1. 安全离合器（转矩操纵）

确保传递的转矩不超过某限定值的离合器称为安全离合器。

图10.19所示为一种多片安全离合器，其构造与前述多片离合器相似，但没有操纵机构，而是用弹簧将摩擦片压紧。弹簧压力的大小可用螺钉进行调节，调节完毕并把螺钉固定后，弹簧的压力就保持不变。当过载时，摩擦片间将发生打滑从而起到安全保护作用。这种安全离合器径向尺寸小、工作平稳，使用维护简单，分离后可自动恢复其工作能力，但工作精度不高（取决于摩擦系数是否稳定），工作中有发热现象。

图10.19　多片安全离合器

图10.20所示为一种牙嵌安全离合器，半离合器1与轴用花键连接，另一半离合器2通过滑动轴承套在半离合器1上，其外部的键可与齿轮等传动件连接。运动和转矩的传递是通过半离合器2和压盖端面的牙形相互嵌合来实现的。当转矩超过许用值时，弹簧被过大的轴向分力压缩，使压盖右移，离合器断开，半离合器2在滑动轴承上自由旋转。分离转矩的大小可用圆螺母来调节。

图10.20　牙嵌安全离合器

图10.21（a）所示为一种滚珠安全离合器，结构由主动齿轮、从动盘、外套筒、弹簧、调节螺母组成。主动齿轮活套在轴上，外套筒用花键与从动盘连接，同时又用键与轴相连。在主动齿轮和从动盘的端面内，各沿直径为Dm的圆周上制有数量相等的滚珠承窝（一般为4～8个），承窝中装入滚珠[图10.21（b）中，a＞d/2]后，进行敛口，以免滚珠脱出。正常工作时，由于弹簧的推力使两盘的滚珠互相交错压紧，主动齿轮传来的转矩通过滚珠、从动盘、外套筒而传给从动轴。当转矩超过许用值时，弹簧被过大的轴向分力压缩，使从动盘向右移动，原来交错压紧的滚珠因被放松而相互滑过，此时主动齿轮空转，从动轴即停止转动。当载荷恢复正常时，又可重新传递转矩。弹簧压力的大小可用螺母来调节。这种离合器由于滚珠表面会受到较严重的冲击与磨损，故一般只用于传递较小转矩的装置中。

2. 超越离合器（转向操纵）

利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变化，具有自行离合功能的离合器成为超越离合器。此类离合器只能传递单向的转矩，其结构可以是摩擦滚动元件式，也可以是棘轮棘爪式。

图10.22所示为一种滚柱式定向离合器，由爪轮、套筒、滚柱、弹簧顶杆等组成。如果爪轮为主动轮并做顺时针回转时，滚柱将被摩擦力带动而楔紧在爪轮和套筒间空隙的收缩部分，使套筒随爪轮一同回转，离合器即进入接合状态。但当爪轮反向回转时，滚柱即被推到空隙的宽敞部分，这时离合器即处于分离状态。因而，定向离合器只能传递单向的转矩，可在机械中用来防止逆转及完成单向传动。如果在套筒随爪轮旋转的同时，套筒又从另一运动系统获得旋向相同但转速较大的运动时，离合器也将处于分离状态。即从动件的角速度超过主动件时，主动件回转对从动件无影响；反之，当套筒的转速较小时，离合器处于接合状态，爪轮将带动套筒一同转动，这种现象称为超越作用。

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图10.21　滚珠安全离合器

1—主动齿轮；2—从动盘；3—外套筒；4—弹簧；5—调节螺母。

图10.22　滚柱式定向离合器

1—爪轮；2—套筒；3—滚柱；4—弹簧顶杆。

滚柱离合器结构紧凑，接合、分离平稳，工作无噪声，适宜高速传动。但制造精度要求高，常用于机床及运输机构（如摩托车和直升机）。

棘轮超越离合器由带齿棘轮和棘爪组成。如图10.23所示为自行车后轮轴上的棘轮超越离合器。当脚蹬踏板时，经链轮和链条带动内圈具有棘齿的飞轮顺时针转动，再通过棘爪的作用，使后轮轴顺时针转动，从而驱动自行车前行。自行车前进时，如果令踏板不动，后轮轴便会超越飞轮而转动，让棘爪在棘轮齿背上滑过，从而实现不蹬踏板的自由滑行。

由于棘轮超越离合器诸如噪声、磨损和空转等缺点，它一般用于低速和离合精度不高的传动装置中。

图10.23　棘轮超越离合器

1—链轮；2—链条；3—飞轮；4—棘爪；5—轮轴。

3. 离心离合器（转速操纵）

离心离合器，如图10.24所示。按其在静止状态时的离合情况可分为开式和闭式两种：开式只有当达到一定工作转速时，主、从动部分才进入接合；闭式在到达一定工作转速时，主、从动部分才分离。在起动频繁的机器中采用离心离合器，可使电动机在运转稳定后才接入负载。如电动机的起动电流较大或起动力矩很大时，采用开式离心离合器就可避免电动机过热，或防止传动机构受到很大的动载荷。采用闭式离心离合器则可在机器转速过高时起安全保护作用。又因这种离合器是靠摩擦力传递转矩的，故转矩过大时也可通过打滑而起保安作用。