理论教育 离合器的工作原理及类型分析

离合器的工作原理及类型分析

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:如图4-41所示,牙嵌离合器由两个端面带牙的半离合器组成。图4-41牙嵌离合器3.摩擦离合器摩擦离合器依靠离合器中内、外摩擦片间的摩擦力传递转矩。安全离合器在过载时可自动脱开,保护重要零件,当载荷恢复正常时,可自动接合并传递转矩。

离合器的工作原理及类型分析

离合器是传动系统中直接与发动机相联系的部件,它担负动力系统和传动系统的切断和结合功能。虽然离合器也是用来连接两轴,使轴一起转动并传递转矩,但离合器与联轴器有不同之处,即离合器可根据工作需要,在机器运转过程中随时将两轴接合或分离。例如,汽车中的离合器可以保证汽车起步时平稳起步,保证换挡时平顺,也可防止传动系统过载。

1.离合器的类型

离合器的类型很多,根据离合器工作原理进行分类,可将离合器分为牙嵌离合器、摩擦离合器、安全离合器和超越离合器等。不管是哪种离合器,都应接合迅速、分离彻底、动作准确、调整方便。

2.牙嵌离合器

牙嵌离合器是利用特殊形状的牙、齿、键等相互嵌合来传递转矩的。如图4-41所示,牙嵌离合器由两个端面带牙的半离合器组成。主动半离合器用平键与主动轴连接,从动半离合器用导向键(或花键)与从动轴连接,并借助操作机构做轴向移动,使两个独立的半离合器端面爪牙相互嵌合或分离。为了保证两个独立的半离合器对中,主动半离合器上安装有对中环。

图4-41 牙嵌离合器

3.摩擦离合器

摩擦离合器依靠离合器中内、外摩擦片间的摩擦力传递转矩。在主动轴、从动轴上分别安装摩擦盘(片),操作环可以使摩擦盘跟从动轴移动。接合时两盘压紧,主动轴上的转矩由两盘接触面间产生的摩擦力矩传递到从动轴上。摩擦离合器接合平稳,冲击与振动较小,有过载保护作用,但在离合过程中,主动轴、从动轴不能同步回转,外形尺寸较大,适用于在高速下接合,而主动轴、从动轴对同步要求低的场合。(www.daowen.com)

摩擦离合器分为单片式摩擦离合器和多片式摩擦离合器两种,如图4-42所示。单片式摩擦离合器结构简单,散热好,但尺寸较大,传递转矩较小,常用于自动控制的数控机床中;多片式摩擦离合器由内、外摩擦片交错排列组合,结构较复杂,外径尺寸较小,传递转矩大,常用于要求径向空间紧凑且较大的机械上。

图4-42 摩擦离合器

(a)单片式结构 (b)多片式结构

4.安全离合器

安全离合器的工作原理是:在离合器中设置弹簧机构(如钢珠),当扭力超过弹簧力时就产生打滑,调整弹簧力的大小就可以限制扭力的大小。安全离合器在过载时可自动脱开,保护重要零件,当载荷恢复正常时,可自动接合并传递转矩。安全离合器通常有3种形式,即嵌合式安全离合器、摩擦式安全离合器和破断式安全离合器。当传递的转矩超过设计值时,上述3种安全离合器将分别发生分开连接件、连接件打滑和连接破断等动作,从而防止机器中重要零件损坏。

5.超越离合器

超越离合器又称单向超越离合器或自由轮离合器。与其他离合器的区别是,单向超越离合器无需控制机构,它是依靠其单向锁止原理来发挥固定或连接作用的。力矩的传递是单方向的,其连接和固定完全由与之相连接元件的受力方向所决定。当与之相连接元件的受力方向与锁止方向相同时,该元件即被固定或连接;当受力方向与锁止方向相反时,该元件即被释放或脱离连接。在驱动轴与从动轴之间,只能使从动轴作一个方向回转,反方向具有空转机能。

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