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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邢入，單片摩擦式電磁離合器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩大趴荸，響應(yīng)快儒溉，無空轉(zhuǎn)力矩，散熱良好等優(yōu)點(diǎn)发钝。摩擦片常在干式狀態(tài)下使用顿涣，磨損快，需及時(shí)需換摩擦襯酝豪。多片摩擦式電磁離合器由于摩擦片的厚度較薄涛碑，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孵淘，因而結(jié)構(gòu)緊湊蒲障。
根據(jù)摩擦片的摩擦狀態(tài)，其可分為干式與濕式兩種瘫证；根據(jù)摩擦片的磁路中的位置揉阎，其可分為磁通一次過片、二次過片與磁通不過片背捌；根據(jù)有無滑環(huán)又可將其分為線圈旋轉(zhuǎn)與線圈靜止電磁離合器毙籽。
（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上蝌飘，磁軛內(nèi)放置線圈9才擒，主動(dòng)摩擦盤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8（銜鐵）上舞懦，銜鐵與套筒11用花鍵連接善瞧，并可沿軸向移動(dòng)图盖。線圈未通電時(shí)，與主動(dòng)摩擦盤相連的各件在滾動(dòng)軸承10上空轉(zhuǎn)蓬肢，通電后吸引銜鐵向左移企著，使離合器接合。為了調(diào)整兩摩擦盤間的氣隙魂中，在主動(dòng)摩擦盤背面開有呈輻射狀的若干條鍵槽冒溜，同樣的磁軛外周也有槽，槽內(nèi)放置特殊U形鍵4香题，調(diào)定氣隙后饶辆，使滑鍵進(jìn)入合適位置的溝槽并用螺母5鎖緊。法蘭上的螺紋孔用來與其他傳動(dòng)件相連接雌隅。這種離合器的外形尺寸和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較大翻默，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恰起，在磁軛4的外表面和線圈槽中分別用環(huán)氧樹脂固連滑環(huán)5和勵(lì)磁線圈6修械，線圈引出線的一端焊在滑環(huán)上，另一端焊在磁軛上接地检盼。外連接件1與外摩擦片組成回轉(zhuǎn)部分肯污，內(nèi)摩擦片與軸套7、磁軛組成另一回轉(zhuǎn)部分吨枉。當(dāng)線圈通電時(shí)蹦渣，銜鐵2被吸引沿花鍵套右移壓緊摩擦片組，離合器接合貌亭。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)柬唯，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属提，其脫開時(shí)間較非導(dǎo)磁摩擦片長(zhǎng)，常在濕式條件下工作美尸，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)中冤议。
多片摩擦式電磁離合器.gif)
摩擦片處在磁路外的電磁離合器，摩擦片既可用導(dǎo)磁材料制成幼氏，也可用摩擦性能較好的銅基粉末冶金等非導(dǎo)磁材料制成粪畔，或在鋼片兩側(cè)面黏合具有高耐磨性、韌性而且摩擦因數(shù)大的石棉橡膠材料嬉拾≈Ъ剩可在濕式或干式工況下工作。
為了提高導(dǎo)磁性能和減少剩磁影響臊吓，磁軛和銜鐵可用電工純鐵或08號(hào)或10號(hào)低碳鋼制成蟹嫁，滑環(huán)一般用淬火鋼或青銅制成。
如下圖所示為線圈靜止（無滑環(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)讹玉，內(nèi)里淡、外導(dǎo)磁體2、4與軸套9組成轉(zhuǎn)動(dòng)部分挡辩。線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁力吸引銜鐵8壓緊內(nèi)谎跨、外摩擦片5、6垃杖。內(nèi)摩擦片5與軸套9男杈，外摩擦片6與外連接件7均滑動(dòng)連接，實(shí)現(xiàn)主调俘、從部件的接合伶棒。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脉漏。這種具有恒定工作氣隙的結(jié)構(gòu)苞冯，可以縮短離合器脫開的時(shí)間，但整個(gè)磁阻較大侧巨，在傳遞相同轉(zhuǎn)矩條件下舅锄，所需的磁力比滑環(huán)式大，因此結(jié)構(gòu)尺寸較大司忱，成本較高皇忿，但因取消了刷和滑環(huán)，使得其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小坦仍，適用于高速轉(zhuǎn)動(dòng)的軸系鳍烁，安裝維修方便，可靠性高堆嘿，使用壽命長(zhǎng)羞条，適用于機(jī)床、建筑氏走、紡織等行業(yè)资妇。此外，由于線圈與摩擦片相距較遠(yuǎn)讥燎，不直接接觸水矢，因而散熱條件好，溫升較低掰魁。
摩擦片式電磁離合器的工作特性
（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)矩巩顶，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)低流，內(nèi)日病、外摩擦片間無相對(duì)滑動(dòng)帜浇，自主動(dòng)側(cè)傳遞到從動(dòng)側(cè)的最大轉(zhuǎn)矩。動(dòng)轉(zhuǎn)矩是離合器處于勵(lì)磁狀態(tài)割扬，內(nèi)囤恶、外摩擦片間有相對(duì)滑動(dòng)，自主動(dòng)側(cè)傳遞到從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩窘游。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)矩唠椭；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。濕式的靜摩擦轉(zhuǎn)矩約為動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的二倍忍饰，而干式的兩者大致相同贪嫂。離合器處于非勵(lì)磁狀態(tài)，主動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn)艾蓝，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)矩力崇。干式的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩一般很小，可以忽略不計(jì)赢织。濕式由于存在潤(rùn)滑油亮靴，其黏度是引起空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的主要原因。從切斷電流起于置，到發(fā)生空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的一段過渡狀態(tài)中茧吊，離合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩稱為殘留轉(zhuǎn)矩。無論是濕式還是干式離合器八毯，在勵(lì)磁電流切斷后由于磁滯現(xiàn)象磁力不能馬上消失搓侄，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予乏。后一因素對(duì)于干式的影響不太顯著偿寥，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)造蟹游、供油條件等因素而變化填级。轉(zhuǎn)速愈低，殘留時(shí)間愈長(zhǎng)蔓捡×耍空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和殘留轉(zhuǎn)矩都將使離合器的負(fù)載不能脫開和引起發(fā)熱，應(yīng)當(dāng)愈小愈好璃锻。
（2）動(dòng)作特性
當(dāng)開關(guān)接通時(shí)秘驻，由線圈中存在電阻和電感值豫，電流隨時(shí)間呈指數(shù)曲線上升玫葡，達(dá)到一定值時(shí)，銜鐵被吸動(dòng)澈拖。此時(shí)磁路中的間隙突然變小碴穴，阻抗隨之降低赋焕，使電器回路中的電感急劇增加，電流相應(yīng)有一波動(dòng)仰楚。當(dāng)銜鐵將摩擦片壓緊時(shí)隆判，開始傳遞轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩隨電流增加而增大僧界，當(dāng)滑差為零時(shí)侨嘀，轉(zhuǎn)矩增至最大。連接過程終止時(shí)達(dá)到靜摩擦轉(zhuǎn)矩值捂襟。
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始到產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩所需的時(shí)間咬腕；接通時(shí)間——從離合器線圈通電開始轉(zhuǎn)矩上升至80%公稱動(dòng)轉(zhuǎn)矩所需的時(shí)間；斷開的時(shí)間——從離合器線圈斷電開始轉(zhuǎn)矩下降至10%公稱動(dòng)轉(zhuǎn)矩所需的時(shí)間葬荷。
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)矩涨共、公稱靜轉(zhuǎn)矩、空載轉(zhuǎn)矩宠漩、接通時(shí)間举反、斷開時(shí)間的數(shù)值。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)矩扒吁、空載轉(zhuǎn)矩火鼻、接通時(shí)間、斷開時(shí)間的數(shù)值旅霍。
（3）散熱特性與壽命
DLM3型濕式多片電磁離合器結(jié)構(gòu)形式如下圖所示奏散，基本參數(shù)見下表俯坐，主要尺寸見下表。
|
規(guī)格 |
公稱動(dòng)
轉(zhuǎn)矩
/N·m |
公稱靜
轉(zhuǎn)矩
/N·m |
空載
轉(zhuǎn)矩
/N·m≤ |
接通
時(shí)間
/s≤ |
斷開
時(shí)間
/s≤ |
額定
電壓
（DC）/V |
線圈消
耗功率
（20℃）/W |
允許最高
轉(zhuǎn)速
/r·min-1 |
質(zhì)量/kg |
供油量
/L·min-1 |
|
1.2
2.5
5
10
16
25
40
63 |
12
25
50
100
160
250
400
630 |
20
40
80
160
250
400
630
1000 |
0.39
0.40
0.9
1.80
2.40
3.50
5.60
9.00 |
0.28
0.30
0.32
0.35
0.37
0.40
0.42
0.45 |
0.09
0.09
0.10
0.14
0.14
0.18
0.20
0.25 |
24
24
24
24
24
24
24
24 |
18
21
32
38
50
61
72
83 |
3500
3500
3000
3000
2500
2200
2000
1800 |
1.56
2.30
3.38
5.0
6.2
8.17
14.3
20.9 |
0.2
0.25
0.40
0.65
0.65
1.0
1.0
1.2 |
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