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离合器

能按工作需要随时将主动轴与从动轴接合或分离的机械零件。利用离合器可使机器起动、停止、换向和变速等。例如,机床中的离合器可使主轴迅速与动力机接合或分离,能节省停车和起动等辅助时间,提高机床的生产率。离合器有时也用于轴与轴上零件的接合或分离。

离合器种类很多,按控制方式可分为操纵式的和自动式的。操纵式的有:嵌入离合器、同步离合器、摩擦离合器、空气柔性离合器、电磁转差离合器和磁粉离合器;自动式的有:超越离合器、安全离合器和离心离合器等(见图)。

图

(1)嵌入离合器:通过牙、齿或键的嵌合来传递扭矩。它结构简单,外形尺寸较小,可传递较大扭矩;但接合时有冲击,两轴间转速差不宜过大。

(2)同步离合器:带有同步机构的嵌入离合器。同步机构先使主、从动轴转速相同,然后接合。这种离合器接合平稳,没有振动和冲击,没有打滑和磨损,结构紧凑,传递功率可达数万千瓦。

(3)摩擦离合器:利用摩擦力传递扭矩。它接合和分离迅速,操纵方便,振动和冲击较小,超载时其摩擦件发生打滑,有过载保护作用;但从动轴与主动轴不能严格同步,摩擦件的微量打滑导致能量损失并会发热和磨损,所以需要经常调整和更换。

(4)空气柔性离合器:用压缩空气胎胀缩以操纵摩擦件接合或分离的离合器,又称气胎离合器。它结构简单,离合迅速,传递功率可达几万千瓦,有减小传动轴系的振动和过载保护性能;但质量较大,成本较高。

(5)电磁转差离合器:用激磁电流产生磁力来传递扭矩。它结构简单,工作可靠,寿命较长,可通过调整励磁电流来调节从动轴的速度和扭矩,便于无级变速,传动比可达1:10。

(6)磁粉离合器:用激磁线圈使磁粉磁化,形成磁粉链以传递扭矩。电流增大时,磁场增强,则磁粉链传递扭矩增大。这种离合器离合迅速,运转平稳,能使主、从动轴在同步、有转速差和制动状态下工作;通过磁粉打滑可起过载保护作用,通过控制电流易于实现无级调速。

(7)超越离合器:利用棘轮-棘爪的啮合或滚柱、楔块的楔紧作用单向传递运动或扭矩。当主动轴反转或转速低于从动轴时,离合器就自动分离,是一种定向离合器。啮合式结构简单,但外形尺寸大,分离状态下有噪声,常用于低速不重要的场合。楔紧式接合平稳,无噪声,外形尺寸小,但制造工艺要求高,可用于高速和重载情况。

(8)安全离合器:当载荷达到最大值时能使联接件破坏、分开或打滑等,从而防止机器中重要零件的损坏。

(9)离心离合器:有自动联接的和自动分离的两种。前者在机器起动后,当主动轴转速升高到某一定值时,离合器上瓦块的离心力将克服弹簧拉力作用在外鼓轮上,从而将运动传递到从动轴;后者是限制从动轴最高转速的一种装置,当轴的转速升高到某一定值时,离合器就由于离心力的作用而处于分离状态。