超越離合器原理介紹
1、楔塊超越離合器的發(fā)展及其應(yīng)用
超越離合器是機械傳動的基礎(chǔ)件之一,它是用主、從動部件的速度變化或旋轉(zhuǎn)方向的變換,具有自行離合功能的一種離合器,用 途廣泛。滾柱式超越離合器歷史悠久,據(jù)文獻報道于 1878年以“換向電動機”為題載入德國 DRP2804.47h5 ***中,用在換向機構(gòu)上。 隨后的近百年,滾柱超越離合器不斷的發(fā)展和完善,結(jié)構(gòu)型式增多,應(yīng)用也較普遍。
楔塊超越離合器是繼滾柱超越離合器之后開發(fā)的一種新型離合器。自問世以來,以承載能力大,自鎖可靠,反向解脫輕便,結(jié)構(gòu) 緊湊,操作方便,在機械傳動中得到廣泛的應(yīng)用。首先美國在汽車和飛機上得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。例如美國在波音707飛機和 F4-C 轟炸機及M102-105輕型榴彈炮上采用。在日本、德國也已廣泛應(yīng)用。
近年來,隨著新產(chǎn)品開發(fā)和引進產(chǎn)品配套國產(chǎn)化的需要,楔塊超越離合器得以迅速的發(fā)展,從結(jié)構(gòu)、性能和可靠性等日趨完善, 而且離合器的型式、規(guī)格更加齊全,產(chǎn)品質(zhì)量逐漸提高。洛陽百思特精密機械制造有限公司生產(chǎn)的楔塊超越離合器不但能滿足國內(nèi)科研和生產(chǎn)的需求,而且替代了引進日本、美國、意大利等國家瓦楞紙生產(chǎn)線和無氧銅生產(chǎn)線上的超越離合器,使用效果良好。
楔塊超越離合器常與滾珠絲桿副或其他部件配套,作為防止逆轉(zhuǎn)機構(gòu),也可以單獨使用,作為主動軸和從動軸之間的精確定位,傳遞轉(zhuǎn)矩或切斷轉(zhuǎn)矩,具有自行離合功能的一種離合器。因此,有稱謂逆止器或單向軸承。在包裝機械、印刷機械、食品機械、輕工 機械、農(nóng)業(yè)機械、冶金礦山、石油化工、機床、汽車、兵器、航空、電站等機械設(shè)備中廣泛的應(yīng)用。
2、楔塊超越離合器的特點
楔塊超越離合器是在內(nèi)環(huán)和外環(huán)間(滾道)放置楔緊元件(楔塊),使其回轉(zhuǎn)時在一個可以傳遞轉(zhuǎn)矩,而在另一個具有相對空轉(zhuǎn) 性能。只有當(dāng)內(nèi)、外環(huán)轉(zhuǎn)向相同,轉(zhuǎn)速相等時,才能傳遞轉(zhuǎn)矩,否則均為相對滑動,這種不傳遞轉(zhuǎn)矩的滑動狀態(tài)稱之超越。
1)滾道的形狀 楔塊超越離合器的滾道形式有兩種形式:內(nèi)外環(huán)滾道均為圓形和將內(nèi)環(huán)加工出若干凹圓槽。
(1)內(nèi)環(huán)為整圓形。離合器的內(nèi)外環(huán)均為光滑柱面,為了保證工作時不打滑,楔塊的楔角不得超過楔塊與內(nèi)外環(huán)之 間的***小摩擦角。設(shè)計時,一般可取 3°-4°,在實用中楔合角開始時,楔角大約為 2°-2.5°,當(dāng)內(nèi)、外環(huán)受力產(chǎn)生彈變形后,楔角相應(yīng)增大。
(2)內(nèi)環(huán)帶凹圓槽形。楔塊具有與內(nèi)環(huán)圓弧槽相同的半徑,使兩者為面接觸,改善了受力狀態(tài),提高了楔塊的承載 能力和使用壽命。但楔塊的數(shù)量受結(jié)構(gòu)的影響而有所減少。
2)楔塊的形狀 楔塊超越離合器所用的楔塊形狀大都為特殊的異形,如拳形、鞋形等,設(shè)計離合器時,可根據(jù)作用要求選用不同形狀的楔塊。
3)楔塊與滾柱式超越離合器由于內(nèi)外環(huán)之間放置的楔緊元件不同,使其都具有各自的特點。
3、楔塊超越離合器選用計算
為保證離合器工作可靠,通常在設(shè)計和選用離合器時,明確離合器在傳動系統(tǒng)中的綜合功能,從傳動系統(tǒng)總體設(shè)計考慮選擇離合 器的品種、型式。而規(guī)格的選定主要是根據(jù)計算轉(zhuǎn)矩。
1)離合器各轉(zhuǎn)矩間的關(guān)系 離合器的主參數(shù)是公稱轉(zhuǎn)矩,選用離合器時,各轉(zhuǎn)達矩間應(yīng)符合以下的關(guān)系: T
2)離合器計算轉(zhuǎn)矩 離合器計算轉(zhuǎn)矩是根據(jù)傳動系統(tǒng)的功率,工作轉(zhuǎn)速、儲備系數(shù)及其有關(guān)因素計算的。 Tc=βT 式中 Tc—計算轉(zhuǎn)矩,N·m; β—儲備系數(shù)(一般取 1.2-3.2); T—理論轉(zhuǎn)矩,N·m。 儲備系數(shù) β 值的大小與原動機和工作機性能、離合器的結(jié)構(gòu)型式等因素有關(guān)。一般工作條件較好,負載較輕, β 值取小值;工作條件惡劣,負載較大, β 值取大值。
4、楔塊超越離合器結(jié)構(gòu)形式及其適用范圍
楔塊超越離合器按 GB10043-1988《離合器分類》標(biāo)準(zhǔn)可分為接觸型、非接觸型和雙向型,前兩類型實為單向型。表 2 列出各種類型楔塊超越離合器結(jié)構(gòu)形式和適用范圍。