电磁离合器

(1)摩擦电磁离合器的动作过程

图(1)为湿式摩擦电磁离合器的接合动作过程图。以操作者发出指令(揿下按钮)为起点，指令到达离合器，经过指令传入时间t₁(经消除间隙、空行程等动作)，此时电压升至稳定值。此后在电流上升过程中，曲线出现凹口，电流瞬时下降(因衔铁被吸动气隙减小，引起磁阻减小，电感增加所致)，此时衔铁完全吸合，即完成时间t₂。此后，打滑着的内、外摩擦片间转矩开始增加，当动摩擦转矩值大于从动部分静负载转矩(过A点)，从动部分开始转动，此后，主动部分转速稍降低，从动部分被加速，主、从动部分达到同步转动。当主、从动部分同步转动后，内、外摩擦片间的摩擦由动摩擦变为静摩擦，摩擦转矩瞬时达到最大峰值。此后主、从动部分转速同步升至接合前主动部分的转速，完成启动过程。离合器脱开，电流仍以指数曲线下降至电流小于衔铁动作维持电流时，衔铁退至原位，从动部分转速下降，转矩和转速要延迟一段时间才下降至接合前状态。

离合器的接通和脱开都存在一个延时过程，设计制造离合器或选用离合器必须注意这一特性。离合器的接通时间t_t(即t₂+t₃)和脱开时间t_k短，则离合器的精度高，动作灵敏，但转动惯量大时，t_t、t_k短，则冲击、振动大。

根据生产工艺和设备的特点与要求，可以改变激磁方式、参数和电路设计，从而改变接通、脱开时间的长短。

图中动、静转矩在数值上的差别是由于摩擦材料的动、静摩擦因数的差别引起的。在干式离合器中，通常，钢对压制石棉时，动转矩为静转矩的80%~90%；钢对铜基粉冶材料时，动转矩为静转矩的70%~80%。在湿式离合器中，除与摩擦材料有关外，还受油的黏度、油量、片的结构(影响油被挤出的快慢)、内外片间的相对速度、摩擦功的大小(摩擦功大时，难形成液体摩擦)等因数影响。通常，钢对钢时，动转矩为静转矩的30%~60%。离合器脱开后，主动侧仍向被动侧传递的转矩称为空转转矩，主要由油的粘连产生，与油的黏度、油量、油温有关，还与转速有关，转速高时空转转矩大，但转速高到一定值时，片间油被甩出，此时空转转矩趋向一定值。摩擦片间间隙愈小，空转转矩愈大。湿式时，剩磁对空转转矩的影响只占很小比例。

图(1)　摩擦电磁离合器的动作过程图

t₁—指令传入时间；t₂—加压盘压合时间；

t₃—转矩上升时间；t_t—离合器接通时间(＝t2+t3)；

t_a—离合器接合时间(加速时间)；t_k—离合

器脱开时间；t_c—转矩残留时间

图(2)　牙嵌电磁离合器的典型动作过程图

图(3)　某种牙嵌电磁离合器

可传递的转矩和转速关系

(2)牙嵌电磁离合器的动作过程

矩形牙及牙形角很小(2°~8°)的梯形牙离合器在传递转矩时，无轴向脱开力(或轴向脱开力小于轴向摩擦阻力)，因此，工作时无需加轴向压紧力，称为第一类牙嵌离合器。第二类牙嵌离合器为传递转矩时必须加轴向压紧力，或必须用定位机构等措施来阻止其自动脱开，如三角形牙及牙形角较大的梯形牙离合器，在载荷下很容易脱开，这类离合器多用电磁或液压操纵(机械操纵的必须有定位机构)。上述两类离合器的选用和设计计算均有所不同。

图(2)为第二类牙嵌电磁离合器的典型动作过程图。图中激磁电流在按指数曲线上升过程中，第一次减小是由于衔铁被吸引，使线圈电感增大的缘故，以后出现电流减小则表示衔铁吸引后尚不能将载荷带动，产生牙的啮合—脱落—再啮合的滑跳现象，从而使转矩及电流(因线圈的电感变化)出现波动。电流切断后，当按指数曲线衰减的激磁电流小于衔铁的维持电流时，衔铁释放，离合器脱开。

第二类牙嵌离合器在不同转速下传递的转矩值，理论上应该是不变的。但由于实际安装时总会有同轴度、平行度和轴向及径向跳动误差，以及振动的影响，随着速度的增大，传递转矩值将下降，速度越高，下降越多，这是在高速应用时必须注意的。图(3)为某种牙嵌电磁离合器可传递的转矩和转速关系。