超越離合器及其工作原理

1、超越離合器工作原理超越離合器是利用主動件和從動件的轉(zhuǎn)速變化或回轉(zhuǎn)方向變換而自動接合和脫開的一種離合器。當(dāng)主動件帶動從動件一起轉(zhuǎn)動時，稱為結(jié)合狀態(tài)；當(dāng)主動件和從動件脫開以各自的速度回轉(zhuǎn)時，稱為超越狀態(tài)。超越離合器是一種特殊的機械離合器，在機械傳動中由主從動部分相對運動速度變化或旋轉(zhuǎn)方向的改變使其自動結(jié)合或脫開。驅(qū)動元件只能從單一方向使從動元件轉(zhuǎn)動，如果驅(qū)動元件改變方向，從動元件就自動脫離不傳遞動力，故又稱單向離合器或單向軸承。一般按超運轉(zhuǎn)速度選擇，故統(tǒng)稱為超越離合器。超越離合器具有以下功能:a. 在快速進給機械中實現(xiàn)快慢速轉(zhuǎn)換、超越功能。b. 實現(xiàn)步進間隙運動和精確定位的分度功能。c. 當(dāng)它與滾

2、珠絲杠或其它部件配套使用，防止逆轉(zhuǎn)，實現(xiàn)自鎖和逆止功能。常用的超越離合器有棘輪超越離合器、滾柱超越離合器和楔塊超越離合器三種。楔塊超越離合器通常又分為接觸型楔塊超越離合器、非接觸型楔塊超越離合器和雙向楔塊超越離合器。回轉(zhuǎn)窯傳動裝置采用的超越離合器屬于非接觸型楔塊超越離合器。1. 楔塊超越離合器圖l所示的非接觸型楔塊超越離合器由外環(huán)、內(nèi)環(huán)、楔塊、固定擋圈、擋環(huán)、端蓋、軸承和擋圈等組成。在低速運行時，楔塊在彈簧作用下與內(nèi)環(huán)保持接觸，當(dāng)超越轉(zhuǎn)速達到某一極限時，偏心楔塊的離心力矩克服彈簧和其他阻力矩，使楔塊徑向與內(nèi)環(huán)工作面脫開，形成一個微小間隙，從而避免了摩擦與磨損，離合器實現(xiàn)非接觸工作。使用時將內(nèi)環(huán)

3、安裝在高速軸，外環(huán)套裝在內(nèi)環(huán)的兩個軸承上，并由螺釘與兩個端蓋緊固在一起；內(nèi)環(huán)工作面與外環(huán)之間的滾道由楔塊、固定擋圈、軸承和擋圈組成，復(fù)位扭簧分別在楔塊兩端圓柱上，扭簧的一端插入楔塊斷面的小口中，另一端靠在擋銷上，固定擋環(huán)將內(nèi)環(huán)和楔塊裝置連在一起，外環(huán)通過螺釘與法蘭連接。當(dāng)主電機啟動后，驅(qū)動主減速高速軸伸帶動內(nèi)環(huán)和楔塊裝置一起旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，對楔塊支撐點形成一個轉(zhuǎn)矩，其方向與扭簧施加給楔塊的轉(zhuǎn)矩相反，有使楔塊與外環(huán)脫離接觸的趨勢；當(dāng)楔塊離心力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不足以克服扭簧施加給楔塊的轉(zhuǎn)矩，楔塊與內(nèi)環(huán)工作面相互接觸，與外環(huán)產(chǎn)生相對滑動摩擦。隨著轉(zhuǎn)速的提高，楔塊離心力增加，當(dāng)內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)速達到或超過離合器的最小

4、非接觸轉(zhuǎn)速時，楔塊離心力產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩增加到大于扭簧施加給楔塊的轉(zhuǎn)矩，迫使楔塊偏轉(zhuǎn)而與外環(huán)脫離接觸，實現(xiàn)離合器無摩擦的非接觸旋轉(zhuǎn)，這時不再帶動從動件旋轉(zhuǎn)。悴）接腔運轉(zhuǎn)狀撫K接合）斧接軸運轉(zhuǎn)狀妃1屈越）4擺塊超越離合器接融與非接觸運轉(zhuǎn)的楔塊性應(yīng)I外'片匕3-h?il!ti-i內(nèi)環(huán)當(dāng)外環(huán)氏戰(zhàn)時吋囲痢富器療釦y護底書鷗酸也面且內(nèi)玨桂逐甘干死摂樁轉(zhuǎn)祗號內(nèi)痕里勒眄-訝-時時古朋Sjc務(wù)卜新卜mi時.離合密皿也毆，勘抵海會器正帯的工佶過趕是I總趙一時動樸人一決驚秋薜僞如一自坊粗霽T理恕圖1.楔塊超越離合器2. 滾柱定向離合器定向離合器只能按一個轉(zhuǎn)向傳遞轉(zhuǎn)矩，反向時能夠自動分離。其中應(yīng)用較廣泛的是滾柱定

5、向離合器，也稱超越離合器，如圖2所示。它主要由星輪1、外圈2、彈簧頂桿4和滾柱3組成。彈簧的作用是將滾柱壓向星輪的楔形槽內(nèi)，使?jié)L柱與星輪、外圈相接處。圖2.滾柱定向超越離合器圖3.滾柱超越離合器的爆炸圖滾柱超越離合器中滾柱和外圓均可作為主動輪。當(dāng)行星輪為主動件并按照圖4所示方向旋轉(zhuǎn)時，滾柱受摩擦力的作用被楔緊在槽內(nèi)，因而帶動外圓一起旋轉(zhuǎn)，這時離合器處于接合狀態(tài)。當(dāng)行星輪反轉(zhuǎn)時如圖5所示，滾柱在摩擦力的作用下被推到槽中較寬的部分，不再楔緊在槽內(nèi)，這時離合器處于分離狀態(tài)。如果行星輪仍按圖4所示方向旋轉(zhuǎn)時，而外圈還能夠從另一條運動鏈獲得與行星輪旋轉(zhuǎn)方向相同但是速度比行星輪大的速度時，離合器仍舊處于分離狀態(tài)。圖4.滾柱超越離合器的運動示意圖1定向離合器常用于汽車、拖拉機和機床等設(shè)備中。超越離合器是機械傳動中的重要通用基礎(chǔ)件，歷史悠久。其分類為:嵌入型