1.4.4 联轴器、离合器、制动器
1.联轴器
联轴器是用来连接不同机器（或部件）的两轴，使它们一起回转并传递转矩。按结构特点不同，联轴器可分为刚性联轴器和弹性联轴器两大类。
（1）刚性联轴器。此类联轴器中全部零件都是刚性的，在传递载荷时，不能缓冲吸振。
1）固定式刚性联轴器：凸缘联轴器是固定式刚性联轴器中应用最广的一种，见图1-79，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。两凸缘盘的端部有对中止口，以保证两轴对中。凸缘联轴器结构简单，能传递较大的转矩。但要求两轴对中性好，且不能缓冲减振。
图1-79 凸缘联轴器
2）可移式刚性联轴器：可移式刚性联轴器允许被连接的两轴发生一定的相对位移。可移式刚性联轴器又分万向联轴器和十字滑块联轴器。
①万向联轴器：单个万向联轴器的构造见图1-80，它由两个叉形零件和一个十字形连接件等组成。两轴间的交角最大可达45°，但主动轴等速转动时，从动轴的角速度不稳定。为克服这一缺点，万向联轴器可成对使用，见图1-81。
图1-80 单个万向联轴器
1—叉形零件；2—十字形连接件；3—叉形零件
图1-81 双万向联轴器
万向联轴器结构简单，工作可靠，在汽车等设备上有广泛的应用。
②十字滑块联轴器：见图1-82，十字滑块联轴器是由两个端面开有凹槽的半联轴器和一个两端都有凸榫的中间圆盘组成。工作时，中间圆盘的凸榫可在凹槽中滑动，以补偿两轴的位移。
图1-82 十字滑块联轴器
1—半联轴器；2—中间圆盘
当转速高时，中间圆盘产生动载荷，所以只适用于低速、冲击载荷小的场合。如减速器的低速轴和卷扬机卷筒轴的连接。
（2）弹性联轴器。弹性联轴器中有弹性元件，因此不仅可以补偿两轴位移，而且有较好的缓冲和吸振能力。
1）弹性套柱销联轴器：由弹性橡胶圈、柱销和两个半联轴器组成。弹性套柱销联轴器适用于启动频繁的高速轴连接，如电动机轴和减速箱轴的连接。
2）尼龙柱销联轴器：尼龙柱销联轴器和弹性套柱销联轴器相似，只是用尼龙柱销代替了橡胶圈和钢制柱销，其性能及用途与弹性套柱销联轴器相同。现已常用尼龙柱销联轴器来代替弹性套柱销联轴器。
2.离合器
用离合器连接的两轴，在机器运转时可随时接合和分离。
离合器的类型很多，按接合的原理分嵌入式离合器和摩擦式离合器。
（1）嵌入式离合器。嵌入式离合器是依靠齿的嵌合来传递转矩的，分牙嵌离合器和齿轮离合器。
1）牙嵌离合器：牙嵌离合器是由两个端面上有牙的套筒所组成。一个套筒固定在主动轴上，另一个套筒则用导向键或花键与从动轴相连接，利用操纵机构使其沿轴向移动来实现接合与分离。
牙嵌离合器结构简单，但接合时有冲击，为避免齿被打坏，只能在低速或停车状态下接合。适用于主、从动轴严格同步的高精度机床。
2）齿轮离合器：齿轮离合器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大。
（2）摩擦式离合器。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）多片式摩擦离合器适用的载荷范围大，所以多片式摩擦离合器广泛应用于汽车、摩托车、起重机等设备中。
2）单片式摩擦离合器见图1-83，操纵滑环，使从动盘左移并压紧主动盘，两圆盘间产生摩擦力，离合器接合。当从动盘向右移动，离合器分离。
图1-83 单片式摩擦离合器
1—从动轴；2—从动盘；3—主动盘；4—主动轴；5—导向平键；6—滑环
3.制动器
制动器是具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能的装置，是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备（如矿井提升机、电梯等）则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。
制动器分两大类，起重机用制动器和汽车制动器。汽车制动器又分为行车制动器（脚刹），驻车制动器（手刹）。在行车过程中，一般都采用行车制动（脚刹），便于在前进的过程中减速停车，不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵时才采用驻车制动。当车停稳后，就要使用驻车制动（手刹），防止车辆前滑和后溜。停车后一般除使用驻车制动外，上坡要将挡位挂在一挡（防止后溜），下坡要将挡位挂在倒挡（防止前滑）。
使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据，其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料（制动件）的性能直接影响制动过程，而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等，后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。
起重机用制动器对于起重机来说既是工作装置，又是安全装置，制动器在起升机构中，是将提升或下降的货物能平稳的停止在需要的高度，或者控制提升或下降的速度；在运行或变幅等机构中，制动器能够让机构平稳的停止在需要的位置。
（1）按制动件的结构形式分为外抱块式制动器、内张蹄式制动器、带式制动器、盘式制动器等。
（2）按制动件所处工作状态分为常闭式制动器（常处于紧闸状态，需施加外力方可解除制动）和常开式制动器（常处于松闸状态，需施加外力方可制动）。
（3）按操纵方式分为人力、液压、气压和电磁力操纵的制动器。
（4）按制动系统的作用分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。
上述各制动系统中，行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。
（1）功用。使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动，这些作用统称为制动。汽车上装设的一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，借以使外界（主要是路面）在汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，对汽车进行一定程度的制动，这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力；这样的一系列专门装置即称为制动系。
这种用以使行驶中的汽车减速甚至停车的制动系称为行车制动系；用以使已停驶的汽车驻留原地不动的装置，称为驻车制动系。这两个制动系是每辆汽车必须具备的。
（2）组成部分。任何制动系都具有以下四个基本组成部分。
1）供能装置，包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。
2）控制装置，包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。
3）传动装置，包括将制动能量传输到制动器的各个部件。
4）制动器，产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力（制动力）的部件，其中包括辅助制动系中的缓速装置。