平面内。
离合器和制动器的工作原理
离合器和制动器的工作原理离合器和制动器是汽车中两个重要的部件，它们分别负责传递和控制动力以及减速和停车。
下面将详细介绍离合器和制动器的工作原理。
一、离合器的工作原理离合器是用来连接和分离发动机与变速器的装置。
它的主要作用是在换挡时实现动力的平稳传递，使车辆能够顺利启动和换挡。
离合器的工作原理如下：1.离合器的组成部分离合器由两个主要部分组成：压盘和摩擦片。
压盘位于发动机侧，它是一个盘状的零件，有一定的厚度。
摩擦片位于变速器侧，它是由摩擦材料制成的，固定在变速器的输入轴上。
2.离合器的工作过程当驾驶员踩下离合器踏板时，离合器压盘与发动机飞轮分离，发动机的动力不再传递到变速器。
此时，车辆处于空档状态，可以顺利启动或者换挡。
当驾驶员松开离合器踏板时，离合器压盘会通过离合器压盘弹簧的作用力，与发动机飞轮压紧，使发动机动力通过摩擦片传递到变速器。
此时，车辆可以正常行驶。
二、制动器的工作原理制动器是用来减速和停车的装置。
它的主要作用是通过摩擦产生的阻力，将车辆的动能转化为热能，从而实现减速和停车的目的。
制动器的工作原理如下：1.制动器的组成部分制动器由几个主要部分组成：制动盘、制动片和制动器活塞。
制动盘位于车轮上，它是一个圆盘状的零件，有一定的厚度。
制动片位于制动盘的两侧，它是由摩擦材料制成的，用于与制动盘接触。
制动器活塞通过液压系统控制制动片的接触力度。
2.制动器的工作过程当驾驶员踩下制动踏板时，液压系统会将制动器活塞向制动盘方向推动，使制动片与制动盘接触。
由于制动片与制动盘之间的摩擦力，车轮受到阻力而减速。
同时，制动器活塞的压力会使制动片与制动盘之间的接触力度增大，从而增加制动效果。
当驾驶员松开制动踏板时，液压系统会停止向制动器活塞施加压力，制动片与制动盘之间的接触力度减小，车轮逐渐恢复正常状态，车辆继续行驶。
离合器和制动器分别负责传递和控制动力以及减速和停车。
离合器通过连接和分离发动机与变速器实现动力的平稳传递；制动器通过摩擦产生的阻力将车辆的动能转化为热能，实现减速和停车的目的。
制动器离合器安全操作及保养规程
制动器离合器安全操作及保养规程背景介绍制动器和离合器是汽车的两个重要组成部分。
无论是在行驶过程中或停车状态下，它们都扮演着至关重要的作用。
因此，了解安全操作和保养规程是非常重要的。
制动器安全操作和保养规程安全操作制动器是汽车中最常用的一个操作部件。
良好的制动能力对驾驶员及乘客的安全具有至关重要的作用。
遵循以下制动系统操作建议能够最大限度地提高行车安全性:•悬挂系统正常通过后再进行制动操作如果制动器被用来在高速公路上减速，可能会导致轮胎打滑或制动器失灵。
在制动操作之前，先检查并确保悬挂和轮胎正常通过。
•减速必须用引擎和制动器共同进行遏制车辆的动能及减速助力，引擎和制动器都需要发挥作用，切不可依赖某一部件。
根据行驶路况，应选择合适的减速方式，如通过踩刹车踏板，或使用引擎阻力减速。
•制动踏板踩到底车辆制动效果与制动距离与制动器踏板踩下的深度成正比，在制动系统正常情况下，尽量将制动器踏板踩到底。
保养规程•制动片检查通过观察制动片磨损情况，以判断是否需要更换制动片。
如果制动片厚度小于 1.6 MM，或者制动片出现龟裂或变形，可能会导致制动器失灵。
因此，定期检查制动片的厚度是很重要的。
•制动液检查制动液是制动器正常操作所必需的关键部件。
建议每两年或每4万公里的保养周期内，将制动液更换一次。
由于制动液的质量会因时间和使用而下降，这样能够确保制动液的性能处于良好的状态。
•制动器磨损情况定期检查安装在轮子上的制动器的磨损情况对保证行车安全至关重要。
磨损严重的制动器会导致制动距离变长或制动能力降低，因此需要及时检查和更换磨损严重的制动器。
离合器安全操作和保养规程安全操作离合器操作时需要注意以下事项：•先踩下离合器踏板再起动发动机在起动发动机时，首先要将离合器踏板踩下，这是避免碰撞和过度磨损的有效方法。
•离合器踏板不能踩的太深或踩的太轻如果离合器踏板踩的太深，就会消耗离合器的摩擦接合面，而这是没有必要的。
另外，如果离合器踏板踩的太轻，可能会导致熄火或离合器失灵。
电磁离合器及制动器
1、概数DLD系列电磁离合器、DZD电磁制动器及其组合离合器，均为无滑环、干式单片，具有结构紧凑、响应迅速、寿命长久、使用可靠等优点，由于操作简便，易于实现远距离集中控制和自动控制，故除应用在机床上外，已广泛地应用于纺织、印染、食品、印刷、轻工、办公、医疗、建筑、起重、运输、计算机、精密机械、工业机器人、电机等机电产品装置上。
正常工作条件：1、周围空气温度为-5℃～-40℃；2、周围介质中无爆炸危险且无足以腐蚀金属和破坏绝缘的气体及导电尘埃；3、线圈的供电电压波动不超过+5%和-15%的额定电压值；4、海拨不超2000M；在干式条件下工作。
2、结构原理DLD、DZD系列电磁离合器、制动器主要有磁轭、线圈、动盘（制动器无动盘）、摩擦片、衔铁、法兰（见结构示意图）。
线圈通电时产生磁通吸合衔铁，从而产生摩擦扭矩，使从动部分结合或制动。
电磁离合器、制动器的基本参数5 10 20 40 80 160 320额定动力矩(N、m) 5 10 20 40 80 160 320结合时间(＜ms) 55 75 120 140 200 230 280断开时间(＜ms) 15 25 35 45 60 90 120额定直流电压(V) 24 24 24 24 24 24 24额定功率(W)(20℃) 11 15 20 25 35 45 60 最高转速(rpm) 6000 5000 4000 3500 3000 3000 20004、安装要点及实例简介单片电磁离合器与制动器属于干式工作，安装位置应勿靠近带有油污和润滑油飞溅的地方，离合器与制动器可安装在同轴或对接轴上，当安装在对接轴上时，必须保证两轴的同轴度，离合器安装后，磁轭与动盘间不得发生摩擦，但间隙不要超过0.3～1.5。
动盘与衔铁的间隙δ应保证表中规定尺寸。
单片电磁离合器与制动器自六十年代初问世以来，经过三十多年的研究开发和实践其结构已日趋完善，规格品种更加齐全、性能和可靠性更加提高。
杨可桢《机械设计基础》(第5版)笔记和课后习题(联轴器、离合器和制动器)
第17章 联轴器、离合器和制动器17.1 复习笔记联轴器和离合器主要用于轴与轴之间的连接，使它们一起回转并传递转矩。
用联轴器连接的两轴在机器运转时不能分离，停止时才能分离。
用离合器连接的两轴在运转中就能方便地分离和接合。
制动器是用来降低机械运转速度或迫使机械停止运转的装置。
目前，联轴器、离合器大都已经标准化，其选择过程如下：（1）计算转矩－由于机器起动时的惯性力和工作中可能出现的过载现象，计算转矩的计算公式为c A T K T =式中，T 为公称转矩，N ·m ；K A 为工作情况系数。
（2）确定型号根据轴径、计算转矩T c 、转速n 及所选的类型，按照公式c n T T ≤，p n n ≤从标准中选定合适的型号。
（3）必要时应对其中某些零件进行校核验算。
一、联轴器的种类和特性 1．刚性联轴器（1）固定式刚性联轴器固定式刚性联轴器中应用最广的是凸缘联轴器。
它是用螺栓连接两个半联轴器的凸缘，从而实规两轴的连接。
螺栓可以用普通螺栓，也可以用铰制孔螺栓。
如图17-1所示，这种联轴器主要有普通凸缘联轴器，如图17-1（a ）所示和有对中榫的凸缘联轴器，如图17-1（b ）所示两种结构形式。
（a ） （b ）图17-1凸缘联轴器的结构简单，使用方便，可传递的转矩较大，但不能缓冲减振。
常用于载荷较平稳的两轴连接。
（2）可移式刚性联轴器可移式刚性联轴器的组成零件间构成动连接，具有某一方向或几个方向的活动度，因此能补偿两轴的相对位移。
常见的可移式刚性联轴器有以下3种。
①齿式联轴器：由于是多齿接触，因此承载能力大，能传递很大的转矩以及补偿适量的综合位移，常用于重型机械中。
但是，当传递巨大的转矩时，齿间的压力也随着增大，使联轴器的灵活性降低，且其结构笨重，造价较高。
②十字滑块联轴器：可补偿安装及运转时两轴间的相对位移。
但由于两轴线不对中，转速较高时，将产生较大的离心力，并带有附加动载荷，因此只适用于低速，且轴的转速一般不超过300 r/min的场合。
第三节 通用曲柄压力机主要零部件结构-离合制动和动力及辅助系统
半圆转键 中套
结合前面的二维图，看 下面和转键配合的几个 件
矩形转 键中套
连接操纵踏 板
弯棒
操纵器座
拉离 合器 转键 用的
电磁铁控制离合器 的电器部分
（二）、带式制动器
• 作用：吸收从动部分的动能，让滑块及时停止在相应 的位置上。
• （1）偏心带式制动器
偏心制动轮安在曲轴一端，外包制动带。 制动带一端与机身铰接，另一端用制动弹簧2张紧。 曲轴位于上死点，制动力矩最大 (大于从动部分惯性 ）
❖ 摩擦离合－制动器：摩擦离合器依靠摩擦力使主动部分与 从动部分接合起来，摩擦制动器依靠摩擦传递扭矩并吸收 动能。
❖ 带式制动器：安装在曲轴一端，通常和刚性离合器配合使 用。
3
（一）、刚性离合器
1、转键离合器及其操纵机构
结构组成（半圆形双转键离合器）：
主动部分——大齿轮、中套、滑动轴承等； 从动部分——曲轴、内套、外套等； 接合件——工作键（主键）和副键； 操纵机构——关闭器等。
E4S-800压力机部分气动系统图
查一下 这些符 号代表 什么意 义
2、压力机润滑
1、润滑种类和润滑方式 按油品的种类分： 稠油润滑：油膜强度高，流动性差，需填充、涂刷或强制压 入 常用钙基润滑脂L-AN100以上全损耗系统用油，二硫 化钼。 稀油润滑：流动性好，内摩擦小，传动效率高。常用LAN15~ L-AN46全损耗系统用油。
飞轮速差导致的能量输出：
飞轮的转动惯量是指所有转动部件等效到飞轮轴上的等 效值，不光是飞轮本身的转动惯量。
飞轮轴上的扭矩变化：
制动器
台式压力机只 有一个皮带轮 做飞轮
这种小型 的压力机 也只有一 个大皮带 轮做飞轮
和我们实 验室的基 本一样
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3)画出轴的水平面受力图，计算水平面内的约束反力和弯矩，并作
出水平面内的弯矩MH图。 4)计算合成弯矩M=，并作出合成弯矩M图。
第三节 轴的强度及刚度计算
5)计算转矩并作出转矩T图。 6)计算当量弯矩并作出当量弯矩Me图。 7)按当量弯矩Me用弯扭合成强度条件计算
表16-5 轴许用弯曲应力 (单位：MPa)
第四节 轴 毂 联 接
16M20.tif
(1)普通平键 用于静联接，即轴与轮毂间无相对轴向移动的联接。
第四节 轴 毂 联 接
(2)导向键和滑键 向移动的联接。
这两种键都用于动联接，即轴与轮毂间有相对轴
第四节 轴 毂 联 接
图16-21 导向键联结
第四节 轴 毂 联 接
图16-22 滑键联结
第四节 轴 毂 联 接
第三节 轴的强度及刚度计算
例16-1设计如图16-16所示的斜齿圆柱齿轮减速器中的低速轴。
已知轴的转速n=150r/min，传递的功率P=5kW。大齿轮齿数z=58，法 面模数mn=3mm，齿轮分度圆螺旋角β=11°17′3″，齿宽b=70mm。
第三节 轴的强度及刚度计算
16M16.tif
解1)选择材料及热处理方式，确定许用应力。
第三节 轴的强度及刚度计算
因减速器功率不大，又无特殊要求，故选用45钢并作正火处理，由 表16-1查得σb=600MPa。由表16-5查得=55 MPa。 2)估算轴最小直径。 3)结构设计、绘制草图。 4)校核强度 ①计算齿轮受力：齿轮分度圆直径 ②画出轴的受力简图：轴受力的大小及方向如图16-17b所示。
图16-１０ 轴向力较小时的固定方法 a)弹性挡圈 b)紧定螺钉 c)销钉
2.周向固定 三、轴的结构工艺性
第二节 轴的结构设计
1)当某一轴段需车制螺纹或磨削加工时，应留有退刀槽(图16-11a)或 砂轮越程槽(图16-11b)。 2)轴上所有键槽应沿轴的同一母线布置，如图16-12所示。 3)为了便于轴上零件的装配和去除毛刺，轴端及轴肩一般均应制出4 5°的倒角。 4)为便于加工，应使轴上直径相近处的圆角、倒角轴上车制螺纹部分的直径，必须符合外螺纹大径的标准系列。 3)安装联轴器的轴头直径应与联轴器的孔径范围相适应。 4)与零件(如齿轮、带轮等)相配合的轴头直径，应优先采用标准直径 尺寸。
表16-3 轴的标准直径 (摘自GB/T2822-1981)(单位：mm)
第三节 轴的强度及刚度计算
2.半圆键联结
16M23.tif
3.楔键和切向键联结
(1)楔键联结
只用于静联接，如图16-24所示。
第四节 轴 毂 联 接
图16-24 楔键联结
(2)切向键联结 切向键联结的结构如图16-25所示。
第四节 轴 毂 联 接
16M3.tif
第一节 轴的类型和材料
图16-4 曲轴
二、轴的材料选择
1.碳素钢
第一节 轴的类型和材料
16M5.tif
2.合金钢
3.铸铁
第一节 轴的类型和材料
表16-1 轴常用材料及其力学性能
表16-1 轴常用材料及其力学性能
三、轴的设计步骤
第二节 轴的结构设计
一、轴上零件的定位
图16-6 减速器低速轴 1—轴端挡板 2—键 3—半联轴器 4、11—轴承盖 5、10—滚动轴承 6—套筒 7—齿轮 8—键 9—轴
机械力学与设计基础
李铁成 主编
第十六章 轴及其联接
第一节 第二节 轴的类型和材料 轴的结构设计
第三节 轴的强度及刚度计算
第四节 第五节 轴毂联接 联轴器、离合器和制动器
第一节 轴的类型和材料
一、轴的类型及应用
16M1.tif
第一节 轴的类型和材料
1.转轴 2.心轴
图16-2 心轴
3.传动轴
第一节 轴的类型和材料
第三节 轴的强度及刚度计算
③画出轴的垂直面受力图，计算垂直面内的约束反力RAv和RBv，
如图１６-17c所示，并作出垂直面内的弯矩MV图，如图16-17d所示。
④画出轴的水平面受力图，计算水平面内的约束反力RAH和RBH， 如图16-17e所示，并作出水平面内的弯矩MH图，如图16-17f所示。 ⑤计算合成弯矩M=，作出合成弯矩M图，如图16-17g所示。 ⑥计算转矩并作出转矩T图(如图16-17h所示)。
第二节 轴的结构设计
二、轴上零件的固定 1.轴向固定
图16-7 双圆螺母轴向固定 1—轴 2—齿轮 3—圆螺母
第二节 轴的结构设计
图16-8 轴端挡板轴向固定
第二节 轴的结构设计
图16-9 轴肩圆角与相配零件的倒角(圆角) a)正确 b)错误 表16-2 零件倒角或圆角半径(单位：mm)
第二节 轴的结构设计
2.扭转变形的计算
第三节 轴的强度及刚度计算
(1) 对等直径的轴，其扭转角由下式确定
(2)对于阶梯轴，其扭转角由下式确定
第三节 轴的强度及刚度计算
表16-6 轴的挠度及偏转角计算公式
第三节 轴的强度及刚度计算
表16-6 轴的挠度及偏转角计算公式
第四节 轴 毂 联 接
一、键联结的常见类型及应用 1.平键联结
第二节 轴的结构设计
图16-11 螺纹退刀槽和砂轮越程槽
第二节 轴的结构设计
图16-12 键槽沿轴的同一母线
四、提高轴的疲劳强度
第二节 轴的结构设计
16M13.tif
第二节 轴的结构设计
图16-14 轴的两种布置方案
五、轴的直径和长度 1)与滚动轴承配合的轴颈直径，必须符合滚动轴承内径的标准系列。
一、轴的计算简图
图16-15 轴支承的支点位置
二、轴的强度计算 1.轴的扭转强度计算
第三节 轴的强度及刚度计算
1)对圆截面的传动轴，其强度条件为 2)对于转轴，也可按上式初步估算轴的直径。
表16-4 轴常用材料的值和C值
三、轴的弯扭合成强度计算 1)画出轴的受力简图。 2)画出轴的垂直面受力图，计算垂直面内的约束反力和弯矩，并作 出垂直面内的弯矩MV图。
第三节 轴的强度及刚度计算
图16-17 轴的受力分析
⑦计算当量弯矩并作出当量弯矩Me图，如图16-17i所示。
第三节 轴的强度及刚度计算
⑧校核轴危险截面C出的轴径 5)绘制轴的工作图(略)。 四、轴的刚度计算
图16-18 轴的挠度和偏转角
第三节 轴的强度及刚度计算
图16-19 轴的扭转角
1.弯曲变形的计算