李德軍 張橫云

（四川科技職工大學(xué)，四川 成都 610101）

1 背景技術(shù)

摩擦離合器是通過(guò)主、從動(dòng)組件之間的摩擦力來(lái)傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩，在運(yùn)動(dòng)中接合和分離方便，有過(guò)載保護(hù)性能。摩擦離合器按其結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為圓盤(pán)式、圓錐式、塊式和帶式等類(lèi)型，其中最常用的是圓盤(pán)式摩擦離合器，而根據(jù)摩擦面的數(shù)量不同，圓盤(pán)式摩擦離合器又分為單盤(pán)式和多盤(pán)式。目前單片式和多片式摩擦離合器都存在一定的不足，例如，離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩較小，只能在低轉(zhuǎn)矩的場(chǎng)合下使用；離合器圓盤(pán)的徑向尺寸較大，從而使離合器體積都較大，在某些空間比較狹小的地方應(yīng)用很不方便。

2 星型摩擦離合器的工作原理

星型摩擦離合器，包括相互連接的主動(dòng)機(jī)構(gòu)和從動(dòng)機(jī)構(gòu)；主動(dòng)機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)軸，與傳動(dòng)軸連接的齒輪系，以及與齒輪系輸出端連接的花鍵軸；從動(dòng)機(jī)構(gòu)包括齒輪定位圓盤(pán)、靜摩擦片以及壓緊操縱機(jī)構(gòu)，如圖1所示。

圖1

傳動(dòng)軸上通過(guò)方鍵固定一個(gè)大齒輪，大齒輪周?chē)鷩Ш?6個(gè)呈星型排列的小齒輪，相鄰兩個(gè)小齒輪之間有間隙，不發(fā)生干涉。16個(gè)小齒輪由定位圓盤(pán)確定其位置，在小齒輪一端的花鍵軸上交替疊放有36層帶有花鍵孔的動(dòng)摩擦圓片（一共576片）和帶有圓孔的靜摩擦片，在最后一層摩擦片上面安裝一個(gè)離合器壓板，離合器壓板上有16個(gè)圓孔，小齒輪的花鍵軸穿過(guò)圓孔使離合器壓板壓在摩擦片上，而不會(huì)影響小齒輪花鍵軸的旋轉(zhuǎn)，在小齒輪花鍵軸的末端套上彈簧，在彈簧的末端壓上彈簧壓板，在彈簧壓板上有16個(gè)彈簧定位盲孔，使彈簧壓住離合器壓板，離合器壓板壓緊摩擦片。在離合器壓板上裝有兩個(gè)提升桿，提升桿穿過(guò)彈簧壓板露于離合器外面。以上部件都安裝在一個(gè)圓筒內(nèi)，圓筒一端安裝蓋板，另一端安裝彈簧壓板。

當(dāng)提升桿被提起時(shí)，離合器壓板與摩擦片分離，這時(shí)動(dòng)摩擦片和靜摩擦片之間沒(méi)有摩擦力，傳動(dòng)軸帶動(dòng)大齒輪旋轉(zhuǎn)，大齒輪帶動(dòng)小齒輪旋轉(zhuǎn)，小齒輪帶動(dòng)動(dòng)摩擦圓片旋轉(zhuǎn)，由于動(dòng)摩擦片和靜摩擦片之間處于分離狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了離合器的分離操作，當(dāng)提升桿被放下時(shí)，由于彈簧的壓力作用使離合器壓板壓緊摩擦片，在動(dòng)摩擦片與靜摩擦片之間產(chǎn)生一定的摩擦力，使離合器的主動(dòng)機(jī)構(gòu)與從動(dòng)機(jī)構(gòu)處于結(jié)合狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)矩的輸出。

星型摩擦離合器采用的大齒輪與小齒輪的轉(zhuǎn)速比為1:6，在大齒輪的周?chē)植加?6個(gè)小齒輪，從而實(shí)現(xiàn)了把大齒輪上的轉(zhuǎn)矩平均分配到16個(gè)小齒輪上，每個(gè)小齒輪的花鍵軸上穿有36個(gè)動(dòng)摩擦圓片，這樣實(shí)現(xiàn)了每個(gè)小齒輪上的摩擦力矩分配到36個(gè)動(dòng)摩擦圓片上，所以在摩擦片上施加較小的摩擦力，就可以輸出非常大的轉(zhuǎn)矩。

星型摩擦離合器已經(jīng)成功應(yīng)用在礦用單體螺旋支柱上，實(shí)現(xiàn)了施加1500N的壓力產(chǎn)生1200N.M轉(zhuǎn)矩，并且取得了很好的效果。實(shí)物如右圖所示。礦用單體螺旋支柱是一種煤礦井下的頂板支護(hù)設(shè)備，是通過(guò)星型摩擦離合器來(lái)控制不自鎖螺桿的旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)支柱的工作阻力和過(guò)載保護(hù)功能，當(dāng)頂板的壓力在螺桿上產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩低于離合器的輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)，支柱處于正常工作狀態(tài)，當(dāng)大于輸出轉(zhuǎn)矩時(shí)，離合器的中間螺桿開(kāi)始旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)的功能。

圖2

結(jié)語(yǔ)

星型摩擦離合器采用了多個(gè)小齒輪在大齒輪周?chē)市切蛧Ш戏植寂帕?，而且利用了多層?dòng)摩擦圓片和靜摩擦片間隔疊放增加接合時(shí)的摩擦力，并且能夠根據(jù)實(shí)際需要來(lái)設(shè)計(jì)小齒輪的數(shù)量以及動(dòng)摩擦圓片和靜摩擦片的層數(shù)，從而滿足多種不同的需求。

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