第十六章联轴器离合器及制动器
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联轴器离合器制动器
通过纳米技术改善材料的力学、热学 和电学性能，提高联轴器、离合器和 制动器的性能稳定性和可靠性。
陶瓷材料
具有优异的耐高温、耐腐蚀和耐磨损 性能，用于制造高速、高温和腐蚀性 环境下的联轴器、离合器和制动器。
先进制造技术对三者性能的提升
精密加工技术
采用高精度数控机床和加工中心， 实现联轴器、离合器和制动器关 键部件的精密加工，提高产品的 精度和稳定性。
分类
根据工作原理和结构特点，离合器可分为摩擦离 合器、牙嵌离合器和电磁离合器等几种类型。
工作原理及结构特点
工作原理
离合器的工作原理是通过主、从动部分之间的摩擦或啮合来实现传动系统的分离和接合。当离合器处于接合状态 时，主、从动部分通过摩擦力或啮合力传递扭矩；当离合器处于分离状态时，主、从动部分之间不存在扭矩传递。
表面处理技术
通过喷丸、渗碳淬火、激光熔覆等 表面处理技术，提高联轴器、离合 器和制动器表面的硬度、耐磨性和 耐腐蚀性。
3D打印技术
利用3D打印技术制造复杂结构的联 轴器、离合器和制动器，缩短产品 开发周期，降低成本。
智能化技术在三者中的应用前景
传感器技术
集成传感器于联轴器、离合器和 制动器中，实时监测产品的运行 状态和性能参数，为故障诊断和
联轴器离合器制动器
目录
• 联轴器概述 • 离合器简介 • 制动器概述 • 联轴器、离合器与制动器的关系 • 联轴器、离合器与制动器的市场分
析 • 联轴器、离合器与制动器的技术进
展
01
ห้องสมุดไป่ตู้
联轴器概述
定义与工作原理
定义
联轴器是一种用于连接两个轴并传递扭矩的机械传动元 件，通常用于将驱动轴的动力传递给从动轴。
联轴器、离合器及制动器
图12-12 弹性柱销联轴器
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。
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。
联轴器、离合器、制动器 ppt课件
应用：3t以下的电动葫芦（吊车）的刹车装置。
ppt课件
54
ppt课件
55
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。
ppt课件
44
定向(超越)离合器
ppt课件
45
超越式离合器
1—星轮 2—外圈
3—滚柱 4—弹簧
ppt课件
46
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
ppt课件
41
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。
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。
联轴器、离合器、制动器(DOC)
2、制动器的功能
利用摩擦阻力矩消耗运动部件的功能，降低机器的运转速度或使其停转。
二、联轴器的类型、结构及应用特点
类型：
（一）固定（凸缘）式联轴器
结构：
1、两个带有凸缘的半联轴器
2、连接螺栓
3、联轴器与轴间用键联接
应用特点：
1、两半联轴器靠凹槽凸肩或剖分环对中可用普通螺栓或铰制孔螺栓联接；
2、结构简单、传扭大，但安装精度要求高，五缓冲补偿能力。
教学程序
教学内容
教师
活动
学生
活动
复习
滑动轴承的类型和结构
滚动轴承的结构和应用特点
螺纹的主要参数
提问
回忆、
回答
引入
课题
汽车，火车起动之后，内燃机不停的转动，但在行驶的过程中速度要不断地变化，有时候还要停下来，而又要求不要熄火，这就要求内燃机与变速器之间有一种离与合的装置来控制汽车或火车的运动，这种在运动中可以随时离与合的装置称之为离合器，它在交通机械中尤其重要。而有些轴的长度比较长，需要用二段或三段轴联接起来，这个联接装
侧面齿形有矩形、梯形矩齿形，常用梯形齿。
应用特点：
（1）主动轴上套筒固定，从动轴套筒可滑移；
（2）结构简单，外廓尺寸小，接合时主动轴必须减速或停转，否则冲击易损。
应用场合：
用于要求严格保证传动比，两轴不会发生相对转动的场合。
2、摩擦离合器
（1）圆盘式
结构：
主摩擦盘固定，从动摩擦盘可滑移。
应用特点：
在任何不同转速下，可平稳接合分离，冲击振动小，过载打滑有保护作用，传载小。
课题
5.5联轴器、离合器、制动器
课型
理论教学
教学目标
1、了解联轴器离合器和制动器的功用、分类及特点。
利用摩擦阻力矩消耗运动部件的功能，降低机器的运转速度或使其停转。
二、联轴器的类型、结构及应用特点
类型：
（一）固定（凸缘）式联轴器
结构：
1、两个带有凸缘的半联轴器
2、连接螺栓
3、联轴器与轴间用键联接
应用特点：
1、两半联轴器靠凹槽凸肩或剖分环对中可用普通螺栓或铰制孔螺栓联接；
2、结构简单、传扭大，但安装精度要求高，五缓冲补偿能力。
教学程序
教学内容
教师
活动
学生
活动
复习
滑动轴承的类型和结构
滚动轴承的结构和应用特点
螺纹的主要参数
提问
回忆、
回答
引入
课题
汽车，火车起动之后，内燃机不停的转动，但在行驶的过程中速度要不断地变化，有时候还要停下来，而又要求不要熄火，这就要求内燃机与变速器之间有一种离与合的装置来控制汽车或火车的运动，这种在运动中可以随时离与合的装置称之为离合器，它在交通机械中尤其重要。而有些轴的长度比较长，需要用二段或三段轴联接起来，这个联接装
侧面齿形有矩形、梯形矩齿形，常用梯形齿。
应用特点：
（1）主动轴上套筒固定，从动轴套筒可滑移；
（2）结构简单，外廓尺寸小，接合时主动轴必须减速或停转，否则冲击易损。
应用场合：
用于要求严格保证传动比，两轴不会发生相对转动的场合。
2、摩擦离合器
（1）圆盘式
结构：
主摩擦盘固定，从动摩擦盘可滑移。
应用特点：
在任何不同转速下，可平稳接合分离，冲击振动小，过载打滑有保护作用，传载小。
课题
5.5联轴器、离合器、制动器
课型
理论教学
教学目标
1、了解联轴器离合器和制动器的功用、分类及特点。
机械设计-联轴器
结构：由瓦块、制动轮等零件组成。
工作原理：通电松开，断电后靠弹簧拉力实现制动。 借助于瓦块与制动轮之间的摩擦力来实现制动。断 电制动 是为了保 证设备安 全。
第十六章 联轴器、离合器和制动器 32
瓦块材料：铸铁、或铸铁表面复以皮革或石棉带。 瓦块制动器已经规范化，可根据所需的制动力矩选型。
二、带式制动器
引起磨损和发热；
22
第十六章 联轴器、离合器和制动器 25
第十六章 联轴器、离合器和制动器 26
2）多片式圆盘摩 主动摩擦片 被动摩擦片 调整螺母
擦离合器
杠杆 滑环
结构特点： 多个摩擦片叠加在 一起；
工作原理：移动 滑环，通过杠杆 作用，压紧或放 松磨擦片，来实 现两轴的结合与 分离。
第十六章 联轴器、离合器和制动器 27 3. 滚柱超越离合器
第十六章 联轴器、离合器和制动器 24
1）单片式圆盘摩擦离合器 结构：由固定圆盘1、活动圆盘2、滑环组成。
工作原理：移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠摩擦 力带动从动轴转动。
优点：
1.在任何转速条件下两轴都可 Rf
以进行结合； 2.过载时打滑，起保护作用；
33
Fa
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， 1
第十六章 联轴器、离合器和制动器 9 3.套筒联轴器
这是一种结构最简单的固定式联轴器（图 19-4），这种联轴器是一个圆柱形套筒，用两个 圆锥销来传递转矩。当然也可以用两个平键代替 圆锥销。其优点是径向尺寸小，结构简单。结构 尺寸推荐：D=(1.5-2)d；L=(2.8-4)d。此种联 轴器尚无标准，需要自行设计，如机床上就经常 采用这种联轴器。
第十六章 联轴器、离合器和制动器 28
工作原理：通电松开，断电后靠弹簧拉力实现制动。 借助于瓦块与制动轮之间的摩擦力来实现制动。断 电制动 是为了保 证设备安 全。
第十六章 联轴器、离合器和制动器 32
瓦块材料：铸铁、或铸铁表面复以皮革或石棉带。 瓦块制动器已经规范化，可根据所需的制动力矩选型。
二、带式制动器
引起磨损和发热；
22
第十六章 联轴器、离合器和制动器 25
第十六章 联轴器、离合器和制动器 26
2）多片式圆盘摩 主动摩擦片 被动摩擦片 调整螺母
擦离合器
杠杆 滑环
结构特点： 多个摩擦片叠加在 一起；
工作原理：移动 滑环，通过杠杆 作用，压紧或放 松磨擦片，来实 现两轴的结合与 分离。
第十六章 联轴器、离合器和制动器 27 3. 滚柱超越离合器
第十六章 联轴器、离合器和制动器 24
1）单片式圆盘摩擦离合器 结构：由固定圆盘1、活动圆盘2、滑环组成。
工作原理：移动滑环，可实现两圆盘的结合与分离，靠摩擦 力带动从动轴转动。
优点：
1.在任何转速条件下两轴都可 Rf
以进行结合； 2.过载时打滑，起保护作用；
33
Fa
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， 1
第十六章 联轴器、离合器和制动器 9 3.套筒联轴器
这是一种结构最简单的固定式联轴器（图 19-4），这种联轴器是一个圆柱形套筒，用两个 圆锥销来传递转矩。当然也可以用两个平键代替 圆锥销。其优点是径向尺寸小，结构简单。结构 尺寸推荐：D=(1.5-2)d；L=(2.8-4)d。此种联 轴器尚无标准，需要自行设计，如机床上就经常 采用这种联轴器。
第十六章 联轴器、离合器和制动器 28
文献综述-联轴器、离合器、制动器简介
专题—联轴器、离合器、制动器简介将动力机的运动和动力经过一定的变换后传递给执行机构或执行构件的中间装置称为传动系统。
传动系统通常由若干基本传动机构通过一定的方式组合而成，它在动力机与执行机构或执行构件之间形成一个传动联系。
这种传动联系有时也出现在执行机构与执行机构之间。
一：联轴器1、联轴器的功用由于制造和安装不可能绝对精确，以及工作受载时基础、机架和其它部件的弹性变形与温差变形，联轴器所联接的两轴线不可避免的要产生相对偏移。
两轴相对偏移的出现，将在轴、轴承和联轴器上引起附加载荷，甚至出现剧烈振动。
因此，联轴器还应具有一定的补偿两轴偏移的能力，以消除或降低被联两轴相对偏移引起的附加载荷，改善传动性能，延长机器寿命。
为了减少机械传动系统的振动、降低冲击尖峰载荷，联轴器还应具有一定的缓冲减震性能。
2、联轴器的特点及类型：为了适应不同需要，人们设计了形式众多的联轴器，部分已标准化。
机械式的联轴器分类如下：2.1、刚性联轴器：刚性联轴器不具有补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，也不具有缓冲减震性能；但结构简单，价格便宜。
只有在载荷平稳，转速稳定，能保证被联两轴轴线相对偏移极小的情况下，才可选用刚性联轴器。
在先进工业国家中，刚性联轴器已淘汰不用。
属于刚性联轴器的有套筒联轴器、夹壳联轴器和凸缘联轴器等。
2.2、挠性联轴器：挠性联轴器具有一定的补偿被联两轴轴线相对偏移的能力，最大补偿量随型号不同而异。
凡被联两轴的同轴度不易保证的场合，都应选用挠性联轴器。
无弹性元件的挠性联轴器：载能力大，但也不具有缓冲减震性能，在高速或转速不稳定或经常正、反转时，有冲击噪声。
使用于低速、重载、转速中。
链条联轴器：是由两个带有相同齿数链轮的半联轴器，用一条滚子链连接组成。
起结构简单，装拆方便，效率高，可在高温、多尘、油污、潮湿等恶劣环境下工作；但不能承受轴向力。
万向联轴器：主要用于两轴有较大角向偏移的场合，最大角向补偿可达35-45度。
联轴器离合器及制动器
离合器
离合器是用来控制两个轴之间的连接 或断开，以实现动力的接合或分离的 装置。它通常安装在两个轴之间，通 过摩擦力将主动轴的动力传递到从动 轴。当离合器处于接合状态时，从动 轴随主动轴转动；当离合器处于分离 状态时，主动轴和从动轴之间没有动 力传递。
制动器
制动器是用来停止或限制轴的转动的 装置。它通常由制动盘、制动蹄、制 动鼓等组成，通过摩擦力将轴的转动 转化为热能，从而实现轴的停止转动 。
或停止。
工业机械制动器
在工业生产中，许多机械设备需要用到制动器来控制运动速度和进行安全保护。例如， 在传送带、包装机械、印刷机械等设备中，制动器可以防止设备过载或突然断电时发生
意外事故。
04
三者之间的关系与比较
工作原理比较
联轴器
联轴器是用来连接两个轴，并传递扭 矩的装置。它通过将主动轴的动力传 递到从动轴，使两个轴同步转动。联 轴器通常由金属或弹性材料制成，能 够吸收轴向、径向和角向的位移，以 适应不同轴之间的不对中。
电磁离合器
利用电磁力来传递动力， 具有快速响应、无噪音、 寿命长等优点，但需要电 源支持。
离合器的应用场景与案例
应用场景
汽车发动机、机床、包装机械、印刷机械等需要频繁启动、停止或调整动力的场 合。
应用案例
汽车发动机中的摩擦离合器，用于控制动力的传递，实现车辆的起步和换挡；机 床中的液力离合器，用于控制主轴的启动和停止，保证加工精度和稳定性。
01
02
03
刚性联轴器
刚性联轴器没有缓冲和减 震作用，主要用于两轴的 对中精度高、转速低、扭 矩小的场合。
弹性联轴器
弹性联轴器具有缓冲和减 震作用，能够吸收和减小 冲击和振动，适用于对减 振有一定要求的场合。
机械设计基础第十六章联轴器 离合器 制动器课件
十字轴式刚性万向节为汽车上广泛使用的不等速万向节，允许相邻两轴的最大 交角为15゜～20゜。十字轴式万向节由一个十字轴，两个万向节叉和四个滚 针轴承等组成。两万向节叉上的孔分别套在十字轴的两对轴颈上。这样当主动 轴转动时，从动轴既可随之转动，又可绕十字轴中心在任意方向摆动。在十字 轴轴颈和万向节叉孔间装有滚针轴承5，滚针轴承外圈靠卡环轴向定位。
按离合控制方法不同，可分为操纵式和自动式两类； 按操纵方式分有机械操纵式、电磁操纵式、液压操纵式和气压操纵式等； 可自动离合的离合器有超越离合器、离心离合器和安全离合器等，它们能 在特定条件下，自动地接合或分离。
对离合器的基本要求 分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠； 结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高； 接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好； 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。
按照弹簧的形状分：
螺旋弹簧 环形弹簧 碟形弹簧 板簧 盘簧 异型弹簧
按照承受载荷的循环次数N
Ⅰ类弹簧（N>106）:内燃机气门弹簧；电磁制动器弹簧
Ⅱ类弹簧（N=103---105）：调速器弹簧；安全阀弹簧，一般车辆弹 簧
Ⅲ类弹簧（N<103和受静载）：摩擦式安全离合器弹簧 螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成的，由于制造简便，所以应用
并紧不磨平端
YⅠ YⅡ
d/4
并紧磨平端
1
H0
d
(3/4)d
D1 D2 D
2）、拉伸弹簧 如图，圆柱螺旋拉伸弹簧不受外力的自由状态，此时
弹簧各圈应互相并拢。
H0 p
D D2 D1
拉伸弹簧 的端部结构 形式
d
LⅠ LⅡ LⅧ LⅦ
2、基本参数及尺寸 圆柱螺旋弹簧的主要参数有：
按离合控制方法不同，可分为操纵式和自动式两类； 按操纵方式分有机械操纵式、电磁操纵式、液压操纵式和气压操纵式等； 可自动离合的离合器有超越离合器、离心离合器和安全离合器等，它们能 在特定条件下，自动地接合或分离。
对离合器的基本要求 分离、接合迅速，平稳无冲击，分离彻底，动作准确可靠； 结构简单，重量轻，惯性小，外形尺寸小，工作安全，效率高； 接合元件耐磨性好，使用寿命长，散热条件好； 操纵方便省力，制造容易，调整维修方便。
按照弹簧的形状分：
螺旋弹簧 环形弹簧 碟形弹簧 板簧 盘簧 异型弹簧
按照承受载荷的循环次数N
Ⅰ类弹簧（N>106）:内燃机气门弹簧；电磁制动器弹簧
Ⅱ类弹簧（N=103---105）：调速器弹簧；安全阀弹簧，一般车辆弹 簧
Ⅲ类弹簧（N<103和受静载）：摩擦式安全离合器弹簧 螺旋弹簧是用弹簧丝卷绕制成的，由于制造简便，所以应用
并紧不磨平端
YⅠ YⅡ
d/4
并紧磨平端
1
H0
d
(3/4)d
D1 D2 D
2）、拉伸弹簧 如图，圆柱螺旋拉伸弹簧不受外力的自由状态，此时
弹簧各圈应互相并拢。
H0 p
D D2 D1
拉伸弹簧 的端部结构 形式
d
LⅠ LⅡ LⅧ LⅦ
2、基本参数及尺寸 圆柱螺旋弹簧的主要参数有：
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第十六章联轴器离合器及制动器
（二）刚性可移式联轴器 1．滑块联轴器
十字滑块联轴器
第十六章联轴器离合器及制动器
应用场合 一般适用于两轴平行但有较大
径向位移，工作时无大的冲击和转 速不高的场合。
第十六章联轴器离合器及制动器
NZ挠性爪型联轴器
应用场合: 适用于传递转矩不大、转速较高、
无剧烈冲击的两轴联接。 第十六章联轴器离合器及制动器
第三节 制动器
1、制动器功用
用来减低机械速度或迫使机械停止 的装置。 制动原理：常采用摩擦制动。 组成：制动器主要由制动架、摩擦元件 和驱动装置三部分组成。
第十六章联轴器离合器及制动器
2、几种常用制动器的基本原理
（1）带式制动器
特点： 适合于中 小载荷的 机械及人 力操纵的 场合。
带式制动器工作原理图
第十六章联轴器离合器及制动器
（三）主要零件的工作能力校核
防止因联轴器的失效而造成严重 事故，有必要对其主要零件进行工作 能力校核计算；
第十六章联轴器离合器及制动器
第二节 离ห้องสมุดไป่ตู้器
一、离合器的功用及分类 1.功用
用来实现机器工作时能随时使两轴接 合或分离的装置。
第十六章联轴器离合器及制动器
2.分类
第十六章联轴器离合器及制动器
3．梅花形弹性联轴器
特点: 结构简单费用较低，具有良好的
补偿位移和减震能力。 第十六章联轴器离合器及制动器
三、联轴器的选择
（一）联轴器类型的选择 选择原则：根据机器的工作特点、性能要求， 结合联轴器的性能等选择。 1、对低速、刚性大的短轴，可选用刚性固定 式联轴器； 2、对低速、刚性小的长轴，则宜选用刚性可 移式联轴器； 3、对传递转矩较大的重型机械，可选用齿 轮联轴器；
第十六章 联轴器、离合器及制动器
第一节 联 轴 器
一、联轴器的功用与分类 1、功用 联接两轴，并传递运动和转矩。 2、使用特点 被联接的两轴，只有在运动停止后经过拆 卸才能彼此分开。
第十六章联轴器离合器及制动器
3、分类
刚性固定式联轴器
刚性联轴器
联轴器
刚性可移式联轴器
x
y
弹性联轴器
轴向位移x
角位移
2．齿式联轴器
工作特点: 具有良好
的补偿两轴作 任何方向位移 的能力。有利 于增大联轴器 的补偿综合位 移的能力 。
第十六章联轴器离合器及制动器
3．万向联轴器
十字轴万向联轴器
第十六章联轴器离合器及制动器
工作特点： 十字轴万向联轴器允许两轴之间
有较大的角位移（35°～45 ° ）。 但当角位移增大时传动效率降低。且
第十六章联轴器离合器及制动器
2．安全离合器 牙嵌安全离合器
特点：当 转矩超过 限值时， 摩擦盘发 生打滑， 从而起到 安全保护 作用。
第十六章联轴器离合器及制动器
三、离合器的设计
设计应满足接合平稳、分离彻底、 动作准确可靠，结构简单、操纵省力、 使用寿命长等基本要求。
第十六章联轴器离合器及制动器
从动轴的角速度ω2呈周期性变化。
第十六章联轴器离合器及制动器
双万向联轴器
工作特点： 避免了从动轴回转速度的不均匀性。
第十六章联轴器离合器及制动器
4．滚子链联轴器
滚子链联轴器
第十六章联轴器离合器及制动器
特点
优点：
结构简单，拆装方便，径向尺寸较小， 重量轻，转动惯量小，效率很高，具有一 定的补偿位移能力，工作可靠，使用寿命 长，恶劣工作环境也能用，成本低。
缺点：
若离心力过大会加速各元件间的磨损和 发热，不宜用于很高速度的传动；缓冲、 减震能力不大，不宜在频繁起动、强烈冲 击下工作。
第十六章联轴器离合器及制动器
（三）弹性联轴器
几种用非金属弹性元件制成的弹性联轴器
弹性套柱销联轴器
第十六章联轴器离合器及制动器
特点
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。
第十六章联轴器离合器及制动器
4、对需有一定补偿量，单向转动而冲击 载荷不大的中、低速传动的水平轴的联接， 可选用滚子链联轴器； 5、对高速轴，应选用弹性联轴器 ； 6、对轴线相交的两轴，则宜选用万向联 轴器。
第十六章联轴器离合器及制动器
（二）联轴器型号尺寸的确定 计算转矩 ：
TC=KT≤Tn
T–––名义转矩， K–––载荷系数。见表16-1。
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。
第十六章联轴器离合器及制动器
多盘式摩擦离合器
摩擦片数目多，传递转矩增大，但片数 过多，将使各层间压力分布不均匀，易于出 现离合不分明的现象。
第十六章联轴器离合器及制动器
（二）自动离合器
1．超越离合器
特点：滚柱 超越离合器 能用于高速， 但对制造精 度和表面粗 糙度都要求 很高。
第十六章联轴器离合器及制动器
2．弹性柱销联轴器
短圆柱形孔
圆锥形孔
圆柱形孔
第十六章联轴器离合器及制动器
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。
第十六章联轴器离合器及制动器
径向位移y
xy
综合位移x、y、
二、常用联轴器
（一）刚性固定式联轴器 常用：套筒式、夹壳式和凸缘式等 。
用凸肩和凹槽对中
用铰制孔螺栓对中
凸缘联轴器 第十六章联轴器离合器及制动器
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。
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
第十六章联轴器离合器及制动器
二、常用离合器
（一）操纵离合器 1．操纵式牙嵌离合器
第十六章联轴器离合器及制动器
牙嵌式离合器常用牙型
矩形：制造容易，接合、脱开困难，且牙与 牙之间必须有间隙，不利于工作时反转。
梯形：强度较大，接合和脱开比矩形牙容易， 牙侧间隙较小且在磨损后能补偿，可以避免 在载荷和速度变化时因间隙而产生的冲击。
锯齿：强度最高，只能传递单向的转矩，若 用倾角大的一面工作时，会因牙与牙之间产 生很大的轴向力而迫使离合器分离。
第十六章联轴器离合器及制动器
2．操纵式圆盘摩擦离合器
单盘式摩擦离合器
（二）刚性可移式联轴器 1．滑块联轴器
十字滑块联轴器
第十六章联轴器离合器及制动器
应用场合 一般适用于两轴平行但有较大
径向位移，工作时无大的冲击和转 速不高的场合。
第十六章联轴器离合器及制动器
NZ挠性爪型联轴器
应用场合: 适用于传递转矩不大、转速较高、
无剧烈冲击的两轴联接。 第十六章联轴器离合器及制动器
第三节 制动器
1、制动器功用
用来减低机械速度或迫使机械停止 的装置。 制动原理：常采用摩擦制动。 组成：制动器主要由制动架、摩擦元件 和驱动装置三部分组成。
第十六章联轴器离合器及制动器
2、几种常用制动器的基本原理
（1）带式制动器
特点： 适合于中 小载荷的 机械及人 力操纵的 场合。
带式制动器工作原理图
第十六章联轴器离合器及制动器
（三）主要零件的工作能力校核
防止因联轴器的失效而造成严重 事故，有必要对其主要零件进行工作 能力校核计算；
第十六章联轴器离合器及制动器
第二节 离ห้องสมุดไป่ตู้器
一、离合器的功用及分类 1.功用
用来实现机器工作时能随时使两轴接 合或分离的装置。
第十六章联轴器离合器及制动器
2.分类
第十六章联轴器离合器及制动器
3．梅花形弹性联轴器
特点: 结构简单费用较低，具有良好的
补偿位移和减震能力。 第十六章联轴器离合器及制动器
三、联轴器的选择
（一）联轴器类型的选择 选择原则：根据机器的工作特点、性能要求， 结合联轴器的性能等选择。 1、对低速、刚性大的短轴，可选用刚性固定 式联轴器； 2、对低速、刚性小的长轴，则宜选用刚性可 移式联轴器； 3、对传递转矩较大的重型机械，可选用齿 轮联轴器；
第十六章 联轴器、离合器及制动器
第一节 联 轴 器
一、联轴器的功用与分类 1、功用 联接两轴，并传递运动和转矩。 2、使用特点 被联接的两轴，只有在运动停止后经过拆 卸才能彼此分开。
第十六章联轴器离合器及制动器
3、分类
刚性固定式联轴器
刚性联轴器
联轴器
刚性可移式联轴器
x
y
弹性联轴器
轴向位移x
角位移
2．齿式联轴器
工作特点: 具有良好
的补偿两轴作 任何方向位移 的能力。有利 于增大联轴器 的补偿综合位 移的能力 。
第十六章联轴器离合器及制动器
3．万向联轴器
十字轴万向联轴器
第十六章联轴器离合器及制动器
工作特点： 十字轴万向联轴器允许两轴之间
有较大的角位移（35°～45 ° ）。 但当角位移增大时传动效率降低。且
第十六章联轴器离合器及制动器
2．安全离合器 牙嵌安全离合器
特点：当 转矩超过 限值时， 摩擦盘发 生打滑， 从而起到 安全保护 作用。
第十六章联轴器离合器及制动器
三、离合器的设计
设计应满足接合平稳、分离彻底、 动作准确可靠，结构简单、操纵省力、 使用寿命长等基本要求。
第十六章联轴器离合器及制动器
从动轴的角速度ω2呈周期性变化。
第十六章联轴器离合器及制动器
双万向联轴器
工作特点： 避免了从动轴回转速度的不均匀性。
第十六章联轴器离合器及制动器
4．滚子链联轴器
滚子链联轴器
第十六章联轴器离合器及制动器
特点
优点：
结构简单，拆装方便，径向尺寸较小， 重量轻，转动惯量小，效率很高，具有一 定的补偿位移能力，工作可靠，使用寿命 长，恶劣工作环境也能用，成本低。
缺点：
若离心力过大会加速各元件间的磨损和 发热，不宜用于很高速度的传动；缓冲、 减震能力不大，不宜在频繁起动、强烈冲 击下工作。
第十六章联轴器离合器及制动器
（三）弹性联轴器
几种用非金属弹性元件制成的弹性联轴器
弹性套柱销联轴器
第十六章联轴器离合器及制动器
特点
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。
第十六章联轴器离合器及制动器
4、对需有一定补偿量，单向转动而冲击 载荷不大的中、低速传动的水平轴的联接， 可选用滚子链联轴器； 5、对高速轴，应选用弹性联轴器 ； 6、对轴线相交的两轴，则宜选用万向联 轴器。
第十六章联轴器离合器及制动器
（二）联轴器型号尺寸的确定 计算转矩 ：
TC=KT≤Tn
T–––名义转矩， K–––载荷系数。见表16-1。
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。
第十六章联轴器离合器及制动器
多盘式摩擦离合器
摩擦片数目多，传递转矩增大，但片数 过多，将使各层间压力分布不均匀，易于出 现离合不分明的现象。
第十六章联轴器离合器及制动器
（二）自动离合器
1．超越离合器
特点：滚柱 超越离合器 能用于高速， 但对制造精 度和表面粗 糙度都要求 很高。
第十六章联轴器离合器及制动器
2．弹性柱销联轴器
短圆柱形孔
圆锥形孔
圆柱形孔
第十六章联轴器离合器及制动器
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。
第十六章联轴器离合器及制动器
径向位移y
xy
综合位移x、y、
二、常用联轴器
（一）刚性固定式联轴器 常用：套筒式、夹壳式和凸缘式等 。
用凸肩和凹槽对中
用铰制孔螺栓对中
凸缘联轴器 第十六章联轴器离合器及制动器
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。
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
第十六章联轴器离合器及制动器
二、常用离合器
（一）操纵离合器 1．操纵式牙嵌离合器
第十六章联轴器离合器及制动器
牙嵌式离合器常用牙型
矩形：制造容易，接合、脱开困难，且牙与 牙之间必须有间隙，不利于工作时反转。
梯形：强度较大，接合和脱开比矩形牙容易， 牙侧间隙较小且在磨损后能补偿，可以避免 在载荷和速度变化时因间隙而产生的冲击。
锯齿：强度最高，只能传递单向的转矩，若 用倾角大的一面工作时，会因牙与牙之间产 生很大的轴向力而迫使离合器分离。
第十六章联轴器离合器及制动器
2．操纵式圆盘摩擦离合器
单盘式摩擦离合器