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联轴器和离合器主要用于轴与轴之间的联接，使它们一起回转并传递转矩。
联轴器和离合器的区别在于：用联轴器联接的两根轴，只有在机器停车后，经过拆卸才能把它们分离。
用离合器联接的两根轴，在机器工作中就能方便地使它们分离或接合。
联轴器和离合器大都已标准化了联轴器、离合器和制动器都是常用部件，多数已经标准化。
本章将介绍常用的联轴器、离合器和制动器的结构、特点、应用场合以及选择方法。
对应用越来越多的液力联轴器也作简单介绍。
第一节联轴器由于制造及安装误差或工作中的磨损、受载变形等原因，联轴器所联接的两根轴往往不能对中，常产生轴向、径向、偏角、综合等位移，见图14.1.1，另外有些联轴器常在振动、冲击的环境下工作，因此要求联轴器在传递转距的同时，还应具有一定的补偿轴线偏移、缓冲吸振的能力。
图14.1.1联轴器所联两轴的偏移根据有无补偿相对位移的能力，联轴器可分为刚性联轴器和弹性联轴器。
一、刚性联轴器刚性联轴器结构简单，制造容易、承载能力大，成本低，适用于载荷平稳、转速稳定、两轴对中良好的场合。
刚性联轴器由刚性传力件组成，又可分为固定式和可移式两类。
固定式刚性联轴器不能补偿两轴的相对位移；可移式刚性联轴器能补偿两轴的相对位移。
（一）固定式刚性联轴器1、套筒联轴器如图14 — 2所示，套筒联轴器是由一公用套筒及键或销等联接方式将两轴联接。
这种联轴器的结构简单，径向尺寸小，制作方便，但其装配拆卸时需作轴向移动，适用于两轴直径小、同轴度较高、轻载荷、低转速、无振动、无冲击、工作平稳的场合。
2、凸缘联轴器刚性联轴器中应用最广的是凸缘联轴器，如图14.1.3所示。
它由两个带有凸缘的半联轴器用螺栓联接而成，图14.1.3a 采用两半联轴器凸缘肩和凹槽对中，依靠两半联轴器接触面间的摩擦力传递转矩，两半联轴器用普通螺栓联接。
图14.1.3b 采用铰制孔对中，直接利用螺栓与螺栓孔壁之间的挤压传递转距。
凸缘联轴器使用方便，能传递较大转距，安装时对中性要求高，主要用于刚性较好、转速较低、载荷平稳的场合。
第八讲常用机械传动装置机械传动装置的主要作用是将一根轴的旋转运动和动力传给另一根轴，并可以改变轴的转速大小和转动方向。
常见的机械传动装置有带传动、链传动、齿轮传动和蜗杆传动。
第一节带传动一、带传动的工作原理和速比1、带传动的工作原理带传动是用挠性传动带做中间体而靠摩擦力工作的一种传动。
2、带传动的速比速比：主动轮与从动轮的转速或角速度之比，用i表示，即i=n1/n2=ω1/ω2对带传动而言，不考虑带的弹性变形，并假定带在带轮上不发生滑动，则主、从轮的圆周速度是相等的，即v1=v2若以D1、D2分别表示主、从轮的直径，则有v1=πD1n1 v2=πD2n2速比公式 i=n1/n2=ω1/ω2 = D2 / D1带传动中两轮转速与带轮直径成反比。
二、带传动的特点和类型1、带传动的特点特点：带传动属于挠性传动，传动平稳，噪声小，可缓冲吸振。
过载时，带会在带轮上打滑，而起到保护其他传动件免受损坏的作用。
带传动允许较大的中心距，结构简单，制造、安装和维护较方便，且成本低廉。
但由于带与带轮之间存在滑动，传动比严格保持不变。
带传动的传动效率较低，带的寿命一般较短，不宜在易燃易爆场合下工作。
2、带传动的类型按传动原理分（1）摩擦带传动靠传动带与带轮间的摩擦力实现传动，如V带、平带传动等；（2）啮合带传动靠带内侧凸齿与带轮外缘上的齿槽相啮合实现传动，如同步带传动。
按传动带的截面形状分（1）平带平带的截面形状为矩形，内表面为工作面。
（2）V带截面形状为梯形，两侧面为工作表面。
（3）多楔带它是在平带基体上由多根V带组成的传动带。
可传递很大的功率。
（4）圆形带横截面为圆形。
只用于小功率传动。
（5）齿形带（同步带）应用：发动机机器人关节三、V带及带轮1、V带的结构和型号V带是一种无接头的环型带，其截面如图所示。
节线长度为基准长度，已标准化，国标（GB11544-89）。
2、带轮的结构和材料由轮缘、轮辐和轮毂组成，结构多为实心式、腹板式、孔板式、轮辐式。
第29卷第4期
一种只能星轮主动的滚柱式超越离合器
文章编号:1《X科一2539(2朋5
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仪打1
一
02
一种只能星轮主动的滚柱式超越离合器
(商丘师范学院物理系河南商丘47姗)杨三序
摘要一种带拨爪滚柱式超越离合器主要由外环星轮滚柱拨爪环和环叉组成在环叉和拨爪
环对滚柱的约束下离合器自动实现只能星轮主动的功能若外环主动时离合器不会接合星轮
不
随
外环运动文中以人力三轮车驱动机构为例说明了这种离合器的用途
关键词拨爪滚柱式超越离合器星轮主动三轮车驱动机构
引言
一般的滚柱式超越离合器能人为地选择外环
和星
轮谁为主动本文设计的一种带拨爪单向滚柱式超越离合器只能星轮为主动而若外环主动时离合器不会接合星轮也就不随外环运动具有这种特殊功能要求的离合器能满足一种新型人力三轮车的设计需要
目前人力三轮车已成为老年人的代步工具而
传
统的三轮车都采用链传动乘骑姿势为坐骑式重心高道路不平时容易翻车对老年人来说不安全三轮车的驱动机构采用本文的超越离合器后乘骑姿势可为半躺式重心明显变低骑行舒适安
全
1离合器的结构和
工作原理
11主要结构
离合器的结构见
图1
2)若星轮主动相对于外环逆时针转动时滚柱处
于空隙的宽敞部位(见图中的双点划线滚柱)离合
器
呈分离状态外环不随星轮转动
;
拨爪环
A厂
厂、A-A
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令
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\:
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外环2拨爪环
3滚柱
星轮图1离合器的结构示意图拨爪环的控制机构示意图见图2图中:1拨爪
环;2环叉它卡在拨爪环的槽内上端的圆孔铰接在机架上12离合器的工作状态分
析
1)图1中若星轮主动相对于外环顺时针转动
时滚柱被摩擦力转动而滚向空隙的收缩部位楔紧在星轮与外环之间(见图中的粗实线滚柱)离合器接合
外环随星轮一同转动;
图2拨爪环控制机构示意图3)若外环相对于星轮主动顺时针转动时工
作
状
态与状态l)一致星轮不随外环转动;4)若外环相对于星轮主动逆时针转动时图
2
中
环叉与拨爪环槽之间的摩擦力使得拨爪环相对于星轮静止滚柱在拨爪环的约束下不滚向空隙的收缩部位离合器呈分离状态星轮不随外环转动从上面的分析可知星轮能主动单向驱动外环而
外环不管主动向任何方向转动时都不能驱动星轮;在上述四种工作状态中拨爪环对滚柱的控制都是自动进行的不需人为操纵
星轮相对于机架转动时环叉与拨爪环槽之间始
终存在摩擦但由于它们之间的摩擦力很小能量损耗也相应很少
13主要参数确定
图1中楔角a(与滚柱接触的两触点间的切线所
成的夹角)的大小对离合器的工作性能有显著影响
:a
太小滚柱不易脱开;a过大则不易楔合对于钢质摩擦面一般取a二
7o[
‘
〕
若由结构尺寸取外环内径几=7~滚柱直径
d
=6~
时楔紧平面至轴心线的距离
[2〕
(Dz一d)eosa一d(77一6)cosvo一
6
3224
11卫n机械传动2《X)5年动离合器分离车辆靠惯性滑行前进\|子八
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21
应用举例
应用于人力三轮车的滚柱式超越离合器总成结构
以汤及/Z{{g
倔纵…舀奎吕彭
-
图3人力三轮车的滚柱式超越离合器总成
总成结构见图3图中:1一自行车涨闸轮毅图;
2一拨爪环;3一外环其外圆与轮毅1内孔过盈配合;4一滚柱共5件;5一环叉;6一驱动轮它左端外圆与拨爪环2内孔间隙配合;7一钢丝绳它绕在驱动轮6右端的V型槽内内端固定在轮缘上外端沿图3A一A剖视图中力F的方向伸出;8一挡圈GB/T8941-1986;9一一发条弹簧轴它旋紧在轮轴上与轴挡锁紧;10e发条弹簧它内端固定在发条弹簧轴9上外端固定于驱动轮6的V型槽底具体固定方式和旋向见图3A一A;n一车架;12一端盖它紧扣在驱动轮6右端起密封防尘作用;13一钢丝挡圈防止拨爪环2相对于驱动轮6向左窜动;14一轴承GB/T276一1994它的外圆上磨出5个均布并平行于轴线的平面形成离合器星轮的楔紧平面并与驱动轮6左端内孔过盈配合后组成离合器的星轮较好地解决了星轮工艺性差加工困难的问题;15一轴承座它左端与轮毅1焊接在一起右端与轴承14内孔配合并加挡圈8防止轴承松脱图中的其它零件为自行车的通用件22整车驱动机构示意图车驱动机构示意图见图4图中:1一前轮;2一摇杆图中用双点划线画出了它的两个极限工作位置;3一车架;4一限位块用橡胶材料制成用来限制摇杆2逆时针摆动时的上极限位置防止摇杆与钢丝绳共线而出现死点;5一脚蹬;6es一钢丝绳;7一座椅;8一后轮;g一超越离合器图3所示的超越离合器总成装在后轴左端右端还有一套与之对称每套都能单独工作钢丝绳位于后轮内侧图4中用虚线简笔画出了乘骑人23三轮车的工作原理乘骑人向前蹬动图4中的摇杆使其顺时针摆动时图3A一A中的钢丝绳由力F向右拉动带动驱动轮顺时针转动驱动轮左端与轴承组成的星轮也随着顺时针转动离合器接合外环通过轮毅带动车轮向前转动驱动轮顺时针转动的同时将发条弹簧上紧乘骑人脚向后退时发条弹簧放松带动星轮逆时针转图4整车驱动机构示意图乘骑人推车后退时后轮带动图l中的外环逆时针转动此时若离合器接合星轮将随外环一同逆时针转动钢丝绳拉动图4中的摇杆逆时针摆动当摇杆被限位块挡住后车就不能后退了但由于本离合器具有专为解决此问题而设计的环叉和拨爪环此时离
合器的外环不能驱动星轮所以也就能顺利倒车了
3结论
文中离合器外环相对于星轮主动向任何方向转动
时星轮都不会随外环转动使得离合器只能星轮为主动这是本超越离合器的重要特点采用本离合器驱动机构的人力三轮车具有如下优点:l)图4中根据人体工程要求确定座椅面离地面的
高度为3取〕nuxl不到一般人力三轮车座面高度的1/2重心明显变低乘骑姿势为半躺式骑行安全舒适很适于老年人乘骑;2)这种三轮车没有了一般三轮车的飞轮也就没有了飞轮内棘牙从棘轮背上滑过时的响声因而噪音
/]、;3)文中的离合器比一般飞轮结合平稳所以蹬动
踏板时腿感舒适;4)该车后轴左右两端的超越离合器都能独立
工
作乘骑者单脚也可蹬车驱动因此适于一条腿残疾的
人乘骑
;
5)该车乘骑
和驱动方式新颖安全因
此除作为代
步工具外还可以作为儿童的游乐玩具文中所述的三轮车已在商丘市仁和机械公司小批
量生产
参考文献1吴宗泽机械零件北京中央广播电视大学出版社
1986390
395
2成大先机械设计手册北京化学工业出版社202(6)2752793北京市东城区自行车修配厂自行车的使用和维修北京人民出版社1976111119
收稿日期2(X冲的巧
作者简介杨三序(195卜)男山东曹县人高级工程师2仪)5年英文摘要3
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……WuY面pingZhangShllxanhuChaoying(6)AbstraCtWh亡ntheworkingloa(Iislargethecolll习〔tstreshetweeneaznsurfaceandfoU。、verendsheeolllesthemaineauseofeammeehanismfail峨Butintlletextl)洲永习幻uteamthecolltactstressealeulati飞proeess15seldon〕diseussedIn而sp即er山eeale沮atingmethodfortheeontactstressofplateeammeeh耐smwithtranslatingrolermovingfollower15preselltedandsomeex出rlPesaregivenKeywords:CamHighpairmech耐smCurvatureradiusCofltactslress块veIOPmentorConi回51州触ee11)ubleEnve10PingCylhldriealWon.叭币eelHob……Peng兀ao~zhaoShujie(69)A加tractTllefonlljng州ncipleofconicalenve1oningwormwhelhob15deserihedtheeurvesurfacee明ationofeoniealenvel叩ing明n15deducedandthe引。nn乏1Profileoftheworm、vheelhob15eale己ated1lleexcelentl祀Ifornlallceofcornc滋ellveloPingwormwhelhobdesigledandmalll」facturedaceo汕ngtothe洲neiPle15四vedKeywords:Doubleenveloping~ge斌ng从、〕rmwhelhobTanerghnding叭41eelAR心erover刊叨亩19ClutchojdyDrivenbySpider”“””““”“””””””……yallgS~(71)AbstractA动eroveruxngelutchwithpusherdog~可yeonsisrsofOtlte,tingspidern川七rpusherdogri嗯出ldforkIneonstraintofthef〕rkandthepllshardogringtothendlerstheelutehaehievestheodyspiderdrivingfUnetionalltOllla石calyIftheOIJtel,ri飞面vestheelutehwontjointandthesPiderwontmovealongwiththeouterringTheusageof血5kindofeluteh15exvlainedwiththeexanll〕leOfthem田11洲”,ertrieyeles而vi飞meellanismKeywonls:PusherdogRollerove~飞elutehSpider面vingTricycles面vingmech俪smDesignandAPliCa肠onofGear一R冶ckStraightLIlle肠月免rential玩ublingMec恤耐sm”………Cllellg」山dlonguangMuhGeU山ng(73)Abst阳以The俪ightfol去1价expansionmech丽smofthree一di~51011走dstorellousestacker(s哪eialtrall甲〕rteformaterialsands目Plies)needsabi一directionalexl〕ansoninanespeeialynarowspacewiths户己Ci滋re甲iiremntsfortherigiditymovemntfl丽bilityandreliability、丫heh15adi伍etiltyinthestrnetunddesi罗Ofstackels踢s四blemwassohetl场usingthegear一rackstralght五nedil】论rentialdoubli嗯meehanismOfU此e一l即erfreightlbrkb们andgainingabeterpra(tiealefl毛etinope
