第 17章 联轴器、离合器和
制动器
§ 17-1 联轴器、离合器的类型和应用
§ 17-2 固定式刚性联轴器
§ 17-3 可移式刚性联轴器
§ 17-4 弹性联轴器
§ 17-5 牙嵌离合器
§ 17-6 圆盘摩擦离合器
§ 17-7 磁粉离合器
§ 17-8 定向离合器
§ 17-9 制 动 器
§ 17-1联轴器、离合器的类型和应用
? 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 。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。
? 联轴器分刚性和弹性两大类。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。
弹性联轴器包含有弹性元件，能补偿两轴的相对位移，并具
有吸收振动和缓和冲击的能力。
? 离合器主要分牙嵌式和摩擦式两类。另外，还有电磁离合器
和自动离合器。电磁离合器在自动化机械中作为控制转动的
元件而被广泛应用。自动离合器能够在特定的工作条件下自
动接合或分离。
? 联轴器和离合器大都已标准化了。一般可先依据机器的工作
条件选定合适的类型，然后按照计算转矩、轴的转速和轴端
直径从标准中选择所豁的型号和尺寸。必要时还应对其中某
些零件进行验算。
? 计算转矩 Tc已将机器启动时的惯性力和工作中的过载等因素
考虑在内。联轴器和离合器的计算转矩可按下式确定
Tc=KAT (17-1)
? 式中,T为名义转矩； KA为工作情况系数,KA值列于表 17-1
中。
§ 17-2 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。如图 17-1所
示，它是用螺栓联接两个半联轴器的凸缘，以实规两轴联接
的。螺栓可以用普通螺栓，也可以用铰制孔用螺栓。
? 这种联轴器有普通
的凸缘联轴器 ( a )
和有对中榫的凸缘
联轴器 (b)两种主
要的结构型式。
§ 17-3 可移式刚性联轴器
? 由于制造、安装误差或工作时零
件的变形等原因，被联接的两轴
不一定都能精确对中，因此就会
出现两轴间的轴向位移 x(图 17-
2a)，径向位移 y(图 b),角位移
α(图 c),以及由这些位移组合的
综合位移。如果联轴器没有适应
这种相对位移的能力，就会在联
轴器、轴和轴承中产生附加载荷，
甚至引起强烈振动。
? 可移式刚性联轴器的组成零件间构成的动联接，具有某一方
向或几个方向的活动度，因此能补偿两轴的相对位移。常用
的可移式刚性联轴器有以下几种：
一、齿式联轴器
? 齿式联轴器是由两个有内齿的外壳 3和两个有外齿的套筒 4所
组成 (图 17-3a)。套筒与轴用键相联，两个外壳用螺栓 2联成
一体，外壳与套筒之间设有密封圈 1。内齿轮齿数和外齿轮
齿数相等。工作时靠啮合的轮齿传递转矩。由于轮齿间留有
较大的间隙和外齿轮的齿顶制成球形 (图 17-3b)，所以能补
偿两轴的不对中和偏斜 (图 17-4)。为了减小轮齿的磨损和相
对移动时的摩擦阻力，在外壳内贮有润滑油。
? 齿式联轴器的优点是能传递很大的转矩和补偿适量的综合位
移，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。
二、滑块联轴器
? 滑块联轴器是由两个端面开有径向凹槽的半联轴器 1,3和两
端各具凸榫的中间滑块 2所组成 (图 17-5)。中间滑块两端面上
的凸榫相互垂直，分别嵌装在两个半联轴器的凹槽中，构成
移动副。如果两轴线不对中或偏斜，运转时滑块将在凹槽内
滑动，所以凹槽和滑块的工作面间要加润滑剂。若两轴不对
中，当转速较高时，由于滑块的偏心将会产生较大的离心力
和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷，因此它只适用于低
速，轴的转速一般不超过 300 r/min。
三、万向联轴器
? 图 17-6所示为以十字轴为中间件的万向联轴器。十字轴的四
端用铰链分别与轴 1、轴 2上的叉形接头相联。因此，当一轴
的位置固定后，另一轴可以在任意方向偏斜 α角，角位移 α可
达 40° -45° 。
? 但是，单个万向联轴器两轴
的瞬时角速度并不是时时相
等的，即当主动轴 1以等角速
度回转时，从动轴 2作变角速
度转动，从而引起动载荷，
对使用不利。
? 为了克服单个万向联轴器的上述缺点，机器中常将万向联轴
器成对使用，如图 17-8所示。这种由两个万向联轴器组成的
装置称为双万向联轴器。对于联接相交或平行二轴的双万向
联轴器，欲使主、从动轴的角速度相等，必须满足两个条件：
1)主动轴、从动轴与中间件 C的夹角必须相等，即 α1=α2； 2)
中间件两端的叉面必须位于同一平面内。
§ 17-4 弹性联轴器
一、弹性套柱销联轴器
? 弹性套柱销联轴器结构上和凸缘
联轴器很近似，但是两个半联轴
器的联接不用螺栓，而是用带橡
胶弹性套的柱销，如图 17-10所示。
为了更换橡胶套时简便而不必拆
移机器，设计中应注意留出距离 A；
为了补偿轴向位移，安装时应注
意留出相应大小的间隙。。弹性
套柱销联轴器在高速轴上应用得
十分广泛。
二、弹性柱销联轴器
? 如图 17-11所示，弹性柱销联轴器
是利用若干非金属材料制成的柱销
置于两个半联轴器凸缘的孔中，以
实现两轴的联接。柱梢通常用尼龙
制成，而尼龙具有一定的弹性。弹
性柱销联轴器的结构简单，更换柱
销方便。为了防止柱销滑出，在柱
销两端配置挡板。装配挡板时应注
意留出间隙。
? 上述两种联轴器，能缓和冲击、吸收振动，且能补偿故大的轴向
位移。依靠弹性柱销的变形，允许有微量的径向位移和角位移。
适用于正反向变化多、启动频繁的高速轴。
? 轮胎式联轴器 的结构如图 17-12所
示，中间为橡胶制成的轮胎环，
用止退垫板与半联轴器联接。它
的结构简单可靠，易于变形，因
此它允许的相对位移较大。
? 轮胎式联轴器适用于启动频繁、
正反向运转、有冲击振动、两轴
间有较大的相对位移量、以及潮
湿多尘之处。它的径向尺寸庞大，
但轴向尺寸较窄，有利于缩短串
接机组的总长度。它的最大转速
可达 5 000 r/min。
三、轮胎式联轴器
§ 17-5 牙嵌离合器
? 牙嵌离合器是由两个端面带牙的套筒所组成 (图 17-13)，其中
套筒 1紧配在轴上，而套筒 2可以沿导向平键 3在另一根轴上
移动。利用操纵杆移动滑环 4可使两个套筒接合或分离。为
避免滑环的过量磨损，可动的套筒应装在从动轴上。为便于
两轴对中，在套筒 1中装有对中环 5，从动轴端则可在对中环
中自由转动。
? 离合器牙的形状有三角形、梯形和锯齿形。三角形牙传递中、
小转矩，牙数为 15~60。梯形、锯齿形牙可传递较大的转矩，
牙数为 3~15。梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。锯齿形牙
只能单向工作，反转时由于有较大的轴向分力，会迫使离合
器自行分离。各牙应精确等分，以使载荷均布。
? 牙嵌离合器结构简单，外廓尺寸小，能传递较大的转矩，
故应用较多。但牙嵌离合器只宜在两轴不回转或转速差很
小时进行接合，否则牙齿可能会因受撞击而折断。
? 牙嵌离合器可以借助电磁线圈的吸力来操纵，称为电磁牙
嵌离合器。电磁牙嵌离合器通常采用嵌入方便的三角形细
牙。它依据信息而动作，所以便于遥控和程序控制。
§ 17-6 圆盘摩擦离合器
? 圆盘摩擦离合器有单片式和
多片式两种。
? 图 17-15所示为单片式摩擦
离合器的简图，其中圆盘 1
紧配在主动轴上，圆盘 2可
以沿导键在从动轴上移动。
移动滑环 3可使两圆盘接合
或分离。工作时轴向压力 Fa
使两圆盘的工作表面产生摩
擦力来传递扭矩。
? 与牙嵌离合器比较，摩擦离合器具有下列优点,1)在任何不
同转速条件卞两轴都可以进行接合； 2)过载时摩擦面间将发
生打滑，可以防止损坏其他零件； 3)接合较平稳，冲击和振
动较小。
? 摩擦离合器在正常的接合过程中，从动轴转速从零逐渐加速
到主动轴的转速，因而两摩擦面间不可避免地会发生相对滑
动。这种相对滑动要消耗一部分能量，并引起摩擦片的磨损
和发热。
? 单片式摩擦离合器多用于转矩在 2000 N,m以下的轻型机械。
? 图 17-16a所示为多片式摩擦离合器。
图 17-16 多片式摩擦离合器
? 如图 17-17所示，在电磁操纵的
摩擦离合器中，当直流电经接
触环 1导入电磁线圈 2后，产生
磁力线吸引衔铁 5，于是衔铁 5
将两组摩擦片 3和 4压紧，离合
器处于接合状态。当电流切断
时，磁力消失，依靠复位弹簧 6
将衔铁推开，使两组摩擦片松
开，离合器处于分离状态。
? 在电磁离合器中，电磁摩擦离
合器是应用最广泛的一种。
? 摩擦离合器也可用电磁力来操纵。
§ 17-7 磁粉离合器
? 磁粉离合器的工作原理如图 17-18所示，图中安置励磁线圈 1的磁
轭 2为离合器的固定部分。若将圆筒 3与左右轮辐 7,8组成离合器
的主动部分，则转子 6从动轴组成离合器的从动部分。在圆筒 3的
中间嵌装着隔磁环 4，轮辐 7或 8上可联接输入件，在转子 6与圆筒 3
之间有 0.5-2mm的间隙，其中充填磁粉 5。图 17-18a表示断电时磁
粉被离心力甩在圆筒的内壁，疏松并且散开，此时离合器处于分离
状态。图 17-18b表示通电后励磁线圈产生磁场，磁力线跨越空隙
穿过圆筒到达转子形成图示的回路，此时磁粉受到磁场的影响而被
磁化。磁化了的磁粉彼此相互吸引串成磁粉链而在圆筒与转子间聚
合，依靠磁粉的结合力和磁粉与主、从动件工作面间的摩擦力来传
递转矩。
? 磁粉的性能是决定离合器性能的重要因素。磁粉应具有导磁率
高、剩磁小、流动性良好、耐磨、耐热、不烧结等性能，一般
常用铁钴镍、铁钴钒等合金粉，并加入适量的粉状二硫化钼。
? 磁粉离合器具有下列优良性能：
1)励磁电流 I与转矩 T间呈线性关系，转矩调节简单而且精确，调
节范围也宽；
2)可用作恒张力控制，这对造纸机、纺织机、印刷机、绕线机等
是十分可贵的。例如当卷绕机的卷径不断增加时，通过传感器
控制励磁电流变化，从而转矩亦随之相应地变化，以保证获得
恒定的张力；
3)若将磁粉离合器的主动件固定，则可作制动器使用。
? 此外，这种离合器操纵方便、离合平稳、工作可靠，但重量较
大。
§ 17-8 定向离合器
? 图 17-19所示为滚柱式
定向离合器，图中星轮
1和外环 2分别装在主
动件和从动件上，星轮
和外环间的楔形空腔内
装有滚柱 3，滚柱数目
一般为 3-8个，每个滚
柱都被弹簧推杆 4以不
大的推力向前推进而处
于半楔紧状态。
? 星轮和外环均可作为主动件。现以外环为主动件来分析，
当外环逆时针方向回转时，以摩擦力带动滚柱向前滚动，
进一步楔紧内外接触面，从而驱动星轮一起转动，离合器
处于接合状态。反之，当外环顺时针方向回转时，则带动
滚柱克服弹簧力而滚到楔形空腔的宽敞部分，离合器处于
分离状态，所以称为定向离合器。当星轮与外环均按顺时
针方向作同向回转时，根据相对运动原理，若外环转速小
于星轮转速，则离合器处于接合状态。反之，如外环转速
大于星轮转速，则离合器处于分离状态，因此又称为超越
离合器。定向离合器常用于汽车、机床等的传动装置中。
? 图 17-20所示为楔块式定向离台器。
这种离合器以楔块代替滚柱，楔
块的形状如图所示。内外环工作
面部为圆形、整圈的拉簧压着楔
块始终和内环接触，并力图使楔
块绕自身作逆时针方向偏摆。当
外环顺时针方向旋转或内环逆时
针方向旋转时，楔块克服弹簧力
而作顺时针方向偏摆，从而在内
外环间越楔越紧，离合器处于接
合状态。反向时楔块松开而成分
离状态。
§ 17-9 制 动 器
? 制动器是用来降低机械运转速度或迫使机械停止运转的装置。
? 在车辆、起重机等机械中，广泛采用各种型式的制动器。
一、块式制动器
? 图 17-21a所示为块式制动器，它借助瓦块与制动轮间的摩擦
力来制动。通电时，励磁线圈 1吸住衔铁 2，再通过一套杠杆
使瓦块 5松开，机器便能自由运转。当需要制动时，则切断电
流，励磁线圈释放衔铁 2，依靠弹簧力并通过杠杆使瓦块 5抱
紧制动轮 6。制动器也可以安排为在通电时起制动作用，但为
安全起见，应安排在断电时起制动作用。
二、带式制动器
? 图 17-22为带式制动器。
当杠杆上作用外力 F后，
闸带收紧且抱住制动
轮，靠带与轮间的摩
擦力达到制动目的，
这种制动器结构简单、
紧凑。
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制动器
§ 17-1 联轴器、离合器的类型和应用
§ 17-2 固定式刚性联轴器
§ 17-3 可移式刚性联轴器
§ 17-4 弹性联轴器
§ 17-5 牙嵌离合器
§ 17-6 圆盘摩擦离合器
§ 17-7 磁粉离合器
§ 17-8 定向离合器
§ 17-9 制 动 器
§ 17-1联轴器、离合器的类型和应用
? 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 。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。
? 联轴器分刚性和弹性两大类。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。
弹性联轴器包含有弹性元件，能补偿两轴的相对位移，并具
有吸收振动和缓和冲击的能力。
? 离合器主要分牙嵌式和摩擦式两类。另外，还有电磁离合器
和自动离合器。电磁离合器在自动化机械中作为控制转动的
元件而被广泛应用。自动离合器能够在特定的工作条件下自
动接合或分离。
? 联轴器和离合器大都已标准化了。一般可先依据机器的工作
条件选定合适的类型，然后按照计算转矩、轴的转速和轴端
直径从标准中选择所豁的型号和尺寸。必要时还应对其中某
些零件进行验算。
? 计算转矩 Tc已将机器启动时的惯性力和工作中的过载等因素
考虑在内。联轴器和离合器的计算转矩可按下式确定
Tc=KAT (17-1)
? 式中,T为名义转矩； KA为工作情况系数,KA值列于表 17-1
中。
§ 17-2 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。如图 17-1所
示，它是用螺栓联接两个半联轴器的凸缘，以实规两轴联接
的。螺栓可以用普通螺栓，也可以用铰制孔用螺栓。
? 这种联轴器有普通
的凸缘联轴器 ( a )
和有对中榫的凸缘
联轴器 (b)两种主
要的结构型式。
§ 17-3 可移式刚性联轴器
? 由于制造、安装误差或工作时零
件的变形等原因，被联接的两轴
不一定都能精确对中，因此就会
出现两轴间的轴向位移 x(图 17-
2a)，径向位移 y(图 b),角位移
α(图 c),以及由这些位移组合的
综合位移。如果联轴器没有适应
这种相对位移的能力，就会在联
轴器、轴和轴承中产生附加载荷，
甚至引起强烈振动。
? 可移式刚性联轴器的组成零件间构成的动联接，具有某一方
向或几个方向的活动度，因此能补偿两轴的相对位移。常用
的可移式刚性联轴器有以下几种：
一、齿式联轴器
? 齿式联轴器是由两个有内齿的外壳 3和两个有外齿的套筒 4所
组成 (图 17-3a)。套筒与轴用键相联，两个外壳用螺栓 2联成
一体，外壳与套筒之间设有密封圈 1。内齿轮齿数和外齿轮
齿数相等。工作时靠啮合的轮齿传递转矩。由于轮齿间留有
较大的间隙和外齿轮的齿顶制成球形 (图 17-3b)，所以能补
偿两轴的不对中和偏斜 (图 17-4)。为了减小轮齿的磨损和相
对移动时的摩擦阻力，在外壳内贮有润滑油。
? 齿式联轴器的优点是能传递很大的转矩和补偿适量的综合位
移，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。
二、滑块联轴器
? 滑块联轴器是由两个端面开有径向凹槽的半联轴器 1,3和两
端各具凸榫的中间滑块 2所组成 (图 17-5)。中间滑块两端面上
的凸榫相互垂直，分别嵌装在两个半联轴器的凹槽中，构成
移动副。如果两轴线不对中或偏斜，运转时滑块将在凹槽内
滑动，所以凹槽和滑块的工作面间要加润滑剂。若两轴不对
中，当转速较高时，由于滑块的偏心将会产生较大的离心力
和磨损，并给轴和轴承带来附加动载荷，因此它只适用于低
速，轴的转速一般不超过 300 r/min。
三、万向联轴器
? 图 17-6所示为以十字轴为中间件的万向联轴器。十字轴的四
端用铰链分别与轴 1、轴 2上的叉形接头相联。因此，当一轴
的位置固定后，另一轴可以在任意方向偏斜 α角，角位移 α可
达 40° -45° 。
? 但是，单个万向联轴器两轴
的瞬时角速度并不是时时相
等的，即当主动轴 1以等角速
度回转时，从动轴 2作变角速
度转动，从而引起动载荷，
对使用不利。
? 为了克服单个万向联轴器的上述缺点，机器中常将万向联轴
器成对使用，如图 17-8所示。这种由两个万向联轴器组成的
装置称为双万向联轴器。对于联接相交或平行二轴的双万向
联轴器，欲使主、从动轴的角速度相等，必须满足两个条件：
1)主动轴、从动轴与中间件 C的夹角必须相等，即 α1=α2； 2)
中间件两端的叉面必须位于同一平面内。
§ 17-4 弹性联轴器
一、弹性套柱销联轴器
? 弹性套柱销联轴器结构上和凸缘
联轴器很近似，但是两个半联轴
器的联接不用螺栓，而是用带橡
胶弹性套的柱销，如图 17-10所示。
为了更换橡胶套时简便而不必拆
移机器，设计中应注意留出距离 A；
为了补偿轴向位移，安装时应注
意留出相应大小的间隙。。弹性
套柱销联轴器在高速轴上应用得
十分广泛。
二、弹性柱销联轴器
? 如图 17-11所示，弹性柱销联轴器
是利用若干非金属材料制成的柱销
置于两个半联轴器凸缘的孔中，以
实现两轴的联接。柱梢通常用尼龙
制成，而尼龙具有一定的弹性。弹
性柱销联轴器的结构简单，更换柱
销方便。为了防止柱销滑出，在柱
销两端配置挡板。装配挡板时应注
意留出间隙。
? 上述两种联轴器，能缓和冲击、吸收振动，且能补偿故大的轴向
位移。依靠弹性柱销的变形，允许有微量的径向位移和角位移。
适用于正反向变化多、启动频繁的高速轴。
? 轮胎式联轴器 的结构如图 17-12所
示，中间为橡胶制成的轮胎环，
用止退垫板与半联轴器联接。它
的结构简单可靠，易于变形，因
此它允许的相对位移较大。
? 轮胎式联轴器适用于启动频繁、
正反向运转、有冲击振动、两轴
间有较大的相对位移量、以及潮
湿多尘之处。它的径向尺寸庞大，
但轴向尺寸较窄，有利于缩短串
接机组的总长度。它的最大转速
可达 5 000 r/min。
三、轮胎式联轴器
§ 17-5 牙嵌离合器
? 牙嵌离合器是由两个端面带牙的套筒所组成 (图 17-13)，其中
套筒 1紧配在轴上，而套筒 2可以沿导向平键 3在另一根轴上
移动。利用操纵杆移动滑环 4可使两个套筒接合或分离。为
避免滑环的过量磨损，可动的套筒应装在从动轴上。为便于
两轴对中，在套筒 1中装有对中环 5，从动轴端则可在对中环
中自由转动。
? 离合器牙的形状有三角形、梯形和锯齿形。三角形牙传递中、
小转矩，牙数为 15~60。梯形、锯齿形牙可传递较大的转矩，
牙数为 3~15。梯形牙可以补偿磨损后的牙侧间隙。锯齿形牙
只能单向工作，反转时由于有较大的轴向分力，会迫使离合
器自行分离。各牙应精确等分，以使载荷均布。
? 牙嵌离合器结构简单，外廓尺寸小，能传递较大的转矩，
故应用较多。但牙嵌离合器只宜在两轴不回转或转速差很
小时进行接合，否则牙齿可能会因受撞击而折断。
? 牙嵌离合器可以借助电磁线圈的吸力来操纵，称为电磁牙
嵌离合器。电磁牙嵌离合器通常采用嵌入方便的三角形细
牙。它依据信息而动作，所以便于遥控和程序控制。
§ 17-6 圆盘摩擦离合器
? 圆盘摩擦离合器有单片式和
多片式两种。
? 图 17-15所示为单片式摩擦
离合器的简图，其中圆盘 1
紧配在主动轴上，圆盘 2可
以沿导键在从动轴上移动。
移动滑环 3可使两圆盘接合
或分离。工作时轴向压力 Fa
使两圆盘的工作表面产生摩
擦力来传递扭矩。
? 与牙嵌离合器比较，摩擦离合器具有下列优点,1)在任何不
同转速条件卞两轴都可以进行接合； 2)过载时摩擦面间将发
生打滑，可以防止损坏其他零件； 3)接合较平稳，冲击和振
动较小。
? 摩擦离合器在正常的接合过程中，从动轴转速从零逐渐加速
到主动轴的转速，因而两摩擦面间不可避免地会发生相对滑
动。这种相对滑动要消耗一部分能量，并引起摩擦片的磨损
和发热。
? 单片式摩擦离合器多用于转矩在 2000 N,m以下的轻型机械。
? 图 17-16a所示为多片式摩擦离合器。
图 17-16 多片式摩擦离合器
? 如图 17-17所示，在电磁操纵的
摩擦离合器中，当直流电经接
触环 1导入电磁线圈 2后，产生
磁力线吸引衔铁 5，于是衔铁 5
将两组摩擦片 3和 4压紧，离合
器处于接合状态。当电流切断
时，磁力消失，依靠复位弹簧 6
将衔铁推开，使两组摩擦片松
开，离合器处于分离状态。
? 在电磁离合器中，电磁摩擦离
合器是应用最广泛的一种。
? 摩擦离合器也可用电磁力来操纵。
§ 17-7 磁粉离合器
? 磁粉离合器的工作原理如图 17-18所示，图中安置励磁线圈 1的磁
轭 2为离合器的固定部分。若将圆筒 3与左右轮辐 7,8组成离合器
的主动部分，则转子 6从动轴组成离合器的从动部分。在圆筒 3的
中间嵌装着隔磁环 4，轮辐 7或 8上可联接输入件，在转子 6与圆筒 3
之间有 0.5-2mm的间隙，其中充填磁粉 5。图 17-18a表示断电时磁
粉被离心力甩在圆筒的内壁，疏松并且散开，此时离合器处于分离
状态。图 17-18b表示通电后励磁线圈产生磁场，磁力线跨越空隙
穿过圆筒到达转子形成图示的回路，此时磁粉受到磁场的影响而被
磁化。磁化了的磁粉彼此相互吸引串成磁粉链而在圆筒与转子间聚
合，依靠磁粉的结合力和磁粉与主、从动件工作面间的摩擦力来传
递转矩。
? 磁粉的性能是决定离合器性能的重要因素。磁粉应具有导磁率
高、剩磁小、流动性良好、耐磨、耐热、不烧结等性能，一般
常用铁钴镍、铁钴钒等合金粉，并加入适量的粉状二硫化钼。
? 磁粉离合器具有下列优良性能：
1)励磁电流 I与转矩 T间呈线性关系，转矩调节简单而且精确，调
节范围也宽；
2)可用作恒张力控制，这对造纸机、纺织机、印刷机、绕线机等
是十分可贵的。例如当卷绕机的卷径不断增加时，通过传感器
控制励磁电流变化，从而转矩亦随之相应地变化，以保证获得
恒定的张力；
3)若将磁粉离合器的主动件固定，则可作制动器使用。
? 此外，这种离合器操纵方便、离合平稳、工作可靠，但重量较
大。
§ 17-8 定向离合器
? 图 17-19所示为滚柱式
定向离合器，图中星轮
1和外环 2分别装在主
动件和从动件上，星轮
和外环间的楔形空腔内
装有滚柱 3，滚柱数目
一般为 3-8个，每个滚
柱都被弹簧推杆 4以不
大的推力向前推进而处
于半楔紧状态。
? 星轮和外环均可作为主动件。现以外环为主动件来分析，
当外环逆时针方向回转时，以摩擦力带动滚柱向前滚动，
进一步楔紧内外接触面，从而驱动星轮一起转动，离合器
处于接合状态。反之，当外环顺时针方向回转时，则带动
滚柱克服弹簧力而滚到楔形空腔的宽敞部分，离合器处于
分离状态，所以称为定向离合器。当星轮与外环均按顺时
针方向作同向回转时，根据相对运动原理，若外环转速小
于星轮转速，则离合器处于接合状态。反之，如外环转速
大于星轮转速，则离合器处于分离状态，因此又称为超越
离合器。定向离合器常用于汽车、机床等的传动装置中。
? 图 17-20所示为楔块式定向离台器。
这种离合器以楔块代替滚柱，楔
块的形状如图所示。内外环工作
面部为圆形、整圈的拉簧压着楔
块始终和内环接触，并力图使楔
块绕自身作逆时针方向偏摆。当
外环顺时针方向旋转或内环逆时
针方向旋转时，楔块克服弹簧力
而作顺时针方向偏摆，从而在内
外环间越楔越紧，离合器处于接
合状态。反向时楔块松开而成分
离状态。
§ 17-9 制 动 器
? 制动器是用来降低机械运转速度或迫使机械停止运转的装置。
? 在车辆、起重机等机械中，广泛采用各种型式的制动器。
一、块式制动器
? 图 17-21a所示为块式制动器，它借助瓦块与制动轮间的摩擦
力来制动。通电时，励磁线圈 1吸住衔铁 2，再通过一套杠杆
使瓦块 5松开，机器便能自由运转。当需要制动时，则切断电
流，励磁线圈释放衔铁 2，依靠弹簧力并通过杠杆使瓦块 5抱
紧制动轮 6。制动器也可以安排为在通电时起制动作用，但为
安全起见，应安排在断电时起制动作用。
二、带式制动器
? 图 17-22为带式制动器。
当杠杆上作用外力 F后，
闸带收紧且抱住制动
轮，靠带与轮间的摩
擦力达到制动目的，
这种制动器结构简单、
紧凑。
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