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1、中职 汽车机械基础（第2版）10-4 联轴器和离合器电子课件 高教版中职 汽车机械基础（第2版）10-4 联轴器和离合器电子课件 高教版10104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器 联轴器与离合器的功用是将轴与轴（或轴与旋转零件）联成一体，使其一同运转，并将一轴转矩传递给另一个轴。联轴器在运转时，两轴不能分离，必须停车后经过拆卸才能分离。离合器在运转或停车后，不用拆卸，两轴便能分离。联轴器与离合器都是由若干零件组成的通用部件。图10-33a是联轴器的结构示意图。为了将轴I与轴II联成一体，特地在两轴上，各装上一个带凸缘的半连轴器1、2。半联轴器与轴用键联接，再将两个半轴联轴器通过中间联接件3（
2、如螺栓）联结成一个整体的联轴器，轴I的运动和转矩便能传递给轴II。如果联轴器的中间联接件是刚性的，便称这类联轴器为刚性联轴器；如果中间联接件是弹性的，便称这类联轴器为弹性联轴器。刚性联轴器又按有无补偿两轴线间相对偏移能力分为两类，没有补偿能力的联轴器称为固定式联轴器，有补偿能力的联轴器，成为可移式联轴器。图10-3310104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器 联轴器已标准化，它的主要性能参数为：标志传递能力的公称转矩Tn，许用转速n，被联接两轴的直径范围和标志补偿能力的偏移补偿量。使用时，只需按要求直接选用。图10-33b为离合器的结构示意图。为了将轴I与轴II在运转时能联接和分离，特地在两
3、轴上各装一个带凸缘的半离合器1、2，半离合器与轴以花键联接，其中半离合器2在轴上可以移动。如果将半离合器端面制成齿和齿槽，利用齿槽和齿嵌合方式接合（图10-33c），这种接合方式的离合器称为嵌合式离合器。如果将两个半离合器端面直接压紧，利用端面间摩擦接合（图10-33d）这种接合方式的离合器称为摩擦式离合器。离合器接合与分离需要专门操纵的，称为操纵离合器,图9-33b是其示意图，F为操纵力。接合与分离自动进行的，称为自动离合器。图10-3310104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器1041 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（GB584386），如图10-34所示它是
4、利用螺栓联接两半联轴器来联接两轴。两半联轴器端面有对中止口，以保证两轴对中。固定式刚性联轴器的全部零件都是刚性的，所以在传递载荷时，不能缓合冲击和吸收振动，它的优点是结构简单，价格低廉。图10-3410104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器1042 可移式刚性联轴器 由于制造、安装误差和工作时零件变形等原因，不易保证两轴对中时，宜采用具有补偿两轴相对偏移能力的可移式刚性联轴器。这类联轴器能补偿两轴相对轴向偏移x（图10-35a）、径向偏移y（图10-35b）、角偏移（图10-35c）和这些偏移组合的综合偏移。图10-3510104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器可移式刚性联轴器有齿式联轴器
5、、滑块联轴器和万向联轴器。1、齿式联轴器 如图10-36所示。它是利用内、外齿啮合以实现两轴相对偏移的补偿。内、外齿径向有间隙，可补偿两轴径向偏移；外齿顶部制成球面，球心在轴线上，可补偿两轴之间的角偏移。两内齿凸缘利用螺栓连接。齿式联轴器能传递很大的转矩，又有较大的补偿偏移的能力，常用于重型机械，但结构笨重，造价较高。图10-3610104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器2、滑块联轴器 滑块联轴器如图10-37所示。它利用中间滑块2与两半联轴器1、3端面的径向槽配合以实现两轴联接，滑块沿径向滑动补偿径向偏移y，并能补偿角偏移（9-37b），结构简单，制造方便，但由于滑块偏心，工作时会产生较大
6、的离心力 故只用于低速。图10-3710104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器3、万向联轴器 万向联轴器中最常见的有十字轴式万向联轴器如图10-38所示，它利用中间联接件十字轴3联接两边的半联轴器，两轴线之间夹角可达40-45单个十字轴式万向联轴器的主动轴1作等角速转动时，其从动轴2作变角速转动。为避免这这种现象，可采用两个万向联轴器，使两次角速度变动的影响相互抵消，从而使主动轴1与从动轴2同步转动（图9-39）。但各轴相互位置必须满足：（1）主动轴1、从动轴2与中间轴C之间的夹角相等 即 1=2；（2）中间轴的两端叉面必须位与同一平面内（图10-39 a、b）。图10-39C是双十字轴式万
7、向联轴器的结构图。图9-38图10-3910104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器万向联轴器10104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器1043 弹性联轴器 弹性联轴器是利用弹性联接件的弹性变形来补偿两轴相对位移，缓和冲击和吸收振动。弹性联轴器有弹性套柱销联轴器 弹性柱销联轴器和轮胎式联轴器等。1、弹性套柱销联轴器 弹性套柱销联轴器如图10-40所示，是利用一端具有弹性套的柱销作为中间联接件 为了补偿轴向偏移，在两轴间留有轴向间隙C。为了更换易损元件弹性套，留出一定的空间距离A。图10-4010104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器2、弹性柱销联轴器 弹性柱销联轴器如图10-41所示，是直
8、接利用具有弹性的非金属（如尼龙）柱销2作为中间联接件 将两半联轴器1联接在一起。为了防止柱销由凸缘孔中滑出，在两端配置有挡板3。这种联轴器的柱销结构简单，更换方便，安装时要留有轴向间隙S。弹性套柱销联轴器和弹性柱销联轴器的径向偏向和角偏移的许用范围不大，故安装时，需注意两轴对中，否则会使柱销或弹性套迅速磨埙。图10-4110104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器3、轮胎式联轴器 轮胎式联轴器如图10-42所示，利用轮胎式橡胶制品2作为中间联接件，将半联轴器1与3联接在一起。这种联轴器结构简单可靠，能补偿大的综合偏移，可用于潮湿多尘的场合，它的径向尺寸大，而轴向尺寸比较紧凑。轮胎式联轴器标准号
9、为GB584486。以上三种弹性联轴器适用于启动频繁，正、反向运转，转速较高（可达4000r/min）的场合。图10-4210104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器1044 安全联轴器 为了防止机器过载而埙伤机器零、部件和造成事故，常在传动的某个环节，设置安全联轴器，起到保护机器的作用。常用的安全联轴器有销钉式安全联轴器和牙嵌式安全联轴器。1、销钉式安全联轴器 图10-43所示为销钉式安全联轴器，它的传力件是细小的销钉，销钉装在两段钢套中，正常工作时，销钉强度足够；过载时，销钉首先被切断，以保证轴的安全。销钉式安全联轴器用于偶发性过载。图10-4310104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器
10、2、牙嵌式安全联轴器 图10-44所示为牙嵌式安全联轴器，它的两半联轴器端面上有牙，依靠弹簧使牙齿与齿槽相互嵌入并压紧，以传递转矩；过载时，由于它具有牙形角大于摩擦角 的结构特点，故推开弹簧，两半联轴器的牙齿脱开，以保证轴的安全。牙嵌式安全联轴器用于经常性过载。图10-4410104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器1045 牙嵌式离合器 牙嵌式离合器如图10-45所示，是利用两半离合器1、2端面的牙齿和齿槽互相嵌入和分开达到离合的目的。操纵滑环4，使从动轴上的半离合器2沿到向平键3左右移动，便可与主动轴上的半离合器1结合与分离。为保证两轴对中，半离合器1的孔内装有对中环5，从动轴在对中环内可
11、自由转动。牙嵌离合器的齿轮有三角形、梯形和锯齿形（图10-46）。三角形齿传递中、小转矩，梯形齿和矩形齿传递较大转矩。梯形齿有补偿磨损作用，锯齿形齿只能单向传动。牙嵌式离合器结构简单、紧凑，接合时两半离合器间没有相对滑动，不会发热，适用于要求主、从主动轴严格同步的高精度机床，但只能在低速或停车时接合，以免因冲击打断牙齿。图10-45图10-4610104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器1046 摩擦式离合器及定向离合器 摩擦式离合器是利用接触面间产生的摩擦力传递转矩的。摩擦离合器可分单片式和多片式等。1、单片式摩擦离合器单片式摩擦离合器如图10-47所示，是利用两圆盘面1、2压紧或松开，使摩
12、擦力产生或消失，以实现两轴的联接或分离。操纵滑块3，使从动盘2左移，以压力F将其压在主动盘1上，从而使两盘结合；反向操纵滑块3，使从动盘右移，则两圆盘分离。单片式摩擦离合器机构简单，但径向尺寸大，而且只能传递不大的转距，常用在轻型机械上。图10-4710104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器2、多片式摩擦离合器 多片式摩擦离合器如图10-48所示，主动轴1、外壳2与一组外摩擦片5组成主动部分，外摩擦片（图b）可沿外壳2的槽移动。从动轴3、套筒4与一组内摩擦片6组成从动部分、内摩擦片（图c）可沿套筒4上的槽滑动。滑环7向左移动，使杠杆8绕支点顺时针转，通过压板9将两组摩擦片压紧（图10-48a
13、），于是主动轴带动从动轴转动。滑环7向右移动，杠杆8下面的弹簧的弹力将杠杆8绕支点反转，两组摩擦片松开，于是主动轴与从动轴脱开。双螺母10是调节摩擦片的间距用的，借以调整摩擦面间的压力。多片式摩擦离合器由于摩擦面的增多，传递转距的能力显著增大，径向尺寸相对减小，但是结构比较复杂。图10-4810104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器 利用电磁力操纵的摩擦离合器称为电磁摩擦离合器。其中最常用的是多片式电磁摩擦离合器，如图10-49所示。摩擦片部分的工作原理与前述相同。电磁操纵部分及原理如下：当直流电接通后，电流经接触环I导入励磁线圈2，线圈产生的电磁力吸引衔铁5，压紧两组摩擦片3、4，使离合器
14、处于接全状态。切断电流后，依靠复位弹簧6将衔铁5推开，两组摩擦片随着松开，使离合器处于分离状态。电磁摩擦离合器可以在电路上上实现改善离合器功能的要求，例如利用快速励磁电路可实现快速接合；利用缓冲励磁电路可实现缓慢接合，避免起动冲击。与牙嵌式离合器相比，摩擦式离合器的优点为：（1）在任何转速下都可接合；（2）过载时摩擦面打滑，能保护其他零件，不致损坏；（3）接合平稳、冲击和振动小。缺点为接合过程中，相对滑动引起发热与磨损，损耗能量。图10-4910104*4*联轴器和离合器联轴器和离合器3、定向离合器 定向离合器是利用机器本身转速、转向的变化，来控制两轴离合的离合器。如图10-50所示的定向离合
15、器，星轮1和外环2分别装在主动件或从动件上。星轮与外环间有楔形空腔，内装滚柱3。每个滚柱都被弹簧推杆4以适当的推力推入楔形空腔的小端，且处于临界状态（即稍加外力便可楔紧或松开的状态）。星轮和外环都可作主动件。按图示结构，外环为主动件逆时针回 转时，摩擦力带动滚柱进入楔形空腔的小端，便楔紧内、外接触面，驱动星轮转动。当外环顺时针回转，摩擦力带动滚柱进入楔形空腔的大端，便松开内、外接触面，外环空转。由于传动具有确定转向，故称为定向离合器。星轮和外环都作顺时针回转时，根据相对运动关系，如外环转速小于星轮转速，则滚柱楔紧内、外接触面，外环与星轮接合。反之，滚柱与内、外接触面松开，外环与星轮分离。可见只有当星轮超过外环转速，才能起到传递转矩并一起回转的作用，故又称为超越离合器。图10-50