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摩托车凸轮单向离合器简介

2015-11-30  来源:摩托车行情 阅读次数:0

凸轮式单向离合器是磨擦式超越离合器的一种,利用偏心的凸轮楔块结构与主、从动部分的楔紧作用,单方向传递扭矩,。它具有结构简单,承载能力强适合于高转速,可靠性好,维修简便等特点,近年来越来越被人们所青睐。目前,我国摩托车行业能够很好地设计和制造这种离合器的企业很少,希望借此文能起到抛砖引玉的作用。

1、凸轮式单向离合器的结构及设计

a)凸轮式单向离合器的结构

凸轮式单向离合器的结构如图1所示,主要由以下零部件构成:

凸轮——利用凸轮的形状,承受载荷,传递扭矩;

钢丝架——将凸轮、侧板等零件的相对位置确定;

卡紧弹簧——使凸轮和内外轮保持常接触;

轴承侧板——接触外轮的内径,防止由于离心力的作用发生摆动;

位置侧板——确定单向离合器的装配位置方向,防止反装。

b)凸轮式单向离合器的特点

均等排列,受力均匀:所有的凸轮由钢丝和卡紧弹簧、轴承侧板定位,由于钢丝和卡紧弹簧具有弹性,使凸轮能够相互地独立运动,同时在排列上给每个凸轮留出了足够的啮合面运动空间,使每个凸轮不受其它 凸轮倾斜的影响,与内外轮接触形成各自的倾斜运动空间。

不翻转:在凸轮形状的设计上,采用即使受到大扭矩也不翻转的形状,确保只向一个方向传递扭矩。

c)凸轮式单向离合器的分类

凸轮单向离合器分非接触式和接触式两种。非接触式就是当凸轮不传递转矩、空转时,受离心力的作用,当离心力的力矩超过卡紧弹簧力矩时,凸轮从内轮轨道上浮起,与内轮轨道不接触,避免了机械损失和凸轮与内外轨道摩擦副的磨损如图2所示,凸轮的质心G在接点连线AB的左侧。

与此相反,即使离心力作用时,凸轮从内轮轨道也不浮起,凸轮保持和内外轮常接触如图3所示,凸轮的重心G位于和外轮的接点连线AB的右侧,其离心力的力矩和弹簧加压的力矩是同一方向的力矩。由于常接触,所以要考虑它的损耗,要保持润滑良好。以上两种类型的离合器,用户可根据用途自行选择。

2、凸轮单向离合器的简单计算

凸轮单向离合器的原理如图4所示,每个凸轮均与内、外轮A、B两点接触,形成一个支撑,由弹簧确保A、B点和内外轮常接触。如外轮逆时针(内轮顺时针)转动,A、B作为支撑杆发生作用,转矩时由外轮通过凸轮向内轮传递;若外轮顺时针(内轮逆时针)转动,A、B不能成为支撑杆,内外轮相互自由空转,扭矩不能传递。条件为当tanθ大于磨擦因数μ时,保证凸轮无滑动正常啮合。

计算公式:

F=ε·Fn·Ro·Z·tanθ

式中:F——传递扭矩,Nmm

ε——安全系数,根据所受冲击载荷的大小设定

Fn——相对内轮和凸轮间的法线力,N

Ro——内环外半径,mm

Z——凸轮个数

θ——从内外轮的中心O点引线,OB和AB的夹角,(°)

3、凸轮单向离合器在川崎175车上的应用

凸轮单向离合器用于川崎175车如图5所示,起动结构由起动电机、过渡齿轮、怠速齿轮、凸轮单向离合器和曲轴构成、起动电机时(利用蓄电池电源),通过过渡齿轮,怠速齿轮(主动——相对于凸轮单向离合器)传递到凸轮单向离合器,受力情况如图6所示,凸轮卡住曲轴使曲轴和怠速齿轮一起旋转,传递转矩。发动机点火起动后,曲轴依靠活塞连杆传来的动力运转,且转速高于从起动电机传来的转速,成为主动轮,单向凸轮受同向力,从曲轴上浮起或打滑,不传递转矩到外轮,怠速齿轮受不到从曲轴传来的力而空转如图7所示。

从以上介绍可以看出,凸轮单向离合器具有结构简单,制造方便等特点,也正是由于此,对设计、材料、加工工艺以及热处理都有很高的要求,这一点,请务必注意。


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