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机械基础电子教案联轴器与离合器第一篇：机械基础电子教案联轴器与离合器机械基础电子教案 5.4联轴器与离合器【课程名称】联轴器与离合器【教材版本】栾学钢主编。
机械基础（多学时）。
北京：高等教育出版社，2010 栾学钢主编。
机械基础（少学时）。
北京：高等教育出版社，2010 【教学目标与要求】一．知识目标1．了解联轴器和离合器的功用、分类及特点。
2．熟悉联轴器与离合器的区别，掌握几种常用的联轴器和离合器的结构及使用场合。
二．能力目标1．根据工作条件能选择最合适的联轴器或离合器。
2．了解常用联轴器和离合器的结构。
三．素质目标1．了解联轴器和离合器在机器中的功用及工作特点。
2．了解常用的联轴器和离合器的结构特征。
四．教学要求1．能够认识联轴器和离合器的功用与工作特点。
2．熟悉常用的几种联轴器和离合器的结构。
能够区分联轴器和离合器。
【教学重点】1．熟悉联轴器和离合器的功用及特点。
2．能看懂联轴器和离合器的结构，找出它们之间的区别。
【难点分析】1．联轴器与离合器之间的区别。
2．如何根据工作条件选用合适的联轴器或离合器。
【教学方法】结合立体图或课件讲授结构，或请同学分析结构图，教师与学生互动。
【学生分析】1．立体图的视觉效果比较好，容易看得懂，学生可能比较兴趣，如果能让学生自己来分析，效果可能更好。
2．对于联轴器和离合器的应用场合理解不深，应多举例说明。
【教学资源】1．机械基础网络课程。
北京：高等教育出版社，2010。
2．吴联兴主编。
机械基础练习册。
北京：高等教育出版社，2010。
【教学安排】2学时（90分钟）【教学过程】一．检查螺纹联接内容的学习情况，讲评作业及存在共同问题。
二．导入新课汽车、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，而又要求不能熄火，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。
第十三章联轴器、离合器和制动器（4课时）教学目标1、了解联轴器的结构、特点及应用2、了解制动器的结构、特点及应用3、理解离合器的结构、特点及应用4、掌握联轴器和离合器的主要功用及区别教学重点难点重点：联轴器和离合器的主要功用及区别。
难点：联轴器、制动器、离合器的结构、特点及工作原理第一节联轴器的结构、特点及应用作用：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。
常用联轴器可分为两大类：刚性联轴器、挠性联轴器一、刚性联轴器刚性联轴器是通过若干刚性零件将两轴联接在一起，可分为固定式和可移式两类。
这类联轴器结构简单、成本较低，但对中性要求高，一般用于平稳载荷或只有轻微冲击的场合。
(1)刚性固定式联轴器刚性固定式联轴器有凸缘式和套筒式等。
①凸缘联轴器如图9.33所示，凸缘联轴器由两个带凸缘的半联轴器用键分别和两轴联在一起，再用螺栓把两半联轴器联成一体。
凸缘联轴器有两种对中方法：一种是用半联轴器结合端面上的凸台与凹槽相嵌合来对中（图9.33a），另一种是用铰制孔用螺栓对中（图9.33b）。
②套筒联轴器套筒联轴器是用联接零件如键（图9.34a）或销（图9.34b）将两轴轴端的套筒和两轴联接起来以传递转矩。
当用销钉作联接件时，若按过载时销钉被剪断的条件设计，这种联轴器可作安全联轴器，以避免薄弱环节零件受到损坏。
刚性联轴器的特点：优点：构造简单，价格较低，对中精度高（如果机器本身要求两轴严格对中，则采用刚性联轴器有其优点）缺点：①不能补偿两轴的偏斜和位移，对两轴的对中要求较高。
当工作中两轴产生偏斜和位移时，将会产生难以估计的附加载荷。
②完全是由刚性元件组成，缓冲、吸振能力差。
二、挠性联轴器可以补偿被联接两轴间的位移，常用的有无弹性元件联轴器、有弹性元件联轴器等。
1、滑块联轴器如图9.35所示的滑块联轴器，它由两个带径向通的半联轴器1、3和一个两面具有相互垂直的凸榫的中间滑块2所组成，滑块2上的凸榫分别和两个半联轴器1、3的凹槽相嵌合，构成移动副，故可补偿两轴间的偏移。
教学目地：1熟悉联轴器的类型、特点、应用和选择2了解离合器的类型和应用3了解制动器的类型和应用教学重点：1常用联轴器的特点和选择2常用离合器的类型和工作原理教学难点：常用联轴器的选择和标注第十三章联轴器和离合器和制动器联轴器和离合器是机械传动中的重要部件。
联轴器和离合器可联接主、从动轴，使其一同回转并传递扭矩，有时也可用作安全装置。
联轴器联接的分与合只能在停机时进行，而离合器联接的分与合可随时进行。
如图13-1、图13-2所示为联轴器和离合器应用实例。
1-电动机2、5-联轴器3-制动器4-减速器6-卷筒7-轴承8-机架图13-2图13-1图13-1所示为电动绞车，电动机输出轴与减速器输入轴之间用联轴器联接，减速器输出轴与卷筒之间同样用联轴器联接来传递运动和扭矩。
图13-2所示为自动车床转塔刀架上用于控制转位的离合器。
联轴器和离合器的类型很多，其中多数已标准化，设计选择时可根据工作要求，查阅有关手册、样本，选择合适的类型，必要时对其中主要零件进行强度校核。
13.1联轴器13.1.1 联轴器的性能要求联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后变形、温度变化和轴承磨损等原因，不能保证严格对中，使两轴线之间出现相对位移，如图13-3所示，如果联轴器对各种位移没有补偿能力，工作中将会产生附加动载荷，使工作情况恶化。
因此，要求联轴器具有补偿一定范围内两轴线相对位移量的能力。
对于经常负载启动或工作载荷变化的场合，要求联轴器中具有起缓冲、减振作用的弹性元件，以保护原动机和工作机不受或少受损伤。
同时还要求联轴器安全、可靠，有足够的强度和使用寿命。
a）b）c）d）a）轴向位移b）径向位移c）角度位移d）综合位移图13-313.1.2 联轴器的分类联轴器可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。
刚性联轴器不具有缓冲性和补偿两轴线相对位移的能力，要求两轴严格对中，但此类联轴器结构简单，制造成本较低，装拆、维护方便，能保证两轴有较高的对中性，传递转矩较大，应用广泛。
教学目地：1熟悉联轴器的类型、特点、应用和选择2了解离合器的类型和应用3了解制动器的类型和应用教学重点：1常用联轴器的特点和选择2常用离合器的类型和工作原理教学难点：常用联轴器的选择和标注第十三章联轴器和离合器和制动器联轴器和离合器是机械传动中的重要部件。
联轴器和离合器可联接主、从动轴，使其一同回转并传递扭矩，有时也可用作安全装置。
联轴器联接的分与合只能在停机时进行，而离合器联接的分与合可随时进行。
如图13-1、图13-2所示为联轴器和离合器应用实例。
1-电动机2、5-联轴器3-制动器4-减速器6-卷筒7-轴承8-机架图13-2图13-1图13-1所示为电动绞车，电动机输出轴与减速器输入轴之间用联轴器联接，减速器输出轴与卷筒之间同样用联轴器联接来传递运动和扭矩。
图13-2所示为自动车床转塔刀架上用于控制转位的离合器。
联轴器和离合器的类型很多，其中多数已标准化，设计选择时可根据工作要求，查阅有关手册、样本，选择合适的类型，必要时对其中主要零件进行强度校核。
13.1联轴器13.1.1 联轴器的性能要求联轴器所联接的两轴，由于制造及安装误差、承载后变形、温度变化和轴承磨损等原因，不能保证严格对中，使两轴线之间出现相对位移，如图13-3所示，如果联轴器对各种位移没有补偿能力，工作中将会产生附加动载荷，使工作情况恶化。
因此，要求联轴器具有补偿一定范围内两轴线相对位移量的能力。
对于经常负载启动或工作载荷变化的场合，要求联轴器中具有起缓冲、减振作用的弹性元件，以保护原动机和工作机不受或少受损伤。
同时还要求联轴器安全、可靠，有足够的强度和使用寿命。
a）b）c）d）a）轴向位移b）径向位移c）角度位移d）综合位移图13-313.1.2 联轴器的分类联轴器可分为刚性联轴器和挠性联轴器两大类。
刚性联轴器不具有缓冲性和补偿两轴线相对位移的能力，要求两轴严格对中，但此类联轴器结构简单，制造成本较低，装拆、维护方便，能保证两轴有较高的对中性，传递转矩较大，应用广泛。
平泉县职教中心机械基础课精品教案新课讲解新课：5.1联轴器一、联轴器的作用作用：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。
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。
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。
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。
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。
型式：半圆键普通平键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。
一、教案基本信息联轴器和离合器电子教案课时安排：45分钟教学目标：1. 让学生了解联轴器和离合器的基本概念、结构和原理。
2. 培养学生掌握联轴器和离合器的设计和选型方法。
3. 提高学生对机械传动系统的认识和理解。
教学方法：1. 采用讲授法，讲解联轴器和离合器的基本概念、结构和原理。
2. 采用案例分析法，分析联轴器和离合器的设计和选型方法。
3. 采用互动讨论法，引导学生对机械传动系统进行思考和探讨。
教学内容：1. 联轴器和离合器的基本概念2. 联轴器和离合器的结构和工作原理3. 联轴器和离合器的设计和选型方法4. 联轴器和离合器在机械传动系统中的应用5. 联轴器和离合器的维护和故障处理教学准备：1. 联轴器和离合器的图片和视频素材2. 联轴器和离合器的实物模型或图纸3. 联轴器和离合器的设计和选型案例教学过程：1. 导入：通过展示联轴器和离合器的图片和视频素材，引导学生关注机械传动系统中的联轴器和离合器。
2. 讲解：讲解联轴器和离合器的基本概念、结构和原理，结合实物模型或图纸进行讲解。
3. 案例分析：分析联轴器和离合器的设计和选型方法，引导学生了解实际工程中的应用。
4. 互动讨论：组织学生进行互动讨论，引导学生对机械传动系统进行思考和探讨。
6. 作业布置：布置相关的练习题，巩固学生对联轴器和离合器的理解和掌握。
二、联轴器的基本概念1. 联轴器的作用：联轴器是连接两轴的一种传动元件，主要用于传递扭矩和运动。
2. 联轴器的分类：根据联接方式不同，联轴器可分为固定式联轴器、可拆式联轴器和弹性联轴器等。
3. 联轴器的主要参数：联轴器的主要参数包括轴径、轴向间隙、径向间隙、扭转刚度等。
4. 联轴器的选用：选用联轴器时，应根据传递扭矩的大小、工作速度、载荷性质、安装位置等因素进行选择。
三、离合器的基本概念1. 离合器的作用：离合器是用于连接或分离发动机与传动系统的一种装置，主要用于控制动力传递。
2. 离合器的分类：根据工作原理不同，离合器可分为摩擦离合器、牙嵌离合器和电磁离合器等。
机械基础机械基础第一学年第一学期教案编号
图15-17
所组成，如图所示。
其中半离合器Ⅰ固联在主动轴上，半离
图15-18
通过操纵机构可使离合器Ⅱ沿导键作轴向运动，两轴靠两个半离合器端面上的牙嵌合来联接。
为了使两轴对中，在半离合器Ⅰ固定有对中环，而从动轴可以在对中环中自有地
牙嵌离合器常用的牙型有三角形、矩形、梯形、锯齿型等，其径向剖面如图所示。
三角形牙多用于轻载的情况，容易接合、分力，但牙齿强度较低。
矩形牙不便于接合、分离也困难，仅用于静止时手动接合。
梯形牙的侧面制成α＝的斜角，牙根强度较高，能传递较大的转矩，并可补偿磨损而产生的齿侧间隙，接合与分离比较容易，因此梯形牙应用较广。
三角形、矩形、梯形牙都可以作双向工作，
图15-19
能在高速下离合的机械式离合器。
最简单的摩擦离合器如图所示，主动盘固定在主动轴上，从动盘导键与从动轴联接，它可以沿轴向滑动。
为了增在一个盘的表面上装有摩擦片。
工作时利用操纵机构，在可移动的从动盘上施加轴向压力FA（可由弹簧、液压缸或电磁吸力等产生），使两盘压紧，产生摩擦力来传
）联接在一起。
工作时，向左移动滑环，通过杠杆、压板使两组摩擦片压紧，离合器处于接合状态。
若向右移动滑环时，摩擦片被松开，离合器实现分离。
这种离合器常用于车床主轴箱内。
其所能传递的最大转矩和作用在摩擦接合面上的压强分别为：
T
K r f zF T A f
A ≥⋅⋅=
1000
max
][)(42
122p D D F p A
≤-=π
为摩擦接合面的数目；D1、D2分别为磨擦盘接[p]为许用压强。
可先选定摩擦面的材料，再根据结构要、D2 。
对油式摩擦离合器，取D1＝＝（1.5～2）D1 ；对于干式摩擦离合器，D2＝（1.5～2.5）D1 。
然后利用上面的公式求出轴向压力，最后再求出接合面数z 。
摩擦离合器的增加成正比增加。
但是，如果z 取得过大，所传递的转矩并布随之增加密而且还会影响离合器的灵活z=5~15；对于干式取z=1~6。
并常限制内外～30。
图 15-20
图15-21
400ºC，整个离合器的
定向离合器是一种随速度的变化或回转方向的变换而
它只能单向传递转矩。
如锯齿
图15－2
往往不能保证严格的对中，而是存在着某种程度的相对位移，如图所示。
这就要求所设计的联轴器，要从结构上采取各种措施，使之具有适应一定范围的相对位移的性能。
根据联轴器有无弹性元件，可以将联轴器分为两大类，即刚性联轴器和弹性联轴器。
刚性联轴器又根据器结构特点分为固定式和可移动式两类，固定式联轴器要求被联接的两轴中心线严格对中。
而可移动式联轴器允许两轴有一定的安对两轴的位移有一定的补偿能力。
弹性联轴器视其所具有弹性元件材料的不同，又可以分为金属弹簧式和非金属弹性元件式两类。
弹性联轴器不仅能在一定范围内补偿两轴线间的位移，还具有缓冲减振的作用。
、刚性固定式联轴器
刚性固定式联轴器具有结构简单、成本低的优点。
但对被联接的两轴间的相对位移缺乏补偿能力，故对两轴对中性
图15－3
图15－4
接，并用螺栓将两个半联轴器联成一体，如图所示。
按对中方式分为Ⅰ型和Ⅱ型：Ⅰ型用凸肩和凹槽（D1）
并用普通螺栓联接，工作时靠两半联轴器接触面间的
装拆时需要作轴向移动。
Ⅱ型用铰制孔螺螺栓与孔为略有过盈的紧配合，工作时靠螺栓受剪
装拆时不需要作轴向移动，但要配铰螺
对于受中等载荷，圆周速度小于35m/s时，凸缘联轴器
HT200等灰铸铁。
重载或圆周速度大于
、45铸钢或锻钢。
图15－5
浮动盘的凸块可在套筒的凹槽中滑动，故允许一
0.04d，和角位移α≤0.5º。
45号钢，工作表面须经热处理以提高其硬度；要求较低时也可以用Q275钢，不进行
使用时应中间盘的油孔注油
因为半联轴器与中间盘组成移动副，不能发生相对转故主动轴与从动轴的角加速度应该相等。
但在两轴间有
中间盘会产生很大的离心力，从
因此选用时应该注意其工作速度不得
n < 250r/min，轴的刚度较
图15－6
只是两边半联轴器上的沟槽很宽，并把原来的中间盘改为粮棉不带凸牙的方形滑块，且通常用夹布胶木制成。
由于
中间滑块的质量减小，又有弹性，故具有较高的极限转速。
中间滑块也可以用尼龙6制成，并在装配时加入少量的石墨或二硫化钼，以便在使用时可以自行润滑。
这种联轴器结构简单、尺寸紧凑，适用于小功率、中等转速且无剧烈冲击的场合。
使用时可以按照JB/ZQ4384-86
选用。
3、万向联轴器
万向联轴器又称万向铰
链机构，用以传递两轴间夹
角可以变化的、两相交轴之
间的运动。
这种机构广泛地
应用于汽车、机床、轧钢等
机械设备中。
图15-7所示即为万向
铰链机构的结构示意图。
轴Ⅰ、Ⅱ的末端各有一叉，分别用转动副A-A及B-B 与一个“十字形”构件相连。
所有转动副的回转中心（轴线）交于一点O，两轴间的夹角为 。
我们可以看出当轴Ⅰ旋转一周时，轴Ⅱ显然也将随之转一周，即两轴的平均传动比为1。
但是，两轴的瞬时传动比却不恒为1，而是作周期性变化的。
万向铰链的这种特性称作瞬时传动比的不均匀性。
三、机械式制动器的类型及功用特点
制动器俗称刹车，是利用接触面的摩擦力、流体的黏滞力或电磁的阻尼力，来吸收运动机械零件的动能或势能，达到使机械零件减速或停止运动的目的。
机械式制动器主要是靠两机械零件间的摩擦力产生制动作用，使运动的机械零件减速或完全停止。
可分为：
1、带式制动器5’10’
图15－7。
