一、基本內容及學習要求二、學習指導三、典型實例分析四、復習題五

、復習題參考答案第十四章聯軸器、離合器和制動器回目錄

1．基本內容（1）聯軸器的組成與分類；幾種常用聯軸器的結構、工作原理、特點以及選擇和計算方法。（2）離合器的組成與分類；幾種常用離合器的結構、工作原理、特點及其選擇。（3）制動器的組成與分類；幾種常用制動器的工作原理。一、基本內容及學習要求

2．學習要求（1）了解聯軸器、離合器和制動器的功用。（2）掌握聯軸器連接兩軸間位置的補償原理，聯軸器與離合器在功能上的異同點。（3）掌握常用聯軸器、離合器和制動器的主要類型、結構特點、工作原理、性能和選擇及計算方法。一、基本內容及學習要求

3.重點幾種常用聯軸器、離合器和制動器的種類、工作原理、結構、特點。4.難點各種聯軸器、離合器的選用。一、基本內容及學習要求

第一節聯軸器一、聯軸器的組成和分類

聯軸器和離合器是用來聯接兩軸（或軸與轉動件），并傳遞運動和轉矩的部件。兩者的區別是：用聯軸器聯接的兩軸只有在機器停車后，通過拆卸才能彼此分離；而用離合器聯接的兩軸則可在機器轉動過程中隨時使兩軸分離和接合。制動器是對機械的運動件施加阻力或阻力矩，使其減速、停止或保持靜止狀態的部件。第十四章聯軸器、離合器和制動器二、聯軸器與離合器的分類無彈性元件聯軸器剛性聯軸器聯軸器套筒聯軸器凸緣聯軸器夾殼聯軸器齒式聯軸器十字滑塊聯軸器撓性聯軸器有彈性元件聯軸器滑塊聯軸器萬向聯軸器滾子鏈聯軸器彈性套柱銷聯軸器彈性套柱銷聯軸器梅花形彈性聯軸器輪胎聯軸器膜片聯軸器星形彈性聯軸器下面將對各種聯軸器作詳細介紹聯軸器分為剛性聯軸器和彈性聯軸器。剛性聯軸器又分為固定式和可移式兩種型式。固定式聯軸器要求兩軸嚴格對中；而可移式聯軸器允許兩軸有一定的安裝誤差，能補償兩軸的對中偏差。彈性聯軸器內包含有彈性元件，具有緩沖吸振作用，同時可補償兩軸間的偏移。固定式剛性聯軸器又可分為：套筒式聯軸器、夾殼式聯軸器和凸緣式聯軸器。二、固定式剛性聯軸器應用最廣泛的是凸緣式聯軸器GB5843－86。這種聯軸器要求兩軸線嚴格對中準確。適用于速度比較低，轉矩比較大的場合。三、可移式剛性聯軸器1.齒式聯軸器(GB8854.3-2001)齒式聯軸器是允許兩軸作綜合位移的，它允許徑向位移y≤6.3mm，角位移α≤30′。常用重型機械中。2.十字滑塊聯軸器兩軸線之間允許徑向位移y≤0.04d（d為軸徑），角位移α≤30′。應用在剛度較大，轉速較低的場合，限制轉速在n≤300r／min。潘存云教授研制5、雙萬向鉸鏈機構將兩個單萬向鉸鏈機構串聯使用，構成雙萬向鉸鏈機構。安裝要求：①主動、從動、中間三軸共面；②主動軸、從動軸的軸線與中間軸的軸線之間的夾角應相等；③中間軸兩端的叉面應在同一平面內。ααC2αα121C為了消除從動軸變速轉動的缺點，常3.萬向聯軸器當一個軸的位置固定以后，另一個軸可以在任意方向偏斜α角，允許角位移在35°～45°左右。主要用在汽車、拖拉機底盤等機械中。四、彈性聯軸器1.彈性套柱銷聯軸器

(GB4323－2002)特點是：結構簡單、更換方便，能吸收沖擊振動，并能補償兩軸線的位移和偏斜。主要用在連接經常正、反轉、啟動頻繁、載荷比較平穩，傳遞功率比較大的場合。2.彈性柱銷聯軸器

(GB5014－2003)適用于軸向竄動量大、正反轉變化較多和啟動頻繁的場合。第二節離合器作用：在機器中使兩軸隨時分離或接合來傳遞動力。一、牙嵌離合器適用于速度比較低場合。并且不能在機器運轉過程中接合。二、圓盤摩擦離合器分單片和多片。

多片圓盤摩擦離合器特點是：兩軸能在不停車的情況下進行接合，而且接合的比較平穩，沖擊振動小，當過載時，摩擦面之間發生打滑，還可以避免損壞其他零件，起到安全裝置的作用。應用相當廣泛。三、聯軸器與離合器的選用

1.聯軸器與離合器的選擇a）通常對于載荷平穩、轉速低且穩定、剛性大的短軸可選用剛性固定式聯軸器；b）對于載荷平穩、轉速低且穩定、剛性小的長軸，為了補償安裝誤差和軸或其他相連接件的變形，可選用無彈性元件撓性聯軸器；c）對傳遞轉矩較大的重型機械，選用齒輪聯軸器；d）對于高速且有沖擊振動的軸應選用有彈性元件撓性聯軸器。

2.選擇步驟：

a)大部分聯軸器已標準化，設計時主要是根據機器的工作要求和特點，結合聯軸器的性能選擇合適的類型。

b)按照連接的主從動軸徑、計算轉矩和轉速在標準中選出相應的型號。在選用時，應使標準中相應型號聯軸器的許用最大轉矩大于或等于計算轉矩，同時被連接的主從動軸徑的尺寸要在相應型號聯軸器允許的直徑范圍之內。計算轉矩：Tc＝KA×TKA－工作情況系數表17－1。T－電機額定轉矩舉例：例1凸緣聯軸器代號：YL8聯軸器40×112GB5843-86表示：Y型軸孔，A型鍵槽，軸孔直徑d=40mm,軸孔長度L=112mm。Y型表示長圓柱型軸孔。該型號說明主動軸和從動軸直徑和長度相同。例2：如果主動軸和從動軸直徑和長度不相同，分別寫為:分子主動軸，分母從動軸。J型和J1型表示：短圓柱型軸孔。

例3：彈性套柱銷聯軸器表示：分子是主動軸，Z型軸孔（帶1：10錐度的錐孔）

C型鍵槽，d1=16mm，L=30mm。

分母是從動軸，

J型軸孔,B型鍵槽,d1=18mm,L=42mm。

第三節

制動器一、制動器的工作原理、組成和類型1.制動器的工作原理制動器多為摩擦制動器，即利用摩擦元件之間產生摩擦阻力矩來消耗機械運動部件的動能，以達到制動的目的。制動器通常安裝在機械中轉速較高的軸上，這樣所需制動力矩和制動器尺寸均可較小。圖13-3

2.制動器的組成制動器主要由制動架、摩擦元件和驅動裝置三部分組成。制動架是制動器其他部分安裝和支承的基礎。摩擦元件與制動輪以面相接觸，以產生制動摩擦力矩。驅動裝置則將作用于制動器的驅動力放大并傳遞給摩擦元件以實現制動（緊閘），或使摩擦元件與制動輪脫離接觸而松閘。另外，許多制動器摩擦元件的間隙還裝有自動調整裝置。

3.制動器的類型摩擦制動器按摩擦元件的結構型式分為帶式制動器、閘瓦式制動器和盤式制動器三類。

三、典型實例分析例13-1一碎石機軸與齒輪減速器輸出軸相連接。已知工作轉矩T=2.5kN·m，減速器輸出軸軸徑d1=90mm；碎石機軸徑d2=100mm，轉速n=800r／min，試確定聯軸器的型號，并寫出其標記。三、典型實例分析解：⑴類型選擇因用于低速軸，傳遞轉矩較大，為使結構緊湊，選用齒式聯軸器。⑵求計算轉矩Tc根據原動機為電動機，工作機為碎石機查得：工作情況系數K=2.3，求得計算轉矩為Tc=KT=（2.3×2.5）kN·m=5.75kN·m三、典型實例分析⑶型號選擇從機械設計手冊（ZB/T19013—1989）查得：GⅡCL7型鼓形齒式聯軸器的許用轉矩為6300N·m，許用最大轉速為3750r/min，軸徑范圍為50~105mm，故合用。減速器軸端半聯軸器用Y型軸孔，軸孔直徑d1=90mm，軸孔長度L1=172mm；碎石機軸端半聯軸器用J1型軸孔，軸孔直徑d2=100mm，軸孔長度L2=167mm。所以聯軸器的標記為三、典型實例分析常用聯軸器的特點和使用條件類別型式特點使用條件聯軸器剛性固定式

套筒聯軸器結構較簡單，徑向尺寸小，但裝拆不方便用于兩軸直徑較小，同心度高、工作平穩的連接凸緣聯軸器結構簡單，成本低，能傳遞較大的轉矩對中精度較高，載荷平穩的連接三、典型實例分析常用聯軸器的特點和使用條件類別型式特點使用條件聯軸器剛性可移式

十字滑塊聯軸器

徑向尺寸小，壽命較長，但制造復雜，需要潤滑

用于低速傳動，兩軸同軸度誤差較大的情況齒式聯軸器

承載能力大，工作可靠，但制造成本高

可在高溫重載條件下工作，常用在起動頻繁，正反轉變化較多的場合萬向聯軸器徑向尺寸小，結構緊湊，維護方便，單個使用有附加動載荷，所以常成對使用用于兩軸夾角大、或兩軸平行但連接距離大的場合三、典型實例分析常用聯軸器的特點和使用條件類別型式特點使用條件彈性聯軸器彈性套柱銷聯軸器彈性較好，裝拆方便，成本低，但彈性套易損壞，壽命短，要限制使用溫度用于連接載荷平穩，需正反轉，起動頻繁，高速輕載的場合彈性柱銷聯軸器結構簡單，制造容易，維護方便，壽命長，但要限制使用溫度用于正反轉變化較多，起動頻繁的高、低速傳動1.問答題⑴聯軸器和離合器的功用是什么？兩者的功用有何異同？⑵剛性固定式聯軸器和剛性可移式聯軸器有何區別？各適合于什么工作條件？⑶剛性可移式聯軸器和彈性聯軸器有何區別？各適合于什么工作條件？⑷剛性凸緣式聯軸器有哪幾種對中方法？各有什么特點？⑸單萬向聯軸器的主要缺點是什么？雙萬向聯軸器正確安裝的條件是什么？⑹怎樣計算聯軸器的計算轉矩？工作情況系數K與哪些因素有關？

四、復習題⑺在下列工況下，選擇哪類聯軸器較好？試舉出一種聯軸器的名稱。 ①載荷平穩、沖擊輕微，兩軸易于準確對中，同時希望壽命較長； ②載荷比較平穩、沖擊不大，但兩軸軸線具有一定程度的相對偏移； ③載荷不平穩，且具有較大沖擊和振動。⑻牙嵌離合器常用的牙形有幾種？各有什么特點？⑼為什么要限制圓盤摩擦離合器接合面的數目？⑽制動器常用在哪些場合？它們的工作原理是什么？⑾制動器通常是安裝在機器的高速軸上還是低速軸上？為什么？四、復習題2.選擇題（1）聯軸器與離合器的主要作用是_____。(A)緩和沖擊和振動；(B)補償兩軸間的偏移；(C)聯接兩軸并傳遞運動和轉矩；(D)防止機器發生過載。（2）剛性聯軸器和彈性聯軸器的主要區別是_____。(A)彈性聯軸器內裝有彈性件，而剛性聯軸器沒有；(B)彈性聯軸器能補償兩軸間的偏移，而剛性聯軸器不能；(C)剛性聯軸器要求兩軸嚴格對中，而彈性聯軸器不要求對中；(D)彈性聯軸器過載時能打滑，而剛性聯軸器不能。（3）彈性聯軸器不適用于_____工作場合。(A)兩軸線有相對偏移；(B)傳遞較大轉矩；(C)兩軸線傾斜一角度；(D)工作中有沖擊、振動及起動頻繁

四、復習題（4）安裝凸緣聯軸器時，對兩軸的要求是_____。(A)兩軸嚴格對中；(B)兩軸可有徑向偏移；(C)兩軸可相對傾斜一角度；(D)兩軸可有綜合位移。（5）齒式聯軸器的特點是_____。(A)可補償兩軸的綜合位移；(B)可補償兩軸的徑向偏移；(C)可補償兩軸的角偏移；(D)有齒頂間隙，能吸收振動（6）下列_____不是彈性套柱銷聯軸器的特點。(A)結構簡單，裝拆方便；(B)價格低廉；(C)能吸收振動和補償兩軸的綜合位移。(D)彈性套不易損壞，使用壽命長。（7）用于聯接兩相交軸的單萬向聯軸器，其主要缺點是______。(A)結構龐大，維護困難；(B)零件易損壞，使用壽命短；(C)只能傳遞小轉矩；(D)主動軸作等速運動，但從動軸作周期性的變速運動。四、復習題

（8）橋式起重機兩傳動軸用齒式聯軸器CL2相聯，兩軸直徑相等，軸的轉速n=70r/min，如該聯軸器許用最大轉矩為1400N·m，取工作情況系數K=1.5，試求聯軸器能傳遞的最大功率Pmax。(A)Pmax=10.26kW；（B）Pmax=6.84kW；(C)Pmax=10kW；（D）Pmax=15.39kW。（9）牙嵌離合器只能在__________接合。(A)單向轉動時；（B）高速轉動時；(C)正反轉工作時；（D）兩軸轉速差很小或停車時。（10）某機器的兩軸，要求在任何轉速下都能接合，應選擇 ________離合器。(A)摩擦；（B）牙嵌；(C)安全；（D）超越。四、復習題四、復習題（11）牙嵌離合器的常用牙型有矩形、梯形、鋸齒形三種，在傳遞較大轉矩時常用的牙型為梯形，這是因為__________。(A)梯形牙強度較高，離合較容易且磨損能補償；(B)梯形牙與齒接觸面間有軸向分力；(C)接合