第十三章++联轴器与离合器
《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。
联轴器和离合器
2020/8/6
用凸肩和凹槽对中
用铰制孔螺栓对中
凸缘联轴器
应用场合
应用广泛，维护容易，对中精确可靠， 要求准确保持凸缘端面与轴线垂直。适用 于载荷较平稳的两轴联接，以及高速重载 场合。
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（二）可移式联轴器 1．刚性可移式联轴器
十字滑块联轴器
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二 离合器
离合器的功用及分类 1.功用
是根据需要接合或分离两轴，接通或断开 传动，以实现机械的启动，停止，换向，变速
以及起过载保护作用。
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2.分类
机械
电磁 操纵离合器 气动
离合器
液动
离心离合器
自动离合器
超越离合器
按接合元件的工作原理分： 嵌合式、摩擦式
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２）、摩擦离合器
单盘式摩擦离合器
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特点：
结构简单， 分离彻底， 但传递转矩 能力受到结 构尺寸的限 制。
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（二）弹性可移式联轴器
1、弹性套柱联轴器
特点
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弹性套柱销联轴器
制造容易，装拆方便，成本较低，但弹性套易磨损，寿 命较短。它适用于联接载荷平稳、需正反转或起动频繁的 传递中、小转矩的轴。
2．弹性柱销联轴器
短圆柱形孔
圆锥形孔
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圆柱形孔
特点
结构简单，传递更大转矩，有缓冲吸 振能力，允许被联接两轴有一定的轴向位 移及少量的径向位移和偏角位移。适用于 轴向窜动较大、正反转变化较多和起动频 繁的场合。由于尼龙柱销对温度较敏感， 因此使用温度控制在–20~+70℃的范围 内。
联轴器
第十三章联轴器与离合器第一节概述联轴器和离合器用来联接不同部件之间的两根轴或轴与其他回转零件，使之一起回转并传递转矩。
用联轴器联接的两轴在工作时不能分开，只有停车后通过拆卸才能将它们分开；而用离合器联接的两轴，在机械运转时，能方便地将两轴分开和接合。
此外，它们有的还可起到过载安全保护作用。
联轴器、离合器是机械传动中的通用部件，而且大部分已标化。
下面仅介绍几种常用结构、特点、应用范围及选择问题。
第二节联轴器联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后的变形及温度变化的影响等，往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移与偏斜，如图13-1所示，如果这些偏斜得不到补偿，将会在轴、轴承及联轴器上引起附加的动载荷，甚至发生振动。
因此在不能避免两轴相对位移得情况下，应采用弹性联轴器或可移式刚性联轴器来补偿被联接两轴间得位移与偏斜。
图13-1 两轴相对位移联轴器得类型很多，根据是否包含弹性元件，可划分为刚性联轴器和弹性联轴器。
弹性联轴器因有弹性元件，故可起到缓冲减振的作用，也可在不同程度上补偿两轴之间的偏移；根据结构特点不同，刚性联轴器又可分为固定式和可移式两类。
可移式刚性联轴器对两轴间的偏移量具有一定的补偿能力，下面分别予以介绍。
一、固定式联轴器固定式联轴器是一种比较简单的联轴器，常用的有套筒式和凸缘式联轴器。
1. 套筒式联轴器如图13-2所示，套筒式联轴器是一个圆柱形套筒。
它与轴用圆锥销或键联接以传递转矩，当用圆锥销联接时，则传递的转矩较小，当用键联接时，则传递的转矩较大。
套筒式联轴器的结构简单，制造容易，径向尺寸小；但两轴线要求严格对中，装拆时需作轴向移动，适用于工作平稳，无冲击载荷的低速，轻载的轴。
a） b）图13-2 套筒式联轴器a）键联接 b）圆锥销联接2．凸缘式联轴器如图13-3所示，凸缘式联轴器是把两个带有凸缘的半联轴器用键分别与两轴联接，然后用螺栓把两个半联轴器联成一体，以传递运动和转矩。
《联轴器和离合器》课件
智能化：通过传感 器和智能算法实现 自动调节和故障诊 断
轻量化：采用新型 材料和结构设计， 降低重量，提高效 率
环保化：采用环保 材料和节能设计， 降低能耗和排放
集成化：将多个功 能集成到一个部件 中，提高系统集成 度和可靠性
联轴器和离合器的发展趋势和展望
智能化：联轴器和 离合器将更加智能 化，实现自动控制 和调节
联轴器和离合器的比较
功能：联轴器用于连接两个轴，传递扭矩；离合器用于控制动力的传递和切断
结构：联轴器通常由两个半联轴器组成，通过螺栓或键连接；离合器通常由压盘、摩擦 片、弹簧等组成
工作原理：联轴器通过弹性元件或刚性元件传递扭矩；离合器通过摩擦片与压盘的摩擦 力传递扭矩
应用：联轴器广泛应用于各种机械设备中；离合器广泛应用于汽车、摩托车等交通工具 中
常见类型：十字滑块联轴器、凸缘 联轴器、套筒联轴器等
弹性联轴器
工作原理：利 用弹性元件的 弹性变形来传
递扭矩
优点：结构简 单，制造方便， 成本低，易于
维护
缺点：传递扭 矩有限，不能 承受冲击载荷
应用领域：广 泛应用于各种 机械设备中， 如减速器、泵、
风机等
挠性联轴器
挠性联轴器是一种可以补偿两轴相对位移的联轴器 挠性联轴器通常由弹性元件、连接件和保护装置组成 挠性联轴器的优点包括：可以补偿两轴的相对位移、可以吸收振动和冲击、可以降低噪声和振动 挠性联轴器的缺点包括：需要定期维护和更换弹性元件、可能会产生较大的扭矩损失和磨损
定期更换离合器油 ，保持离合器油的 清洁和润滑效果
离合器的常见故障及排除方法
离合器打滑：检查离合器片磨损情况，必要时更换 离合器异响：检查离合器片是否磨损过度，必要时更换 离合器分离不彻底：检查离合器踏板自由行程是否过大，必要时调整 离合器抖动：检查离合器压盘是否磨损过度，必要时更换 离合器发热：检查离合器片是否过热，必要时更换 离合器漏油：检查离合器油封是否损坏，必要时更换
联轴器、离合器、制动器 ppt课件
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三、 制动器的结构、特点及应用
常用制动器
带状制动器
组成：制动轮、制动带、制动杆
工作原理：
当驱动力F作用在制动
杆上时，制动带抱住制动
轮，靠带和轮之间的摩擦
力矩实现制动。
特点：
结构简单，制动效果好，
易调节，适合于中小载荷
的机械及人力操纵的机械。
有弹性元件的挠性联轴器：
可补偿两轴的相对位移（综合位移），具有缓冲减振 的能力。
弹性元件挠性联轴器分为非金属弹性元件挠性联
轴器和金属弹性元件挠性联轴器两类。弹性元件挠
性联轴器又称弹性联轴器，是利用弹性元件的弹性
变形来补偿两轴间相对位移的，具有缓冲和吸振功
能。
下面介绍几种常用的非金属弹性元件挠行联轴
(安全离合器： 具有过载保护作用。
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定向(超越)离合器
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超越式离合器
1—星轮 2—外圈
3—滚柱 4—弹簧
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2、摩擦离合器
缺点：结合过程中不可避
a、单片式圆盘摩擦离合器 优点：
免出现打滑，引起磨损和 发热；
1.在任何转速条件下两轴都
可以进行结合；
2.过载时打滑，起保护作用；
3.结合平稳、冲击和振动小。
缺点： 结合过程中不可避
免出现打滑，引起磨损和 发热；传递的转矩小
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2.摩擦离合器
b、多片式圆盘摩擦离合器
在传递大转矩的情况下，因受摩擦盘尺寸的限制不 宜应用单片摩擦离合器，这时要采用多片摩擦离合器， 用增加结合面对数的方法来增大传动能力。
《机械设计基础》 课件 第13章 联轴器和离合器
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机械设计基础
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机械设计基础
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无弹性元件挠性联轴器
（３）链条联轴器 图所示 为双排滚子链联轴器（TGS 型），半联轴器1、3为两个 齿数相同的链轮，分别用键 与两轴相连。双排滚子链2同 时与两个半联轴器的链轮啮 合，从而实现两轴的连接。
链条联轴器的润滑对其 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，并安装罩 壳。
机械设计基础
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非金属弹性元件挠性联轴器
（２）弹性柱销联轴器（LX型） 如图所示，这种联轴器在结构 上类似于弹性套柱销联轴器， 只是用尼龙柱销代替弹性套柱 销作为中间连接件。为了防止 柱销从半联轴器的孔中滑出， 可在两端安装固定挡圈。
与弹性套柱销联轴器相比， 弹性柱销联轴器能传递较大的 转矩，结构更为简单，安装、 制造方便，耐久性好，但补偿 两轴的相对位移量要小些。
机械设计基础
第十三章 联轴器和离合器
联轴器和离合器是机械传动中的常用部件。它们主 要用于两轴的连接，使其实现一起传动并传递转矩， 有时也可用作为作安全装置。
本讲重点学习内容： 1 2、常用离合器的工作原理及特点
机械设计基础
第十三章 联轴器和离合器
第一节 常用联轴器 第二节 离合器
本讲小结
1、了解联轴器的类型 2、了解联轴器的选择及标记 3、熟练掌握联轴器的结构与使用
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无弹性元件挠性联轴器
机械设计基础
（２）齿式联轴器 图所示为鼓形齿齿式联轴器（CG型），1、4为 两个具有鼓形齿外齿轮的半联轴器，用键分别与两轴相连。2、3为 两个带有内齿轮的外壳，用螺栓5将其连接在一起，依靠内、外齿 轮相啮合来传递转矩。内、外齿轮的齿数、模数分别相等，一般为 30-80个齿，齿廓曲线是压力角为20°的渐开线。外齿轮齿顶制成球 心位于齿轮轴线上的球面，齿侧制成鼓形（图）。内、外齿轮啮合 时，要保证具有适当的顶隙和侧隙，用以补偿两轴间可能出现的各 种位移（图）。为了减小补偿位移时齿面的滑动摩擦和磨损，可通 过注油孔向壳体内注入润滑油。图中的密封圈6是为防止润滑油泄 漏而设置的。
机械基础 第十三章 联轴器
《机械基础》第十三章
联轴器的类型
联轴器 联轴器一般由两 个半联轴器及其 连接件组成。
刚性联轴器
刚性联轴器是通过若干刚性零件将两 轴连接在一起，分为固定式和可移式两类。 这类联轴器结构简单、成本较低，但对中 性要求高，一般用于平稳载荷或只有轻微 冲击的场合。
挠性联轴器
挠性联轴器可分为无弹性元件联轴器 和有弹性元件联轴器两类。
联轴器的类型
刚性联轴器
凸缘 联轴器
套筒 联轴器
套筒联轴器由连接两轴轴端的套筒和连接套筒与轴的键或销 组成。结构简单，径向尺寸小，制造方便，但装拆时需作轴向移 动而不太方便。故仅用于低速、轻载、工作平稳、要求径向尺寸 紧凑或空间受限制的场合。
键
锥销
套筒
(a)键连接
(b)锥销连接
联轴器的类型
联轴器的类型
刚性联轴器
凸缘 联轴器
利用两个带凸缘的半联轴器上的凸肩和凹槽相嵌合而对中。 结构简单，装拆较方便，可传递较大的转矩，但无缓冲和吸振作 用。适用于两轴对中性好、低速、载荷平稳及经常拆卸的场合。
凸缘联轴器有两种对中方法：一种是用半联轴器结合端面上 的凸台与凹槽相嵌合来对中（图a），另一种是用铰制孔与螺栓 对中（图b）.
应用：广泛用于金属切割机床、飞机、汽车、摩托车和各种起重设备的传 动装置中。
制动器
《机械基础》第十三章
制动器
制动器一般是利用摩擦力矩来降低机器运动部件的转速或使其停止回转的装置，其构造和性能必须 满足以下要求：
（1）能产生足够的制动力矩； （2）结构简单，外形紧凑； （3）制动迅速、平稳、可靠； （4）制动器的零件要有足够的强度和刚度，还要有较高的耐磨性和耐热性； （5）调整和维修方便。
第13章--联轴器离合器和制动器PPT优秀课件
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多盘摩擦离合器
圆盘摩擦离合器所传递的最大转矩及作用在摩擦面上的压强分
别为
TmaxZfFQD1 4D2KT
p 4FQ p
D22 D12
N·mm
MPa [p]=KvKzKn[p0] 38
多盘摩擦离合器
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电磁摩擦离合器
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圆锥式摩擦离合器
与单圆盘摩擦离合器相比较，由于锥形结构使圆锥式摩擦离合 器在相同外径尺寸和相同轴向压力的情况下接触面积增大，从 而产生较大的摩擦力，传递更大的转矩。
13.2 联轴器
相对位移误差：制造，安装，受载变形和温度变化 x
轴向位移
y
径向位移
y
α
α
角位移
综合位移
后果：联轴器、轴和轴承中产生附加载荷，引起磨损和振动 4
13.2 联轴器
联轴器的类型:
固定式刚性联轴器: 要求被联接两轴轴线严格对中
常用类型有:套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器
刚性联轴器
可移式刚性联轴器: 可以通过两半联轴器间的
摩擦式安全离合器
优点：摩擦所需的轴向压力由弹簧调节得到，过载时打滑起动
安全作用，当载荷降低到某一值后又开始正常接合状态
缺点：分离不充分，从动轴可能转动。
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2.离心离合器
当主动轴的转速达到某一定值时能自行结合或分离
瓦
块
开式+闭式
式
离
心
离
合
弹 簧 的 作 用 ？
器
开式离合器主要用于起动装置，以便运转稳定后加载
铸造成型，那么联接螺栓
为什么交叉布置？
7
3.凸缘联轴器
对
对中
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第十三章联轴器与离合器
一、单项选择题
1对低速、刚性大的短轴，常选用的联轴器为。
A.刚性固定式联轴器
B.刚性可移式联轴器
C.弹性联轴器
D.安全联轴器
2在载荷具有冲击、振动，且轴的转速较高、刚度较小时，一般选用。
A.刚性固定式联轴器
B.刚性可移式联轴器
C.弹性联轴器
D.安全联轴器
3联轴器与离合器的主要作用是。
A.缓冲、减振
B.传递运动和转矩
C.防止机器发生过载
D.补偿两轴的不同心或热膨胀
4金属弹性元件挠性联轴器中的弹性元件都具有的功能。
A.对中
B.减磨
C.缓冲和减振
D.装配很方便
5离合器接合最不平稳。
A.牙嵌
B.摩擦
C.安全
D.离心
6．联轴器与离合器的主要作用是B。
A．缓冲、减振B．传递运动和转矩C．防止机器发生过载D．补偿两轴的偏移
7．用来联接两轴，并需在转动中随时接合和分离的连接件为B。
A．联轴器B．离合器C．制动器
8．下述联轴器中，传递载荷较大的是A。
A．齿式联轴器B．滑块联轴器C．万向联轴器
9．有过载保护作用的机械部件是D。
A．齿式联轴器B．万向联轴器C．牙嵌联轴器D．圆盘摩擦离合器
10．汽车变速箱输出轴和后桥之间采用的联轴器是C。
A．凸缘联轴器B．十字滑块联轴器C．万向联轴器D．弹性柱销联轴器
11．用于两轴交错传动中可选用B。
A．套筒联轴器B．十字滑块联轴器C．万向联轴器D．齿式联轴器
12．两轴在工作中，需要单向接合传动时，应选用A。
A．牙嵌离合器B．摩擦离合器C．超越离合器D．安全离合器
13．当两轴转速较高,且需在工作中经常接合和分离时，宜选用B。
A．牙嵌离合器B．摩擦离合器C．超越离合器D．安全离合器
14．不能补偿两轴间的偏移和偏斜的联轴器是A。
A．凸缘联轴器B．十字滑块联轴器C．弹性联轴器D．齿式联轴器
15．十字滑块联轴器属于C联轴器。
A．刚性联B．弹性C．无弹性元件挠性D．安全
二、填空题
16当受载较大，两轴较难对中时，应选用联轴器来联接；当原动机的转速高且发出动力的较不稳定时，其输出轴与传动轴之间应选用联轴器来联接。
17传递两相交轴间运动而又要求轴间夹角经常变化时，可以采用联轴器。
18在确定联轴器类型的基础上，可根据、、、来确定联轴器的型号和结构。
19按工作原理，操纵式离合器主要分为、和三类。
20联轴器和离合器是用来部件；制动器是用来的装置。
21用联轴器连接的两轴分开：而用离合器连接的两轴在机器工作时。
22挠性联轴器按其组成中是否具有弹性元件，可分为联轴器和联轴器两大类。
23两轴线易对中、无相对位移的轴宜选联轴器：两轴线不易对中、有相对位移的长轴宜选联轴器；起动频繁、正反转多变、使用寿命要求长的大功率重型机械宜选联轴器；起动频繁、经常正反转、受较大冲击载荷的高速轴宜选联轴器。
24牙嵌离合器只能在或时进行接合。
25摩擦离合器靠来传递扭矩，两轴可在时实现接合或分离。
26．联轴器和离合器都是用来连接两轴。
所不同的是，联轴器只能保持两轴的接合，而离合器却可在机器的运转完成两轴的接合和分离。
27．联轴器通常用来连接两轴并在其间传递运动和转矩。
28．根据联轴器补偿两轴偏移能力的不同可将其分为两大类：刚性联轴器和挠性联轴器。
29．常用挠性联轴器可分为无弹性元件联轴器和弹性联轴器两类。
30．常用的无弹性元件的挠性联轴器有：十字滑块联轴器、万向联轴器和齿式联轴器等。
31．常用的离合器有：牙嵌式离合器、摩擦离合器和特殊功用离合器等。
32．联轴器的类型确定以后，应根据计算转矩、轴端直径和转速等，来确定联轴器的型号及相关尺寸。
33．当安全离合器传递的转矩超过一定数值后，主、从动轴自动分离，从而保护机器中其
他零件不被损坏。
三、判断题
1．联轴器和离合器都是用来联接两轴且传递扭矩的机械部件。
（√）
2．弹性联轴器能缓冲吸振，适合于正反转或启动频繁的场合。
（√）
３．牙嵌离合器可在高速下进行接合，且接合冲击较小。
（×）
４．当机器过载时，摩擦离合器发生打滑现象，起到了过载保护装置的作用。
（√）
５．套筒联轴器结构简单、径向尺寸小、容易制造。
（√）
６．凸缘联轴器传递转矩大，是应用最广的一种刚性联轴器。
（√）
７．万向联轴器一般是成对使用，以免引起附加载荷。
（√）
８．十字滑块联轴器的中间盘会产生较大的离心力，故其工作转速不宜过大。
（√）
９．超越离合器能根据两轴的转速关系自动接合和分离。
（√）
10．用离合器连接的两轴可在机器运转过程中随时进行接合或分离，以满足机械变速、换向、空载、启动等要求。
（√）
11．超越离合器当主动轴的转速小于从动轴时，两轴会自动脱离。
（×）
1２．自行车后链轮与后轴轴轴之间是通过超越离合器联接在一起。
（×）
1３．为减小冲击，牙嵌式离合器应在两轴静止或转速差很小时接合或分离。
（√）
四、分析与简答
1联轴器与离合器有何区别？
答：联轴器只能保持两轴的接合，而离合器却可在机器的工作中随时完成两轴的接合和分离。
2．联轴器主要有哪些种类？试简述其特点和应用。
答：1）刚性联轴器：不能补偿两轴的偏移，用于两轴能严格对中并在工作中不发生相对位移的场合。
2）挠性联轴器：具有一定的补偿两轴偏移的能力。
根据联轴器补偿位移的方法的不同又可分为：⑴无弹性元件联轴器利用联轴器工作元件间构成的动连接来实现位移补偿的。
（2）弹性联轴器利用联轴器中弹性元件的变形来补偿位移的，还具有缓冲和减振的能力
此外，还有一些具有特殊用途的联轴器，如安全联轴器等。
3．试简述超越离合器的工作原理和应用。
超越离合器的星轮通过键与轴联结并顺时针回转，滚珠受摩擦力作用滚向狭窄部位被压紧，星轮带动外环同向回转，离合器接合。
通常外环做成一个齿轮，空套在星轮上。
星轮逆时回转时，滚珠滚向宽敞部位，外环不与星轮同转，离合器自动分离。
由于超越离合器有上述特点，所以广泛应用于机床、汽车等传动装置中。
复习与练习题参考答案
一、单项选择题
1A2C3B4C5A
二、填空题
16可移式刚性；弹性17万向18传递转矩；转速；轴的结构型式；轴的直径19啮合式；摩擦式；磁力式
20连接两种轴，并传递运动和扭矩的轴系；降低机械速度或迫使机械停止运转
21只有在运动停止后经过拆卸才能彼此；可随时接合或分离
22无弹性元件的挠性（刚性可移式）；有弹性元件的挠性（弹性）23刚性；挠性；齿轮；有弹性元件的挠性（弹性）
24两轴不回转；两轴的转速差很小25工作面的摩擦力；任何速度。