通過直觀的動畫來了解離合器的幾種類型及其工作原理

2017-05-09  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網

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離合器是主、從動部分在同軸線上傳遞動力和運動時,具有接合或分離功能的裝置。


 


一、離合器的功用和分類

1.功用: 離合器同聯(lián)軸器一樣,主要用于軸和軸之間的聯(lián)接,使它們一起回轉并傳遞力矩.


2.區(qū)別:在機器的運轉或停車過程中可隨時接合或分離,而且迅速可靠,達到操縱傳動系統(tǒng)的斷續(xù),以便進行變速及換向等 ;離合器也可用于過載保護等。而聯(lián)軸器須在機器停止運轉后,經拆卸才能分離聯(lián)接的兩軸。


3.應用:機械傳動系統(tǒng)的啟動、停止、換向及變速等操作。


4.特點:工作可靠,結合和分離迅速平穩(wěn),動作準確,調節(jié)和維修方便,操縱方便而且省力,結構簡單等。


二、離合器的分類

1.離合器按控制方法不同

可分為操縱離合器(必須通過操縱元件才具有接合或分離功能的離合器)和自控離合器(在主動部分或從動部分某些性能參數變化時,接合元件具有自行接合和分離功能的離合器。)


2.按操縱方式不同操縱離合器可分為機械離合器、電磁離合器、液壓離合器和氣壓離合器等四種。


3.自控離合器分為超越離合器、離心離合器和安全離合器等三種。


4.機械離合器(在機械機構的直接作用下具有離合功能的離合器)可分為牙嵌式(離合式)和摩擦式離合器兩種。


三、牙嵌式離合器(用爪牙狀零件組成的嵌合副的離合器)

1.組成:由兩個端面帶牙的半離合器所組成;

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2.工作原理:兩個半離合器Ⅰ固聯(lián)在主動軸上,半離合器Ⅱ用導鍵(或花鍵)與從動軸聯(lián)接;通過操縱機構使離合器Ⅱ沿導鍵作軸向運動,兩軸靠兩個半離合器端面的牙嵌合來聯(lián)接。

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3.特點:優(yōu)點:牙嵌離合器結構簡單,外廓尺寸小,接合后所聯(lián)接的兩軸不會發(fā)生相對轉動;操作方便,能傳遞較大的轉矩。缺點:結合時有沖擊。


4.應用:宜用于低速、停車時接合。


四、齒形離合器(用內齒和外齒組成嵌合副的離合器)

1.組成:軸、聯(lián)接套、內齒輪、外齒輪、轉套、小孔、插銷、擋板、螺旋槽和螺孔。

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2.原理:軸上安裝有聯(lián)接套,聯(lián)接套左端套裝有內齒輪,聯(lián)接套中部與外齒輪連接,聯(lián)接套右端套裝有轉套,聯(lián)接套與轉套連接處有小孔,插銷頭部插入小孔中,聯(lián)接套右端面安裝有擋板。外齒輪的無齒部分有兩條對稱螺旋槽,轉套上有兩對稱螺孔,插銷穿過外齒輪的螺旋槽以螺紋方式與轉套連接。聯(lián)接套與外齒輪的連接方式為花鍵連接或內外齒輪連接。


3.特點:本裝置采用螺旋槽導向使齒輪離合,結構簡單,安裝和維修方便,易于操作。

4.應用:機床變速箱中


五、摩擦式離合器

1.工作原理:摩擦離合器是靠工作面上的摩擦力矩來傳遞力矩的。


2.特點:在接合過程中由于接合面的壓力是逐漸增加的,故能在主、從動軸有較大的轉速差的情況下平穩(wěn)地進行接合;過載時,摩擦面間將發(fā)生打滑,從而避免其它零件的損壞。

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↑↑機械操縱摩擦離合器

3.種類:按操縱方式分有、機械操縱的摩擦式離合器、電磁操縱的摩擦式離合器、液壓操縱的摩擦式離合器和氣壓操縱的摩擦式離合器等四種。機械操縱的摩擦式離合器還分為單片式離合器和多片離合器兩種。

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↑↑電磁摩擦離合器

4.單片摩擦離合器

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↑↑單片摩擦離合器

1)工作原理:圓盤2固定在主動軸上,圓盤3用導向平鍵(或花鍵)與從動軸連接,并可以在軸上作軸向移動。利用彈簧5可將兩圓盤壓緊。工作時,依靠兩盤間的摩擦力傳遞轉矩和運動。杠桿4用來控制離合器的接合與分離。

2)特點:片式離合器需要較大的軸向力,傳遞的轉矩較小,但在任何轉速條件下,兩軸均可以分離或接合,且接合平穩(wěn),沖擊和振動小,過載時兩摩擦面之間打滑,起保護作用。為了提高離合器傳遞轉矩的能力,通常采用多片離合器。


5.多片摩擦離合器

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↑↑多片摩擦離合器

1)原理:外殼通過花鍵與一組外摩擦片,聯(lián)接在一起;套筒也通過花鍵與另一組內摩擦片聯(lián)接在一起。

2)特點:工作時,向左移動滑環(huán),通過杠桿、壓板使兩組摩擦片壓緊,離合器處于接合狀態(tài)。若向右移動滑環(huán)時,摩擦片被松開,離合器實現(xiàn)分離。

3)外摩擦片特點:外緣上有3個凸齒,與外套筒內孔的3條軸向凹槽相配,其內孔則不與任何零件接觸。

4) 內摩擦片特點:內孔壁上有3個凹糟(或凸齒),與內套筒外緣上3 個軸線凸齒(或凹槽)相配,而起外緣孔則不與任何零件接觸。內摩擦片有時也支承碟形,其目的是:在承壓時被壓平而與外摩擦片貼合,松開時由碟形摩擦片彈性變形的作用,可迅速與外摩擦片分離。

5) 應用:可傳遞大的扭矩,但結構復雜;適用于中、重型汽車等機械。


六、超越離合器

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1.工作原理:星輪用平鍵與軸連接,當空套的外圈順時針方向慢速回轉時,摩擦力使?jié)L柱鍥緊在外圈與星輪之間,外圈通過滾柱帶動星輪,使軸以同樣的轉速順時針方向回轉。此時,內圈隨著一起回轉。當內圈在可逆電動機驅動下快速回轉。

無論內圈在朝哪個方向快速回轉,都能通過星輪使軸快速回轉,從而滿足了正、反兩方面均能超越的要求。此時滾柱從鍥縫中退出,外圈仍維持原來的轉速回轉。


2.種類:棘輪單向超越離合器和滾珠式定向(雙向)離合器


3.特點:優(yōu)點是工作時沒有噪聲,宜于高速轉動,但制造精度要求高。

來源:直觀學機械


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