摩擦片式電磁
離合器的結(jié)構(gòu)及工作原理
摩擦片式電磁
離合器具有單片和多片等形式嘲更,單片摩擦式電磁
離合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單勋陪。傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,響應(yīng)快拱撵,無(wú)空轉(zhuǎn)力矩啥诈,散熱良好等優(yōu)點(diǎn)。摩擦片常在干式狀態(tài)下使用卑绢,磨損快专稼,需及時(shí)需換摩擦襯。多片摩擦式電磁離合器由于摩擦片的厚度較薄蛮嘹,傳動(dòng)相同轉(zhuǎn)矩時(shí)缰嘴,雖軸向尺寸增加但徑向尺寸明顯減少,因而結(jié)構(gòu)緊湊诲要。
根據(jù)摩擦片的摩擦狀態(tài)行兼,其可分為干式與濕式兩種;根據(jù)摩擦片的磁路中的位置铜殉,其可分為磁通一次過(guò)片寡专、二次過(guò)片與磁通不過(guò)片;根據(jù)有無(wú)滑環(huán)又可將其分為線圈旋轉(zhuǎn)與線圈靜止電磁離合器郊察。
(1)單片摩擦式電磁離合器
如下圖所示為線圈旋轉(zhuǎn)(帶滑環(huán))單片摩擦式電磁離合器茧伍,滑環(huán)2和法蘭1分別用螺釘固定在磁軛3上,磁軛內(nèi)放置線圈9酷窥,主動(dòng)摩擦盤(pán)6與磁軛用螺紋連接咽安。石棉或尼龍摩擦襯7用螺釘固定在從動(dòng)摩擦盤(pán)8(銜鐵)上伴网,銜鐵與套筒11用花鍵連接,并可沿軸向移動(dòng)妆棒。線圈未通電時(shí)澡腾,與主動(dòng)摩擦盤(pán)相連的各件在滾動(dòng)軸承10上空轉(zhuǎn),通電后吸引銜鐵向左移糕珊,使離合器接合动分。為了調(diào)整兩摩擦盤(pán)間的氣隙,在主動(dòng)摩擦盤(pán)背面開(kāi)有呈輻射狀的若干條鍵槽红选,同樣的磁軛外周也有槽澜公,槽內(nèi)放置特殊U形鍵4,調(diào)定氣隙后喇肋,使滑鍵進(jìn)入合適位置的溝槽并用螺母5鎖緊坟乾。法蘭上的螺紋孔用來(lái)與其他傳動(dòng)件相連接。這種離合器的外形尺寸和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大蝶防,不適宜用在快速接合的場(chǎng)合甚侣。
(2)多片摩擦式電磁離合器
如下圖所示為線圈旋轉(zhuǎn)(帶滑環(huán))多片摩擦式電磁離合器,在磁軛4的外表面和線圈槽中分別用環(huán)氧樹(shù)脂固連滑環(huán)5和勵(lì)磁線圈6叨斜,線圈引出線的一端焊在滑環(huán)上妇保,另一端焊在磁軛上接地。外連接件1與外摩擦片組成回轉(zhuǎn)部分转隘,內(nèi)摩擦片與軸套7悉歼、磁軛組成另一回轉(zhuǎn)部分。當(dāng)線圈通電時(shí)碟舱,銜鐵2被吸引沿花鍵套右移壓緊摩擦片組,離合器接合打气。這種結(jié)構(gòu)的摩擦片位于勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的磁力線回路內(nèi)俗循,因此需用導(dǎo)磁材料制成。由于受摩擦片的剩磁和渦流影響巡住,其脫開(kāi)時(shí)間較非導(dǎo)磁摩擦片長(zhǎng)诀汁,常在濕式條件下工作,因而廣泛用于遠(yuǎn)距離控制的傳動(dòng)系統(tǒng)和隨動(dòng)系統(tǒng)中趴贝。
摩擦片處在磁路外的電磁離合器探悲,摩擦片既可用導(dǎo)磁材料制成,也可用摩擦性能較好的銅基粉末冶金等非導(dǎo)磁材料制成看锉,或在鋼片兩側(cè)面黏合具有高耐磨性姿锭、韌性而且摩擦因數(shù)大的石棉橡膠材料〔常可在濕式或干式工況下工作呻此。
為了提高導(dǎo)磁性能和減少剩磁影響轮纫,磁軛和銜鐵可用電工純鐵或08號(hào)或10號(hào)低碳鋼制成,滑環(huán)一般用淬火鋼或青銅制成焚鲜。
如下圖所示為線圈靜止(無(wú)滑環(huán))多片摩擦式電磁離合器掌唾。磁軛1安置在滾動(dòng)軸承上固定不動(dòng),內(nèi)忿磅、外導(dǎo)磁體2糯彬、4與軸套9組成轉(zhuǎn)動(dòng)部分。線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁力吸引銜鐵8壓緊內(nèi)葱她、外摩擦片5撩扒、6。內(nèi)摩擦片5與軸套9览效,外摩擦片6與外連接件7均滑動(dòng)連接却舀,實(shí)現(xiàn)主、從部件的接合新砖。隔磁環(huán)3的作用是為了避免磁短路了灾,形成如下圖所示的封閉磁力線。這種具有恒定工作氣隙的結(jié)構(gòu)冒衍,可以縮短離合器脫開(kāi)的時(shí)間胖直,但整個(gè)磁阻較大,在傳遞相同轉(zhuǎn)矩條件下搭屿,所需的磁力比滑環(huán)式大腋民,因此結(jié)構(gòu)尺寸較大,成本較高探龟,但因取消了刷和滑環(huán)项起,使得其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小,適用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸系否癣,安裝維修方便廊珊,可靠性高,使用壽命長(zhǎng)栏荷,適用于機(jī)床答倡、建筑、紡織等行業(yè)驴党。此外瘪撇,由于線圈與摩擦片相距較遠(yuǎn),不直接接觸港庄,因而散熱條件好倔既,溫升較低。
(1)轉(zhuǎn)矩特性
摩擦轉(zhuǎn)矩有靜摩擦轉(zhuǎn)矩和動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩鹏氧,它是選擇
離合器的基本參數(shù)叉存。靜轉(zhuǎn)矩是
離合器處于勵(lì)磁狀態(tài)码俩,內(nèi)、外摩擦片間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)歼捏,自主動(dòng)側(cè)傳遞到從動(dòng)側(cè)的最大轉(zhuǎn)矩稿存。動(dòng)轉(zhuǎn)矩是
離合器處于勵(lì)磁狀態(tài),內(nèi)瞳秽、外摩擦片間有相對(duì)滑動(dòng)瓣履,自主動(dòng)側(cè)傳遞到從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩。選擇時(shí)應(yīng)使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩乘以安全系數(shù)小于公稱靜轉(zhuǎn)矩练俐;連接時(shí)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩加上加速轉(zhuǎn)矩乘以安全系數(shù)小于公稱動(dòng)轉(zhuǎn)矩靡玲。濕式的靜摩擦轉(zhuǎn)矩約為動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的二倍,而干式的兩者大致相同锡锐。
離合器處于非勵(lì)磁狀態(tài)铆羡,主動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn),自主動(dòng)側(cè)傳遞到從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩稱為空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩操椰。干式的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩一般很小能狼,可以忽略不計(jì)。濕式由于存在潤(rùn)滑油跌仗,其黏度是引起空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的主要原因顺雪。從切斷電流起,到發(fā)生空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的一段過(guò)渡狀態(tài)中掩若,
離合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩稱為殘留轉(zhuǎn)矩嘁凤。無(wú)論是濕式還是干式離合器,在勵(lì)磁電流切斷后由于磁滯現(xiàn)象磁力不能馬上消失快鬓,它是造成殘留轉(zhuǎn)矩的主要因素租躁。潤(rùn)滑油的黏度和表面張力是另一因素。后一因素對(duì)于干式的影響不太顯著向楼,殘留轉(zhuǎn)矩的持續(xù)時(shí)間濕式離合器比干式
離合器長(zhǎng)得多哩至,這段時(shí)間的長(zhǎng)短將隨離合器的構(gòu)造、供油條件等因素而變化蜜自。轉(zhuǎn)速愈低,殘留時(shí)間愈長(zhǎng)卢佣≈剀空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和殘留轉(zhuǎn)矩都將使
離合器的負(fù)載不能脫開(kāi)和引起發(fā)熱,應(yīng)當(dāng)愈小愈好虚茶。
(2)動(dòng)作特性
當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)戈鲁,由線圈中存在電阻和電感,電流隨時(shí)間呈指數(shù)曲線上升嘹叫,達(dá)到一定值時(shí)婆殿,銜鐵被吸動(dòng)诈乒。此時(shí)磁路中的間隙突然變小,阻抗隨之降低婆芦,使電器回路中的電感急劇增加怕磨,電流相應(yīng)有一波動(dòng)。當(dāng)銜鐵將摩擦片壓緊時(shí)绣摹,開(kāi)始傳遞轉(zhuǎn)矩醇颗,轉(zhuǎn)矩隨電流增加而增大,當(dāng)滑差為零時(shí)辽嘹,轉(zhuǎn)矩增至最大搭诬。連接過(guò)程終止時(shí)達(dá)到靜摩擦轉(zhuǎn)矩值。
電磁離合器的動(dòng)作特性參數(shù)主要有:銜鐵吸引時(shí)間——從
離合器線圈通電開(kāi)始到產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩所需的時(shí)間漠阻;接通時(shí)間——從離合器線圈通電開(kāi)始轉(zhuǎn)矩上升至80%公稱動(dòng)轉(zhuǎn)矩所需的時(shí)間转傍;斷開(kāi)的時(shí)間——從離合器線圈斷電開(kāi)始轉(zhuǎn)矩下降至10%公稱動(dòng)轉(zhuǎn)矩所需的時(shí)間。
濕式多片電磁離合器基本參數(shù)(JB/T1648——1999)給出了公稱動(dòng)轉(zhuǎn)矩哮怯、公稱靜轉(zhuǎn)矩糜实、空載轉(zhuǎn)矩、接通時(shí)間闺焦、斷開(kāi)時(shí)間的數(shù)值叼河。
干式多片電磁離合器基本參數(shù)(JB/T10163——1999)給出了公稱動(dòng)轉(zhuǎn)矩、空載轉(zhuǎn)矩济七、接通時(shí)間川愤、斷開(kāi)時(shí)間的數(shù)值。
(3)散熱特性與壽命
離合器的摩擦片連接時(shí)會(huì)發(fā)熱磨損甚至燒損碍讯,因此要有一定的散熱能力悬蔽。這個(gè)參數(shù)的大小主要決定于摩擦材料的容許摩擦功。如果
離合器連接部分溫升過(guò)高捉兴,將使線圈蝎困、集流環(huán)、
軸承的溫度升高倍啥,絕緣線圈的溫升極限決定于絕緣材料的耐熱等級(jí)禾乘,標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定。
離合器的壽命是以摩擦片磨損不能正常工作之前所離合的次數(shù)來(lái)表示虽缕。
濕式多片電磁離合器的正常壽命一般規(guī)定為(50~160)×10
3次始藕。