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　　免费在线 联轴器、离合器、制动器 图6-34所示为块式制动器。当压力油进入液压缸4后，两个弧形闸块2在左右两活塞的推力作用下绕各自的销轴1向外摆动，从内部胀紧制动轮6，实现轴的制动。当油路卸压时，制动器即松闸。这种块式内胀制动器的制动力矩大，结构尺寸小，广泛用于车辆制动。 图6-34块式制动器 *§ 6－4 常用连接件 6-4 6-4 常用连接件 一、螺纹连接 螺纹连接是利用螺纹零件，将两个以上零件刚性连接起来。螺纹连接由于具有结构简单、连接可靠、装拆方便和成本低廉等优点，所以应用极为广泛。 （一）螺纹连接的基本类型及用途 螺纹连接有四种基本类型，即螺栓连接（受拉螺栓连接、受剪螺栓连接）、螺柱连接、螺钉连接以及紧定螺钉连接，其结构形式、特点及应用见表6-2。 表6-2螺纹连接的基本类型 6-4 常用连接件 6-4 常用连接件 （二）螺纹连接件的主要类型 螺纹连接件的品种及类型很多，而且多数已经标准化，设计时应尽量选用标准连接件。 1.螺栓 螺栓头部的形式很多，其中最常用的是六角头螺栓。螺栓也用于螺钉连接中。 2.双头螺柱 双头螺柱两端均制有螺纹，旋入被连接件螺纹孔的一端称为座端，另一端为螺母端。 3.螺钉 螺钉的结构形状与螺栓类似，但螺钉头部形式较多，其中内、外六角头螺钉可施加较大的拧紧力矩，而圆头及十字头螺钉都不便于施加较大的拧紧力矩。 6-4 常用连接件 4.紧定螺钉 紧定螺钉的头部和尾部形式很多（图6-35），可以适应不同拧紧程度的需要，其中方头能承受的拧紧力矩最大。常用的尾部形状有锥端、平端和圆柱端，一般均要求尾部有足够的硬度。 图6-35紧定螺钉的钉头和末端形状 6-4 常用连接件 5.螺母 螺纹连接配套使用的有螺母和垫圈。螺母的形状有六角形、圆形、方形等，其中以六角螺母应用最为普遍。六角螺母的厚度又有所不同，扁螺母用于尺寸受限制的地方，厚螺母用于经常装拆、易于磨损的场合。 6.垫圈 垫圈是绝大多数螺纹连接中不可缺少的附件，常用的有平垫圈（图6-36a、b）和弹簧垫圈（图6-36c）。平垫圈的作用有两个：一是增加被连接件的支承面积，减小接触处压强，使螺母的压力均匀分布到零件表面上；二是防止旋紧螺母时损伤被连接件表面。弹簧垫圈还兼有防松的作用。 图6-35紧定螺钉的钉头和末端形状 6-4 常用连接件 二、键连接 键连接主要用来连接轴和轴上的传动零件，实现周向固定并传递转矩，有的键也可以实现零件的轴向固定或轴向滑动。 根据装配时的松紧状态不同，键连接可分为松键连接和紧键连接两类。其中，松键连接的特点是工作时靠键的两侧面传递转矩，装配时不需打紧，键的上表面与轮毂键槽底面之间留有间隙，因而定心良好、装拆方便。常用的松键连接有平键和半圆键连接两种。紧键连接的特点是在键的上表面具有一定的斜度，装配时需将键打入轴与轴上零件的键槽内连接成一个整体，从而传递转矩。紧键连接能够轴向固定零件，并能承受单方向轴向力，但定心较差。常用的紧键连接有楔键连接和切向键连接两种。 键是标准连接件，分为平键、半圆键、楔键等。 6-4 常用连接件 （一）平键 平键的工作面是两侧面（图6-37a）。这种键连接定心性好，装拆方便，能承受冲击或变载荷，工作时靠键与键槽互相挤压与键的剪切传递转矩。平键按用途分为普通平键、导向平键和滑键三种。 （1）普通平键应用最广，通常为静连接。普通平键按端部形状不同分为A型（圆头）、B型（方头）、C型（单圆头）三种（图6-37b）。A型平键在轴上的键槽用端铣刀加工（图6-38a），B型平键在轴上的键槽用盘形铣刀加工（图6-38b）。与B型平键相比，A型平键在键槽中易于固定。C型平键常用于轴端处。 图6-37普通平键连接 图6-38键槽加工 6-4 常用连接件 （2）当轴上安装的零件需要沿轴向移动时，可采用导向平键或滑键。导向平键就是加长了的普通平键，也靠两侧面传递转矩，但配合较松，便于轴上零件滑动。通常用螺钉将键固定在轴上（图6-39a），为了拆卸方便，在键的中部设有起键用的螺孔。导向平键根据其端部形状分为A型和B型两种（图6-39b）。导向平键连接适用于轴上零件轴向移动量不大的场合，如变速箱中的滑移齿轮等。 图6-39导向平键连接 6-4 常用连接件 滑键连接如图6-40所示，这种连接是将滑键固定在轴上零件的轮毂内，工作时轮毂带着键一起沿轴上的键槽滑动，这样可以避免采用过长的导向平键。滑键连接适用于轴上零件轴向移动量较大的场合，如车床中光杠与滑板箱中零件的连接等。 图6-40滑键连接 6-4 常用连接件 （二）半圆键 半圆键连接如图6-41所示。半圆键的两个侧面为两个相互平行的半圆形，工作时靠两侧面传递转矩。半圆键的特点是键在轴槽中能绕槽底圆弧曲率中心摆动，自动适应轮毂上键槽的斜度，装拆方便。但轴上的键槽较深，对轴的强度削弱较大，故一般用于轻载，尤其适用于锥形轴端部的连接。 图6-41半圆键连接 6-4 常用连接件 （三）楔键 根据楔键的结构不同，楔键连接分为普通楔键连接（图6-42a）和钩头楔键连接（图6-42b） 两种。楔键的上表面有1:100的斜度，两侧面互相平行，上、下两面是工作面。装配时将键打入轴与轴上零件之间的键槽内，使工作面上产生很大的挤压力。工作时靠接触面间的摩擦力来传递转矩，而键的两侧面为非工作面，与键槽留有间隙。 图6-41半圆键连接 *§ 6－5 弹簧 6-5 6-5 弹簧 一、弹簧的功用 弹簧的主要功用有：① 缓冲和吸振，例如车辆中的缓冲弹簧（图6-43）、各种缓冲器及弹性联轴器中的弹簧等在机器设备中就起到缓冲、吸振的作用；② 控制机构的运动，例如离合器弹簧、凸轮机构弹簧等能使离合器、凸轮副保持接触，控制机构运动；③ 储存能量作为动力源， 例如机械钟表、仪器、玩具等使用的发条、枪栓弹簧等就是利用释放储存在弹簧中的能量来提供动力；④ 测量力和力矩，例如弹簧秤（图6-44）、测力器等就是利用弹簧变形大小来测量力或力矩。 图 6-43 车辆中的缓冲弹簧 图 6-44 弹簧秤 6-5 弹簧 二、弹簧的类型、特点及应用 多数弹簧都是用金属材料制成的。按照所承受的载荷不同，弹簧可分为拉伸弹簧、压缩弹簧、扭转弹簧和弯曲弹簧，按照形状的不同又可分为螺旋弹簧、碟形弹簧、环形弹簧、涡卷弹簧、板弹簧和片弹簧等多种形式。 弹簧也有用非金属材料制成的，例如弹性套柱销联轴器中的弹性套是用橡胶制成的，图6-45所示为单曲囊式空气弹簧。 图 6-45 单曲囊式空气弹簧 6-5 弹簧 在一般机械中，常用弹簧的类型、特点和应用见表6-3。 表6-3 常用弹簧的类型、特点和应用 6-5 弹簧 6 本章实例 CA6140型车床传动系统中的部分机械零件选用分析。 图13-12所示为CA6140型车床传动系统，结合附表A，试说明该传动系统中使用了哪些常用机械零件，并简述其应用特点。 以滑板箱部分为例分析如下。 一、滑板箱中所用到的机械零件类型 传动系统图可表示部分机械零件或机构的类型，但不能表示其具体结构形式和连接结构。由滑板箱传动系统图可知主要机械零件有：轴，轴承，联轴器、离合器等。 1.轴 滑板箱主要传动轴有丝杠轴ⅩⅧ、光杠轴ⅩⅨ 和普通传动轴（有9根），即ⅩⅩ，ⅩⅪ，…， ⅩⅩⅧ轴。 2.轴承 轴ⅩⅫ、ⅩⅩⅤ采用向心球轴承，轴ⅩⅩ采用圆锥滚子轴承和推力球轴承，其余各传动轴均采用普通滑动轴承（即非液体摩擦滑动轴承）。 6 本章实例 3.联轴器、离合器等 分别与丝杠轴ⅩⅧ、光杠轴ⅩⅨ连接的两个安全离合器。M6为超越离合器，M7为单向式摩擦离合器，M8和M9为双向啮合式离合器。 二、滑板箱中主要机械零件的应用特点 滑板箱的主要作用是实现和控制刀架的进给或快速移动，刀架的前、后或左、右的运动。其主要零件的应用特点为： （1）轴ⅩⅫ、ⅩⅩⅤ是机动进给中的传动轴且无轴向负载，故采用向心球轴承；轴ⅩⅩ不仅要承受径向负载，而且有轴向载荷，故采用圆锥滚子轴承和推力球轴承。 （2）由于刀架既可机动进给，又可不断开机动运动的同时启动快速移动，因此使用方便。这时正常机动进给从左端、快速运动从右端同时输入ⅩⅩ轴，通过超越离合器，可防止两个运动的相互干扰。 （3）单向式摩擦离合器M7用于过载保护。当加工过程中负载过大或发生意外时，摩擦离合器自动打滑，断开传动。 （4）M8和M9为双向啮合式离合器，用于实现刀架的前、后或左、右的运动的接通与断开。 CA6140 型车床传动系统中其他部件中的所选用的主要机械零件及特点，读者自行分析。 复习题 6 6 复习题 6-1怎样区别转轴、心轴和传动轴？试各举一例。 6-2轴的合理结构应该满足哪些基本要求？ 6-3滑动轴承的摩擦状态有几种？各有何特点？ 6-4与滑动轴承相比，滚动轴承的主要优、缺点是什么？ 6-5滚动轴承有哪些类型？ 6-6解释下列轴承代号的意义：1206，7410AC，3208/P5，61715 /P6。 6-7选用滚动轴承时应考虑哪些因素？ 6-8请说出三种密封装置的名称及密封原理。 6-9联轴器与离合器有什么区别？ 6 复习题 6-10联轴器有哪些种类？说明其特点及应用。 6-11比较嵌入式离合器和摩擦式离合器的优、缺点。 6-12为什么安全离合器能起安全保护作用？ 6-13单向超越离合器为什么能自动换接快速和慢速运动？ 6-14试述制动器的作用及基本工作原理。 6-15螺纹连接有哪几种基本类型？各有何特点及用在什么场合？ 6-16键连接有哪几种类型？各有何特点？ 6-17常用弹簧类型、特点及应用？ THANKS 谢 谢 观 赏 模板来自于 / * § 6－2 轴承 6-2 6-2 轴承 轴承是支承轴的零件，有时也可以支承绕轴转动的零件。按照轴承工作表面的摩擦性质，轴承可分为滑动轴承和滚动轴承两大类。 一、滑动轴承 滑动轴承根据工作表面的摩擦状态分为两种：非液体摩擦和液体摩擦（图6-11）。 （一）非液体摩擦滑动轴承 摩擦表面不能被润滑油完全隔开的轴承称为非液体摩擦滑动轴承（图6-11a）。这种轴承的摩擦表面接触较大，摩擦表面容易磨损，但轴承的结构简单，制造精度要求较低，一般用于转速、载荷不大和精度要求不高的场合。 图6-11滑动轴承的润滑状态 6-2 轴承 非液体摩擦滑动轴承结构如图6-12所示。滑动轴承主要由轴承座（或壳体）和轴瓦所组成。其中，图6-12a为承受径向载荷的径向滑动轴承，图6-12b为承受轴向载荷的推力滑动轴承，图6-12c为同时承受径向和轴向载荷的径向推力滑动轴承。 为了减轻轴瓦与轴颈表面之间的摩擦，降低表面磨损，以保持机器的工作精度，除了使轴颈和轴瓦的接触表面之间保持较高的配合精度并选用减摩材料（如青铜等）制作轴瓦外，还必须在滑动轴承内加入润滑剂，对滑动表面进行润滑。 图6-12滑动轴承的组成 6-2 轴承 （二）液体摩擦滑动轴承 摩擦表面完全被润滑油隔开的轴承称为液体摩擦滑动轴承（图6-11b、图6-13）。这种轴承的摩擦阻力来自润滑油的内部摩擦，所以摩擦因数很小。由图6-11b可知，液体摩擦滑动轴承在轴颈1和轴瓦2的表面之间形成一层极厚的油膜，将滑动表面完全隔开。这是一种理想的润滑状态，它使滑动表面之间的摩擦和磨损降到很小的程度。 图6-11滑动轴承的润滑状态 图6-13液体动压轴承原理 6-2 轴承 图6-14液体静压轴承原理 图6-13液体动压轴承原理 为了获得液体摩擦状态，常用如下两种方法： 1.动压法 利用油的一定黏性和轴颈的高速旋转，把润滑油带进轴承的楔形空间（图6-13），形成一个压力油楔将两摩擦表面分开，这种滑动轴承称为液体动压轴承。 2.静压法 由液压泵供给的压力油经节流阀（一种液压控制元件）后进入轴承油腔，将两摩擦表面分开（图6-14），这种滑动轴承称为液体静压轴承。 6-2 轴承 二、滚动轴承 （一）滚动轴承的结构 如图6-15所示，滚动轴承由外圈、内圈、滚动体和保持架等组成，在内、外圈上的凹槽形成滚动体圆周运动的滚道。保持架的作用是把滚动体均匀隔开，以避免它们相互摩擦和聚集到一块；滚动体是滚动轴承的主体，它的大小、数量和形状与轴承的承载能力密切相关。滚动体的形状如图6-16所示。 使用时，内圈装在轴颈上，外圈装入机架孔内（或轴承座孔内）。通常内圈随轴一起旋转，而外圈固定不动， 也有外圈随工作零件旋转而内圈固定不动的情况。 图6-15滚动轴承的构造 图6-16滚动体的形状 6-2 轴承 （二）滚动轴承的优、缺点 与滑动轴承相比较，滚动轴承的优点有： （1）摩擦阻力小，灵敏，效率高，发热量小，润滑简单，耗油量少，维护保养方便。 （2）轴承径向间隙小，并且可用预紧的方法调整间 （3）轴向尺寸小，某些滚动轴承可同时承受径向载荷与轴向载荷，故可使机器结构简化紧凑。 （4）滚动轴承是标准件，可由专门工厂大批生产供应，使用、更换方便。滚动轴承的主要缺点是抗冲击性能差，高速时噪声大，工作寿命较低。 6-2 轴承 （三）滚动轴承的类型、特点及应用 滚动轴承的类型很多，现将常用的滚动轴承类型、特点及应用列于表6-1中。 表6-1常用的滚动轴承类型、特点及应用 6-2 轴承 6-2 轴承 （四）滚动轴承的代号 由于滚动轴承的类型繁多，每一类又有不同尺寸和不同结构的许多规格，为了便于设计、制造和使用，国家标准规定了识别符号即轴承代号，并把它标印在轴承的端面上。对于常用的、结构上没有特殊要求的轴承，轴承代号由类型代号（表6-1）、尺寸系列代号、内径代号和公差等级代号组成，并按上述顺序由左向右依次排列。 1.类型代号 滚动轴承的类型代号用数字或大写拉丁字母表示，见表6-1。 2.尺寸系列代号 尺寸系列代号由轴承的宽度系列或高度系列代号（数字表 示）与直径系列代号（数字表示） 组合而成。宽（高）度系列 代号在前，直径系列代号在后，尺寸系列代号用以区别具有相 同内径、不同的外径和宽度的轴承（图6-17）。 图6-17不同尺寸系列的轴承比较 6-2 轴承 3.内径代号 内径代号用以表示轴承的内径尺寸。轴承内径在20~495mm范围内时，代号乘以5即为内径尺寸（mm）。内径小于20mm、大于或等于500mm时另有规定，具体可查滚动轴承手册。 4.公差等级代号 国家标准规定的滚动轴承的公差等级为0、6、6x、5、4、2六级，分别用/P0、/P6、/P6x、/P5、/P4、/P2 表示，分别相当于原标准代号的G、E、Ex、D、C、B。其中/P2级精度最高，依次降低，/P0级精度最低，属于普通级，“/P0”在代号中不标出。 6-2 轴承 例6-1说明轴承代号6215、30208 /P6x、7310C/P5的含义。 解 6-2 轴承 （五）滚动轴承的选用 滚动轴承是标准件，使用时可按具体工作条件选择。表6-1已列出了各类轴承的特点及应用，可作为选择轴承类型的参考。一般来说，选用滚动轴承应考虑以下几方面情况： 1.轴承所承受载荷的大小、方向和性质 载荷较小而平稳时宜用球轴承，载荷大、有冲击时宜用滚子轴承。当轴上承受纯径向载荷时，可采用圆柱滚子轴承或深沟球轴承；当同时承受径向载荷和轴向载荷时，可采用圆锥滚子轴承或角接触球轴承；当承受纯轴向载荷时，可采用推力轴承。 2.轴承的转速 每一型号的滚动轴承都各有一定的极限转速，通常球轴承比滚子轴承有较高的极限转速，所以在高速时宜优先采用球轴承。 6-2 轴承 3.调心性能的要求 如果轴有较大的弯曲变形或轴承座孔的同心度较低，则要求轴承的内、外圈在运转中能有一定的相对偏角，此时应采用调心球轴承。 4.供应情况、经济性或其他特殊要求 6-2 轴承 三、轴承的润滑与密封 润滑的作用是减小摩擦与磨损、冷却散热、防锈蚀及减振等。显然这对保证机械的正常运转、提高工作效率、延长机械的使用寿命有重要意义。密封主要是为了防止灰尘、水分等污物进入机械的运动部位和防止润滑油漏失，所以在设计和使用机械时都要对润滑和密封问题予以合理解决。 下面扼要介绍一些轴承的润滑与密封知识。 （一）润滑剂 常用的润滑剂有润滑油和润滑脂（俗称黄油）两种。润滑油和润滑脂的使用要视具体情况而定。一般来说，轴承载荷越大，工作环境温度越高，采用的润滑油黏度应越大；速度高则应采用黏度较小的润滑油。通常在低速、重载、工作环境温度较高、有冲击载荷以及不便于加油的轴承中使用黏度大的润滑脂。各种润滑剂的牌号及性能可查阅有关手册。 6-2 轴承 （二）润滑方法与润滑装置 1.油润滑 （1）压力循环润滑利用油泵把润滑油通过油管注入轴承中或喷向润滑点。这种方法供油充足，比较可靠，但设备费用较高，适用于重要部位轴承零件的润滑和冷却。 （2）自润滑自润滑是利用转动件将油带入自身或其他润滑部位。最常用的自润滑是飞溅润滑，即使转动零件（如齿轮、甩油盘等）浸入油面以下适当深度，转动时把油溅到轴承中。图6-18所示为油环润滑，在轴颈上悬挂一油环，其下部垂浸在油中。当轴旋转时，油环被带动旋转，将油带到轴颈上实现润滑。 图6-18油环润滑 6-2 轴承 （3）油杯加油润滑即用油壶定期加油到油杯，通过油杯中的油孔流入润滑部位，图6-19a所示为压注油杯，压下封口的钢球即可加油。常用的油杯还有针阀油杯，即通过针阀控制滴油量。这种方法简单，但要经常照料，只适用于低速、轻载或不重要的轴承。 图6-19油杯 6-2 轴承 2.脂润滑 采用脂润滑时，加一次油脂可使用较长时间，对于滚动轴承照管起来比油润滑简单，如果容易接近和打开轴承端盖，采用脂润滑可不另加润滑装置。 常用的脂润滑装置是挤油杯（图6-19b），利用旋盖将油杯内的润滑脂定期挤入轴承内。图6-19a所示的压注油杯亦可压注油脂，使用这种油杯时必须用油枪将油脂向油孔内压注。 图6-19油杯 6-2 轴承 （三）密封装置 常见的密封装置如图6-20所示。其中，图6-20a为毛毡圈式密封装置，它是在轴承盖（或轴承座）孔内的环槽里装入毛毡圈，将轴与轴承盖间的缝隙密封住。图6-20b为橡胶圈式密封装置，它是靠橡胶圈本身的弹力保持与轴颈接触而起密封作用。为使接触可靠，常用环状自紧弹簧将橡胶圈卡紧在轴上。图6-20c为油沟式密封装置，它是利用轴承盖与轴间的细小环形间隙来密封的，适用于脂润滑的密封。图6-20d为曲路式（又称迷宫式）密封装置，它是利用曲折通路所产生的泄油阻力来密封的，其密封效果比油沟式好得多。 图6-20常见的轴承密封装置 § 6－3 联轴器、离合器、制动器 6-3 6-3 联轴器、离合器、制动器 一、联轴器 按照结构特点，联轴器可分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。 （一）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的，它有多种多样的结构形式。图6-21所示是一种最常用的刚性联轴器，称为凸缘联轴器。凸缘联轴器主要由两个分别装在两轴端部的凸缘盘和连接它们的螺栓所组成。为使被连接两轴的中心线对准，可在联轴器的一个凸缘盘上车出凸肩，并在另一个凸缘盘上制成相配合的凹槽。 图6-21凸缘联轴器 联轴器和离合器主要用来连接不同机器（或部件）的两根轴，使它们一起回转并传递转矩。用联轴器连接的两根轴只有在机器停车时用拆卸的方法才能使它们分离，而用离合器连接的两根轴在机器运转中能方便地分离或接合。制动器主要是用来使机器上的某一根轴在机器停车（动力源切断）后能立即停止转动（制动）。 6-3 联轴器、离合器、制动器 图6-22所示的套筒联轴器也是一种常用的刚性联轴器。图6-23是万向联轴器的构造示意图。万向联轴器主要由两个叉形接头及一个十字体通过刚性铰接而构成，故又称铰链联轴器。它广泛用于两轴中心线相交成较大角度（α可达45°）的连接。 图6-22套筒联轴器 图6-23万向联轴器构造示意 6-3 联轴器、离合器、制动器 （二）弹性联轴器 弹性联轴器包含弹性零件，因而在工作中具有较好的缓冲与吸振能力。弹性圈柱销联轴器是机器中常用的一种弹性联轴器，如图6-24所示。它的主要零件是柱销、弹性橡胶圈和两个法兰盘。每个柱销上装有好几个橡胶圈，插到法兰盘的销孔中，从而传递转矩。弹性圈柱销联轴器适用于正反转变化多、起动频繁的高速轴连接，如电动机、水泵等轴的连接，可获得较好的缓冲和吸振效果。 图6-24弹性圈柱销联轴器 6-3 联轴器、离合器、制动器 尼龙柱销联轴器和上述弹性圈柱销联轴器相似（图6-25），只是用具有一定弹性的尼龙柱销代替了橡胶圈和钢制柱销，其性能及用途与弹性圈柱销联轴器相同。由于结构简单，制作容易， 维护方便，所以常用它来代替弹性圈柱销联轴器。 图6-25尼龙柱销联轴器 6-3 联轴器、离合器、制动器 二、离合器 离合器的形式很多，常用的有嵌入式离合器和摩擦式离合器。嵌入式离合器依靠齿的嵌合来传递转矩，摩擦式离合器则依靠工作表面间的摩擦力来传递转矩。离合器的操纵方式可以是机械的、电磁的、液压的等，此外还可以制成自动离合的结构。自动离合器不需要外力操纵即能根据一定的条件自动分离或接合。 （一）嵌入式离合器 常用的嵌入式离合器有牙嵌离合器和齿轮离合器。 6-3 联轴器、离合器、制动器 图6-26牙嵌离合器图 1.牙嵌离合器 如图6-26所示，牙嵌离合器主要由两个端面带有牙齿的套筒所组成。其中，套筒1（固定套）固定在主动轴上，而套筒2（滑动套）则用导向键（或花键）与从动轴相连，利用操纵机构使其沿轴向移动来实现离合器的接合和分离。牙嵌离合器结构简单，两轴连接后无相对运动，但在接合时有冲击，只能在低速或停车状态下接合，否则容易将齿打坏。 2.齿轮离合器 齿轮离合器（图6-27）由一个内齿套和一个外齿套所组成。齿轮离合器除具有牙嵌离合器 的特点外，其传递转矩的能力更强。 图6-27齿轮离合器 6-3 联轴器、离合器、制动器 （二）摩擦式离合器 根据结构形状的不同，摩擦式离合器分为圆盘式、圆锥式和多片式等类型。圆盘式和圆锥式摩擦离合器结构简单，但传递转矩的能力较差，应用受到一定的限制。在机器中，特别是在金属切削机床中，广泛使用多片式摩擦离合器。 图6-28所示为一种常用的拨叉操纵多片式摩擦离合器的典型结构。外套1和内套7分别用键连接于两个轴端，而内摩擦片3和外摩擦片2则以多槽分别与内套和外套相连。当操纵拨叉使滑环6向左移动时，角形杠杆5摆动，使内、外摩擦片相互压紧，两轴接合在一起，借助摩擦片之间的摩擦力传递转矩。当滑环6向右移动复位后，两组摩擦片松开，两轴即可分离。 图6-28多片式摩擦离合器 6-3 联轴器、离合器、制动器 当摩擦离合器的操纵力为电磁力时，即成电磁摩擦离合器。图6-29所示为一种多片式电磁摩擦离合器的结构原理图，当电流由电气接头5进入线时可产生磁通，吸引衔铁2将摩擦片3、4压紧，使外套1和内套8之间得以传递转矩。 与嵌入式离合器相比，摩擦式离合器的优点是在运转轴发生过载时，离合器摩擦表面之间发生打滑，因而能保护其他零件免于损坏。摩擦离合器的主要缺点是摩擦表面之间存在相对滑动， 以致发热较多，磨损较大。 图6-29多片式电磁摩擦离合器 6-3 联轴器、离合器、制动器 （三）自动离合器 常用的自动离合器有三种，即安全离合器、离心离合器和超越离合器，现分别举例说明。 1.安全离合器 这种离合器当传递的转矩达到某一定值时就能自动分离，具有防止过载的安全保护作用。图6-30所示为牙嵌式安全离合器的一种典型结构。与一般的牙嵌离合器相比较，它的齿形倾角较大，并由弹簧压紧使牙嵌合。当传递的转矩超过某一定值（过载）时，牙间的轴向分力将克服弹簧压力使离合器分开，产生跳跃式的滑动。当转矩恢复正常时，离合器又自动地重新接合。其左端的调节螺母可获得不同的弹簧压紧力，从而使离合器可在不同的转矩下滑跳。 图6-30牙嵌式安全离合器 6-3 联轴器、离合器、制动器 2.离心离合器 这种离合器是依靠离心力工作的，当转速达到某一定值时，离合器便自动地接合起来。图6-31所示为一种离心摩擦离合器的工作原理图。芯体1固定在主动轴上，外壳2固定在从动轴上。三个离心块通过弹簧圈5压紧在芯体上，离心块外弧面镶有橡胶摩擦衬垫4。当主动轴的转速较低时，衬垫外缘与外壳内表面之间不接触，外壳不动。当主动轴的转速达到或超过一定数值时，离心块就压紧外壳而将两轴自动地接合起来一齐转动。 离心离合器常用于电动机的输出轴上，可使电动机在空载或较小的负载下启动，从而可改善电动机的发热情况，保护电动机，减少功率损耗，并且还可以减小传动系统的冲击，延长传动件的使用寿命。 图6-31离心摩擦离合器 6-3 联轴器、离合器、制动器 3.超越离合器 图6-32所示为一单向超越离合器。星轮1通过键与轴6连接，外环2通常做成一个齿轮， 空套在星轮上。在星轮的三个缺口内各装有一个滚柱3，每个滚柱又被弹簧5、顶杆4推向外环和星轮的缺口所形成的楔缝中。当外环（齿轮）2以慢速逆时针回转时，滚柱3在摩擦力的作用下被楔紧在外环与星轮之间，因此外环便带动星轮使轴6也以慢速逆时针回转。在外环以慢速作逆时针回转的同时，若轴6由另外一个快速电动机带动亦作逆时针方向回转，则星轮1将由轴6带动沿逆时针方向高速回转。由于 星轮的转速高于外环的转速，滚柱从楔缝中松开，外环与星轮便自 动失去联系，按各自的速度回转，互不干扰。在这种情况下，星轮 的转速超越外环的转速而自由运转，所以这种离合器称为超越离合 器。当快速电动机不带动轴6回转时，滚柱又在摩擦力的作用下， 被楔紧在外环与星轮之间，外环与星轮又自动联系在一起， 使轴 6随同外环作慢速回转。由于超越离合器有上述作用，所以它大量 地应用于机床、汽车和飞机等传动装置中。 图6-32单向超越离合器 6-3 联轴器、离合器、制动器 三、制动器 常用的制动器有片式制动器、带式制动器和块式制动器等结构形式，它们都是利用零件接触表面所产生的摩擦力来实现制动的。从原理上说，如果把摩擦离合器的从动部分固定起来，就构成了制动器。 图6-33所示为带式制动器。在与轴连接的制动轮1的外缘绕一根制动带2（一般为钢带）， 当制动力F施加于杠杆3的一端时，制动带便将制动轮抱紧，从而使轴制动。为了增大制动所需的摩擦力，制动带常衬有石棉、橡胶、帆布等。带式制动器结构简单，制动效果好，常用于起重设备中。 图6-33带式制动器 封面页 （设计好之后可以删掉这个文本框哦） 第六章 常用机械零件 机械基础 高等教育出版社 目 录 CONTENTS 轴 § 6－１ 轴承 § 6－2 联轴器、离合器、制动器 § 6－3 常用连接件 *§ 6－4 复习题 弹簧 *§ 6－5 § 6－1 轴 6-1 6-1 轴 一、轴的功用与分类 轴是组成机器的重要零件，它的功用是支承传动零件（如齿轮、带轮等）并传递运动和动力。图6-1所示为轴在一减速装置中的应用。电动机通过带传动驱动减速器中的轴2旋转，轴2又通过一对齿轮带动轴3旋转，轴3端部装有联轴器，通过它带动工作机械运转。由图6-1可知，除减速器内装有两根轴外，电动机和工作机械还分别装有轴1和轴4。 图6-1减速装置 6-1 轴 按照轴的不同用途和受力情况，常用的轴可分为转轴、心轴、传动轴三类： （一）转轴 工作时既承受弯曲载荷又传递转矩的轴称为转轴，如图6-1所示减速器中的轴。 （二）心轴 工作时只承受弯曲载荷而不传递转矩的轴称为心轴，如图6-2所示的滑轮心轴。 图6-1减速装置 图6-2滑轮心轴 6-1 轴 （三）传动轴 工作时只传递转矩而不承受弯曲载荷的轴称为传动轴，如图6-3所示的汽车变速箱与后桥间的传动轴。按照轴的结构形状，轴又可分为直轴（图6-4）和曲轴（图6-5）、光轴（图6-4a）与阶梯轴（图6-4b）、实心轴和空心轴（图6-6）、刚性轴和挠性轴（图6-7）等，其中阶梯轴在机械中应用最广。 图6-3传动轴 图6-4直轴 图6-5曲轴 图6-6空心轴 图6-7挠性轴（软轴） 6-1 轴 二、轴的结构 图6-8是一种常见的转轴部件结构图。轴的合理结构，除了根据受力情况设计合理的尺寸以满足强度和刚度（抵抗弹性变形的能力）要求外，还必须满足两点要求：一是轴上零件与轴能实现可靠的定位和紧固，二是便于加工制造、装拆和调整。 （一）零件在轴上的定位和紧固 零件在轴上的轴向定位和紧固可采用轴肩（图6-8中b、e 处）、弹性挡圈（图6-8中d处）、套筒（图6-8中g处）、螺母（图6-8中h、j处）、圆锥表面（图6-8中i处）等方法。零件在轴上的周向定位和紧固可采用键连接（图6-8中f处）、花键轴连接（图6-9）、销钉连接、过盈配合等方法。 图6-8轴的典型连接结构 图6-9花键轴连接 6-1 轴 （二）轴的加工制造、装拆和调整 一根形状简单的光轴，最易于加工制造。但为了使零件在轴上装拆方便以及零件能在轴向定位，往往把轴做成阶梯形（图6-8），并在轴肩及轴端倒角（图6-8中a处）。 考虑加工方便，例如为了加工螺纹和磨削轴颈，轴上应留有退刀槽和砂轮越程槽（图6-10）。当轴上有多个键槽时，应尽可能安排在同一直线上，使加工键槽时无须多次装夹换位。为了减少应力集中，轴肩过渡要缓和，并做成圆角。但这种圆角还须小于装配零件的圆角或倒角，零件方能靠紧轴肩（图6-8中e处）。 图6-10螺纹退刀槽和砂轮越程槽 模板来自于 / *

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