离合器的作用是使机械传动接通或分离，以实现设备的开停、变速、换向、制动和过载保护等。离合器种类很多，按其结构功能的不同可分为啮合式离合器、摩擦式离合器、超越式离合器和安全离合器；按其操作方式的不同，又可分为操纵式（机械、气动、液压、电磁操纵）离合器和自动离合器。
常用离合器的结构和基本特点见表3-1。
表3-1_离合器的特点和应用
（续表）
1）啮合式离合器
啮合式离合器由两部分组成，两部分的齿爪相互啮合传递运动和转矩。该离合器结构简单、紧凑，接合后不会滑动，可以传递较大转矩且传动比准确，但其离、合均需在静止或极低速场合下完成。啮合式离合器按结构不同，又分为牙嵌式和齿轮式两种。
牙嵌式离合器的齿型为矩形或梯形，啮合间隙相对较大，容易啮合，但在运动中易产生冲击、振动，其结构如图3-1所示。
图3-1 牙嵌式离合器结构图
1—左半离合器；2—右半离合器；3—滑键；4—轴
齿轮式离合器实际是一对齿数和模数相同的内外齿轮的啮合，其传动更加平稳，相对传递转矩也较大，其结构如图3-2所示。
图3-2 齿轮式离合器结构图
1—左半离合器；2—右半离合器；3、4—轴
2）摩擦式离合器
摩擦式离合器利用相互压紧的摩擦元件之间的摩擦力传递运动和转矩，常用的摩擦元件有片式结构和锥式结构，其中片式又分为单片式和多片式两种。
图3-3所示为机械操纵的多片式摩擦式离合器，其主要组成有内、外摩擦片、压紧及操纵机构。齿轮套筒2空套在轴1上，外摩擦片4外径上有三或四个均布的凸齿，插入齿轮套筒2上的轴向槽中，内摩擦片5内径开有花键孔，安装在轴1的花键轴上。这样外摩擦片与齿轮2一起转动，内摩擦片与轴1一起转动，内外摩擦片相间排列安装。当通过操纵机构带动压紧套7向左移动时，可将左边的内外摩擦片相互压紧，则齿轮的运动通过摩擦片之间的摩擦力传递扭矩使轴1运动起来。多片式摩擦式离合器传递扭矩的大小取决于压紧套的压紧力、摩擦片间的摩擦系数、摩擦片的作用半径以及摩擦面对数。
图3-3 多片式摩擦离合器结构示意图
1—轴；2—齿轮套筒；3—垫片；4—外摩擦片；5—内摩擦片；6—螺母套；7—压紧套；8—钢球；9—滑套；10—楔块；11—弹簧销
图3-4 液压摩擦式离合器
1—轴；2—活塞；3—导流环；4—外摩擦片；5—内摩擦片；6—弹簧；7—油管；8—缸体(www.xing528.com)
图3-4为液压操纵的多片式摩擦式离合器，其内外摩擦片的压紧和松开是通过液压装置实现的。
摩擦式离合器的特点是：摩擦元件接触面积愈大、摩擦片数愈多，传递转矩能力也愈大，因此其结构较大。由于摩擦片间具有打滑倾向，因此其传动比并不准确，但可在过载时产生一定的安全保护作用。它可在高速运动中离合，也被广泛应用于需要频繁启动、制动或速度频繁变化的传动系统中。
3）超越式离合器
超越式离合器用在有快、慢两个动力源交替传动的轴上，可以实现输出轴快、慢运动的自动转换。根据速度转换的方向，又可以分为单向超越式离合器和双向超越式离合器两种。其主要的工作形式有：
（1）有动力的主动体（外圈）带动无动力的被动体（心轴）旋转；
（2）若心轴被另外赋予动力，则心轴可超越外圈以更快的速度旋转，而此时外圈是否转动均不受影响，且原相互位置关系也保持不变，即实现所谓的“超越”。
图3-5为单向超越式离合器，慢速运动时，外圈m推动滚柱3在斜楔中卡紧，带动星型体4再通过键带动心轴转动。当心轴快速运动时，由于滚柱3在斜楔中松开，星型体与外圈之间脱开，则心轴可超越外圈以更快的速度运动，由于星型体与外圈之间3个斜楔的方向相同，故该种结构的离合器只能自动转换相同方向（图示为逆时针方向）的快、慢速运动，故称之为单向超越式离合器。
图3-5 单向超越式离合器
1、5、6—齿轮；2—外套齿轮；3—滚柱；4—星型体；7—弹簧销
图3-6为带拨爪的超越式离合器。该结构中，当外套m慢速运动时，它可通过滚柱楔紧星型体，从而带动心轴转动。电机经齿轮5传递逆时针快速运动时，与空套齿轮5连接的拨爪n直接推动星型体和心轴逆时针快转；当齿轮5顺时针快转时，拨爪则通过滚柱3推动星型体和心轴顺时针快转，实现了心轴的双向快速运动。
图3-6 带拨爪心轴双向超越式离合器
1、5、6—齿轮；2—外套齿轮；3—滚柱；4—星型体；7—弹簧销
图3-7为双向超越式离合器的结构示意图。在该离合器中，由于斜楔方向的不同，使得外圈在两个方向均能带动心轴慢速转动；而通过拨爪的推动，心轴又可以在两个方向实现超越外圈的快速运动。
图3-7 双向超越式离合器
4）安全离合器
安全离合器是非破坏性过载保护装置。正常工作时，安全离合器始终是接合的，并传递转矩。当出现过载时，安全离合器“被分开”。大多数离合器已标准化、系列化，使用时可根据需要选择。
图3-8为牙嵌式安全离合器的工作原理图。图3-8a表示正常载荷下，离合器处于结合状态；图3-8b为过载发生时，由于向右的轴向分力超过由弹簧3控制的向左的压紧力，弹簧3被压缩，从而使安全离合器的左右两部分1和2分开，运动联系中断，直至图3-8c所示的离合器完全脱开，实现安全保护。这种离合器结构简单，但噪声较大，齿面易磨损。
图3-9为钢球安全离合器结构图，它靠弹簧将钢球定在锥孔里将离合器的两部分连接，这种离合器反应灵敏，比牙嵌式离合器的安全保护可靠，但不宜用于重载荷的场合。
图3-8 牙嵌式安全离合器工作原理图
图3-9 钢球式安全离合器
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