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,單片摩擦式電磁
離合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單募壕。傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩大辟焚,響應(yīng)快头朱,無(wú)空轉(zhuǎn)力矩郊拄,散熱良好等優(yōu)點(diǎn)狂打。摩擦片常在干式狀態(tài)下使用痕豺,磨損快闻街,需及時(shí)需換摩擦襯篱掌。多片摩擦式電磁離合器由于摩擦片的厚度較薄锦列,傳動(dòng)相同轉(zhuǎn)矩時(shí),雖軸向尺寸增加但徑向尺寸明顯減少耿窍,因而結(jié)構(gòu)緊湊誊预。
根據(jù)摩擦片的摩擦狀態(tài),其可分為干式與濕式兩種较搔;根據(jù)摩擦片的磁路中的位置寡瘩,其可分為磁通一次過(guò)片、二次過(guò)片與磁通不過(guò)片屈淫;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管书。
(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,滑環(huán)2和法蘭1分別用螺釘固定在磁軛3上截碴,磁軛內(nèi)放置線圈9梳侨,主動(dòng)摩擦盤(pán)6與磁軛用螺紋連接。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)上日丹,銜鐵與套筒11用花鍵連接走哺,并可沿軸向移動(dòng)。線圈未通電時(shí)聚凹,與主動(dòng)摩擦盤(pán)相連的各件在滾動(dòng)軸承10上空轉(zhuǎn)割坠,通電后吸引銜鐵向左移,使離合器接合妒牙。為了調(diào)整兩摩擦盤(pán)間的氣隙彼哼,在主動(dòng)摩擦盤(pán)背面開(kāi)有呈輻射狀的若干條鍵槽,同樣的磁軛外周也有槽湘今,槽內(nèi)放置特殊U形鍵4敢朱,調(diào)定氣隙后,使滑鍵進(jìn)入合適位置的溝槽并用螺母5鎖緊摩瞎。法蘭上的螺紋孔用來(lái)與其他傳動(dòng)件相連接拴签。這種離合器的外形尺寸和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大,不適宜用在快速接合的場(chǎng)合。
(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劫陌,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折焙,線圈引出線的一端焊在滑環(huán)上,另一端焊在磁軛上接地碱框。外連接件1與外摩擦片組成回轉(zhuǎn)部分层漠,內(nèi)摩擦片與軸套7、磁軛組成另一回轉(zhuǎn)部分册灾。當(dāng)線圈通電時(shí)涨旨,銜鐵2被吸引沿花鍵套右移壓緊摩擦片組,離合器接合拷拗。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)槽叮,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涩霞,其脫開(kāi)時(shí)間較非導(dǎo)磁摩擦片長(zhǎng)津贩,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)中睦绍。
摩擦片處在磁路外的電磁離合器渺蒿,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)磁材料制成彪薛,或在鋼片兩側(cè)面黏合具有高耐磨性茂装、韌性而且摩擦因數(shù)大的石棉橡膠材料∩蒲樱可在濕式或干式工況下工作少态。
為了提高導(dǎo)磁性能和減少剩磁影響,磁軛和銜鐵可用電工純鐵或08號(hào)或10號(hào)低碳鋼制成易遣,滑環(huán)一般用淬火鋼或青銅制成彼妻。
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。磁軛1安置在滾動(dòng)軸承上固定不動(dòng)豆茫,內(nèi)侨歉、外導(dǎo)磁體2、4與軸套9組成轉(zhuǎn)動(dòng)部分揩魂。線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁力吸引銜鐵8壓緊內(nèi)幽邓、外摩擦片5、6火脉。內(nèi)摩擦片5與軸套9核必,外摩擦片6與外連接件7均滑動(dòng)連接,實(shí)現(xiàn)主品糯、從部件的接合荒鳖。隔磁環(huán)3的作用是為了避免磁短路,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)末昂,可以縮短離合器脫開(kāi)的時(shí)間减严,但整個(gè)磁阻較大,在傳遞相同轉(zhuǎn)矩條件下二蚓,所需的磁力比滑環(huán)式大蓝鹿,因此結(jié)構(gòu)尺寸較大,成本較高糯驯,但因取消了刷和滑環(huán),使得其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小赵椰,適用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸系耙福,安裝維修方便,可靠性高姜钳,使用壽命長(zhǎng)坦冠,適用于機(jī)床、建筑哥桥、紡織等行業(yè)辙浑。此外,由于線圈與摩擦片相距較遠(yuǎn)拟糕,不直接接觸判呕,因而散熱條件好,溫升較低送滞。
(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)矩侠草,它是選擇
離合器的基本參數(shù)。靜轉(zhuǎn)矩是
離合器處于勵(lì)磁狀態(tài)犁嗅,內(nèi)边涕、外摩擦片間無(wú)相對(duì)滑動(dòng),自主動(dòng)側(cè)傳遞到從動(dòng)側(cè)的最大轉(zhuǎn)矩褂微。動(dòng)轉(zhuǎn)矩是
離合器處于勵(lì)磁狀態(tài)功蜓,內(nèi)、外摩擦片間有相對(duì)滑動(dòng)宠蚂,自主動(dòng)側(cè)傳遞到從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩丑辖。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;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)矩夷朽。濕式的靜摩擦轉(zhuǎn)矩約為動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的二倍验脐,而干式的兩者大致相同。
離合器處于非勵(lì)磁狀態(tài)增荐,主動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)织活,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。干式的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩一般很小,可以忽略不計(jì)稼那。濕式由于存在潤(rùn)滑油褒饱,其黏度是引起空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的主要原因。從切斷電流起搞吱,到發(fā)生空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的一段過(guò)渡狀態(tài)中援儡,
離合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩稱為殘留轉(zhuǎn)矩。無(wú)論是濕式還是干式離合器硼县,在勵(lì)磁電流切斷后由于磁滯現(xiàn)象磁力不能馬上消失酿装,它是造成殘留轉(zhuǎn)矩的主要因素。潤(rùn)滑油的黏度和表面張力是另一因素晦嵌。后一因素對(duì)于干式的影響不太顯著同辣,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,這段時(shí)間的長(zhǎng)短將隨離合器的構(gòu)造惭载、供油條件等因素而變化旱函。轉(zhuǎn)速愈低,殘留時(shí)間愈長(zhǎng)描滔“舴粒空轉(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)愈小愈好含长。
(2)動(dòng)作特性
當(dāng)開(kāi)關(guān)接通時(shí)券腔,由線圈中存在電阻和電感,電流隨時(shí)間呈指數(shù)曲線上升拘泞,達(dá)到一定值時(shí)颅眶,銜鐵被吸動(dòng)。此時(shí)磁路中的間隙突然變小田弥,阻抗隨之降低涛酗,使電器回路中的電感急劇增加,電流相應(yīng)有一波動(dòng)安仁。當(dāng)銜鐵將摩擦片壓緊時(shí)居鸳,開(kāi)始傳遞轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩隨電流增加而增大吠童,當(dāng)滑差為零時(shí)常彰,轉(zhuǎn)矩增至最大。連接過(guò)程終止時(shí)達(dá)到靜摩擦轉(zhuǎn)矩值输奢。
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)間盼涵;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;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)間屉韧。
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)矩古告、公稱靜轉(zhuǎn)矩楔答、空載轉(zhuǎn)矩、接通時(shí)間圣界、斷開(kāi)時(shí)間的數(shù)值更假。
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)矩贷币、接通時(shí)間击胜、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)熱磨損甚至燒損役纹,因此要有一定的散熱能力偶摔。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)高促脉,將使線圈辰斋、集流環(huán)、
軸承的溫度升高嘲叔,絕緣線圈的溫升極限決定于絕緣材料的耐熱等級(jí),標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定抽活。
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)表示硫戈。
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。