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1第五章机械零件§5－5.1联轴器§5－5.2离合器§5－5.3制动器教学目标和要求：了解联轴器、离合器、制动器的类型、特点和应用重点：联轴器、离合器、制动器的类型和特点难点：联轴器、离合器、制动器的类型和特点联轴器用来把两轴连接在一起，以传递运动与转矩，机器停止运后才能接合或分离的一种装置。离合器在机器运转过程中，可使两轴随时接合或分离的一种装置。它可用来操纵传动系统的断续，以便进行变速及换向等。制动器用来降低机械的运转速度或迫使机械停止运转的部件。5.1联轴器作用：机械传动中的常用部件，用来连接两传动轴，使其一起转动并传递转矩，有时也可作为安全装置。一、联轴器的作用二、联轴器的类型常用的联轴器根据构造分为：刚性联轴器、挠性联轴器和安全联轴器。1、刚性联轴器适用于两轴能严格对中，并在工作中不发生相对位移的地方，如凸缘联轴器。刚性联轴器有凸缘式联轴器和套筒式联轴器。（1）凸缘联轴器结构：半联轴器通过键与轴相联，用螺栓将两个半联轴器的凸缘联接在一起。型式：有对中榫的凸缘联轴器普通凸缘联轴器---靠铰制孔螺栓对中。---靠榫头对中。普通凸缘联轴器普通螺栓对中榫绞制孔螺栓特点：结构简单、使用方便、成本低、传递扭矩较大，但不能缓冲减振。应用：常用于对中精度高、载荷较平稳的两轴联接。（2）套筒联轴器结构：用一个套筒通过键将两轴联接在一起。用紧定螺钉来实现轴向固定。套筒联轴器型式：半圆键普通平键特点：结构简单、使用方便、传递扭矩较大，但不能缓冲减振。应用：用于载荷较平稳的两轴联接。2、挠性联轴器用联轴器连接的两轴，由于制造安装误差、工作过程中的温度变化和外力产生的变形等诸多因素的影响，使两轴轴线常有的同轴度误差。而挠性联轴器利用它的组成，使零件间构成的动连接具有某一方向的活动度，从而补偿两轴同轴度误差。挠性联轴器常用的有以下几种。（1）齿式联轴器它由带有外齿的两个内套筒和带有内齿的两个外套筒所组成。齿式联轴器的优点是：具有良好的补偿性，允许有综合的位移，能传递很大的转矩。因此常用于重型机械中。但是，当传递巨大转矩时，齿间的压力也随着增大，使联轴器的灵活性降低，而且其结构笨重、造价较高。（2）滑块联轴器滑块联轴器由两个具有较宽凹槽的半联轴器和一个中间滑块组成，半联轴器与中间滑块之间可相对滑动，能补偿两轴间的相对位移和偏斜。这种联轴器的特点是结构简单，重量轻，惯性力小，又具有弹性，适用于传递转矩不大、转速较高、无急剧冲击的两轴连接，而且不需要润滑。（3）万向联轴器万向联轴器用于两轴相交某一角度的传动，两轴的角度偏斜可达350~450。万向联轴器由两个具有叉状端部的万向接头和十字销组成。这种联轴器有一个缺点，就是当主动轴作等速转动时，从动轴作变角速转动。如果要是它们的角速度相等。则可应用两套万向联轴器，使主动轴与从动轮同步传动。（4）弹性套柱销联轴器结构特点：外观与凸缘联轴器相似，用带橡胶弹性套的柱销联接两个半联轴器。这种联轴器容易制造，装拆方便，成本低，适宜于连接载荷较平稳，需正、反转或起动频繁的传递中、小转矩的轴。多用在电动机的输出轴的连接上。（5）弹性柱销联轴器弹性柱销联轴器轮胎联轴器结构：用尼龙制成的柱销置于两个半联轴器凸缘的孔中。特点：比弹性套柱销联轴器结构简单，制造容易，维修方便。应用：适用于轴向窜动量较大，正反向变化多，启动频繁的高速轴。3、安全联轴器是为了对机器进行过载保护，可用各种形式的安全联轴器。安全联轴器是靠连接件折断、分离或打滑使传动中断或限制转矩的传递，从而保护重要机件不致损坏，这种联轴器要求工作必须准确可靠。4、齿轮联轴器特点：装卸容易，占用装配空间小，使用维护方便而被广泛应用。5.2离合器平顺接合动力，保证汽车平稳起步是离合器首要功能临时切断动力，保证换档时工作平顺是离合器的另一功能汽车在使用的过程中经常要变换档位，当从一个档位变化到另一个档位时，待啮合的一对齿轮的转速是不一致的，因此也必须踩下离合器，中断动力传递使待啮合的一对齿轮副转速趋于同步，减少齿轮间的冲击。离合器用来联接两轴，使其一起转动并传递转矩，在机器运转过程中可以随时进行接合或分离。另外，离合器也可用于过载保护等，通常用于机械传动系统的启动、停止、换向及变速等操作。离合器的特点是工作可靠，接合平稳，分离迅速而彻底，动作准确，调节和维修方便，操作方便省力，结构简单等。离合器的类型很多，一般的机械式离合器有啮合式、摩擦式和安全式三大类1、牙嵌式离合器结构：由端面带牙的两半离合器所组成，一个用平键和主动轴连接，另一个用导向键或花键与从动轴相连接。工作原理：利用操纵系统拨动滑环，使其作轴向移动，实现两套筒的结合与分离。为保证两轴线的对中，在与主轴连接的半离合器中固定有对中环。离合器的牙型有矩形、梯形、锯齿形等。2、摩擦离合器摩擦式离合器式靠工作面上所产生的摩擦力矩来传递转矩的。按其结构形式可将离合摩擦器分为：圆盘式、圆锥式等。圆盘式摩擦离合器又可分为单盘式和多盘式。（1）单圆盘摩擦离合器1、2.圆盘3.移动销环由主从动盘的接触面间产生的摩擦力矩来传递转矩。工作时，操纵滑块将摩擦盘与摩擦盘压紧，实现接合，主动轴上转矩即通过两盘接触面间的摩擦力传动从动轴上。单圆盘摩擦离合器结构简单，散热性好，但传递的转矩不大。（2）多圆盘摩擦离合器1.主动轴2.外壳3.压板4.外摩擦片5.内摩擦片6.螺母7.曲臂压杆8.滑环9.从动轴10.内套筒与牙嵌离合器比较，摩擦离合器具有下列优点：(1)在任何不同转速条件卞两轴都可以进行接合；(2)过载时摩擦面间将发生打滑，可以防止损坏其他零件；(3)接合较平稳，冲击和振动较小。摩擦离合器在正常的接合过程中，从动轴转速从零逐渐加速到主动轴的转速，因而两摩擦面间不可避免地会发生相对滑动。这种相对滑动要消耗一部分能量，并引起摩擦片的磨损和发热。单片式摩擦离合器多用于转矩在2000N.m以下的轻型机械。3、安全离合器安全离合器与安全联轴器的功用类似，用于当机器过载时自动脱开，以保护机器重要零件不因过载而损坏。它与安全联轴器的主要区别在于，当机器所受载荷恢复正常后，前者自动集合，继续进行动力传递，而后者则无法自动接合，需重新更换剪切销。常用的安全离合器有牙嵌式安全离合器和滚珠式安全离合器。在工作时能根据机器运转参数（如转矩或转速）的变化自动完成接合和分离的离合器称为自动离合器。当传递的转矩超过一定数值时自动分离的离合器，因为有防止系统过载的安全保护作用，称为安全离合器。滚柱式定向离合器这种离合器由星轮、外圈、滚柱、弹簧顶杆等组成。联轴器和离合器在功能上的共同点：均用于轴与轴之间的连接，使两轴一起转动并传递转矩。联轴器和离合器工功能上的区别：联轴器只有在机器停止运转后才能将其拆卸，使两轴分离；而离合器可在机器运动过程中随时使两轴接合或分离。当人们骑车发现前面有情况时间就工刹车，其目的是让车能尽快地停下。同样，在一些机械设备中，为了降低某些运动部件的转速或使其停止，就要利用制动器。制动器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。在车辆、起重机等机械中，广泛采用各种型式的制动器。常用的制动器一般可分为锥形制动器、带状制动器、电磁制动器和盘式制动器。5.3制动器1、锥形制动器外锥体固定在箱体壁上，内椎体用导向平键或花键与轴连接。当操纵手柄放在停止位置的同时就是把内椎体向右推，这时正在空转的内椎体就与固定外锥体贴紧，从而使内椎体和周立即停止转动，如电动葫芦的刹车装置。可依靠锥面的摩擦实现制动。锥形制动器一般应用在较小扭矩的制动上。2、带状制动器摩擦轮固定在轴上，在摩擦轮的外圆上包上一根钢带。当开关或操纵手柄放在停车位置时，使杠杆的上端向上，于是钢带就包紧摩擦轮，因此摩擦轮就立即停止转动。带与轮间的摩擦力达到制动目的，这种制动器结构简单、紧凑。3、电磁制动器这种制动器由位于制动轮两旁的两个制动臂和两个制动块组成。4、盘式制动器这种制动器沿制动盘轴向施力，制动轴不受弯矩，径向尺寸小，制动性能稳定。常用的盘式制动器有点盘式制动器。如轿车的刹车盘。1、联轴器的结构、特点及应用。2、离合器的结构、特点及应用。3、联轴器和离合器的主要功用及区别。4、制动器的结构、特点及应用。小结：1、联轴器和离合器的主要功用是什么？两者的根本区别是什么？2、按结构特点不同，联轴器可分为联轴器和联轴器两大类。3、常用的机械式离合器有离合器和离合器两种。4、制动器是利用降低机器运动的或使其的装置。结构形式不同，常用的制动器有制动器、制动器和制动器等。课堂练习：5、汽车传动系中为何要装离合器？作业•1、联轴器和离合器的异同点有哪些？•2、常用的联轴器有哪些类型有？并说明其特点和应用。•3、刚性联轴器与弹性联轴器有什么差别？它们各适用于哪种情况？•4、如何选择联轴器？•5、为什么齿轮联轴器是刚性能补偿两轴的位移？•6、牙嵌离合器和摩擦离合器有何特点？