11.2.1 离合器的性能要求
离合器在机器运转过程中能实现两轴方便的接合与分离。其基本要求是：工作可靠，接合、分离迅速而平稳，操纵灵活、省力，调节和修理方便，外形尺寸小，重量轻；对摩擦式离合器，还要求其耐磨性好并具有良好的散热能力。
11.2.2 离合器的分类
离合器的类型很多，按实现两轴接合和分离的过程可分为操纵离合器、自动离合器；按离合的工作原理可分为嵌合式离合器、摩擦式离合器。
嵌合式离合器通过主、从动元件上牙形之间的嵌合力来传递回转运动和动力，工作比较可靠，传递的转矩较大，但接合时有冲击，运转中接合困难。
摩擦式离合器是通过主、从动元件间的摩擦力来传递回转运动和动力，运动中接合方便，有过载保护性能。但传递转矩较小，适用于高速、低转矩的工作场合。
11.2.3 常用离合器的结构和特点
1.牙嵌式离合器
牙嵌式离合器如图11-12所示，是由两端面上带牙的半离合器1、2组成。半离合器1用平键固定在主动轴上，半离合器2用导向键3或花键与从动轴联接。在半离合器1上固定有对中环5，从动轴可在对中环中自由转动，通过滑环4的轴向移动操纵离合器的接合和分离。滑环的移动可用杠杆、液压、气动或电磁吸力等操纵机构控制。
图11-12 牙嵌式离合器
牙嵌离合器常用的牙型有：三角形、矩形、梯形和锯齿形，如图11-13所示。
图11-13 牙嵌式离合器的牙型
三角形牙用于传递中、小转矩的低速离合器，牙数一般为12～60；矩形牙无轴向分力，接合困难，磨损后无法补偿，冲击也较大，故使用较少；梯形牙强度高，传递转矩大，能自动补偿牙面磨损后造成的间隙，接合面间有轴向分力，容易分离，因而应用最为广泛；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。
牙嵌离合器主要失效形式是牙面的磨损和牙根折断，因此要求牙面有较高的硬度，牙根有良好的韧性，常用材料为低碳钢渗碳淬火到硬度为54～60 HRC，也可用中碳钢表面淬火。
牙嵌离合器结构简单，尺寸小，接合时两半离合器间没有相对滑动，但只能在低速或停机时接合，以避免因冲击折断牙齿。(www.zuozong.com)
2.圆盘摩擦离合器
摩擦离合器依靠两接触面间的摩擦力来传递运动和动力。按结构形式不同，可分为圆盘式、圆锥式、块式和带式等类型，最常用的是圆盘摩擦离合器。
圆盘摩擦离合器分为单片式和多片式两种，如图11-14、图11-15所示。
图11-14 单片式摩擦离合器
如图11-14所示，单片式摩擦离合器由摩擦圆盘1、2和滑环4组成。圆盘1与主动轴联结，圆盘2通过导向键3与从动轴联结并可在轴上移动。操纵滑环4可使两圆盘接合或分离。轴向压力FQ使两圆盘接合，并在工作表面产生摩擦力，以传递转矩。单片式摩擦离合器结构简单，但径向尺寸较大，只能传递不大的转矩。
多片式摩擦离合器有两组摩擦片，如图11-15所示。主动轴1与外壳2相联结，外壳内装有一组外摩擦片4，形状如图11-16（a）所示，其外缘有凸齿插入外壳上的内齿槽内，与外壳一起转动，其内孔不与任何零件接触。从动轴10与套筒9相联结，套筒上装有一组内摩擦片5，形状如图11-16（b）所示，其外缘不与任何零件接触，随从动轴一起转动。滑环7由操纵机构控制，当滑环向左移动时，使杠杆8绕支点顺时针转动，通过压板3将两组摩擦片压紧，实现接合；滑环7向右移动，则实现离合器分离。若摩擦片为图11-16（c）的形状，则分离时能自动弹开。摩擦片间的压力由螺母6调节。
图11-15 多片式摩擦离合器
图11-16 摩擦片
多片式摩擦离合器由于摩擦面增多，传递转矩的能力提高，径向尺寸相对减小，但结构较为复杂。
3.滚柱超越离合器
超越离合器又称为定向离合器，是一种自动离合器。目前广泛应用的是滚柱超越离合器，如图11-17所示，由星轮1、外圈2、滚柱3和弹簧顶杆4组成。滚柱的数目一般为3～8个，星轮和外圈都可作主动件。当星轮为主动并作顺时针转动时，滚柱受摩擦力作用被楔紧在星轮与外圈之间，从而带动外圈一起回转，离合器为接合状态；当星轮逆时针转动时，滚柱被推到楔形空间的宽敞部分而不再楔紧外圈，离合器为分离状态。超越离合器只能传递单向转矩。若外圈和星轮作顺时针同向回转，则当外圈转速大于星轮转速时，离合器为分离状态；当外圈转速小于星轮转速时，离合器为接合状态。
图11-17 超越离合器
超越离合器尺寸小，接合和分离平稳，可用于高速传动。
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