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圖1
一、單向離合器軸承工作原理
單向離合器軸承是軸承的一個種類，其特點是有單向轉(zhuǎn)動逆向止動的功能，被廣泛應用于洗衣機的單向離合器、汽車的單向離合器以及電動自動車的單向離合器。
單向離合器軸承單元一般以球軸承和楔塊式單向離合器組成，由球軸承承受徑向力，楔塊承受扭矩，組合起來實現(xiàn)單向旋轉(zhuǎn)、擺動分度及正逆和超越的功能，由于其具有結(jié)構(gòu)緊湊、楔緊可靠及傳遞扭矩大等優(yōu)點，可滿足主機功能化、部件化及小裝配空間的需要。
1、傳遞扭矩的原理：（如圖2）
異型楔塊均勻地分配在保持架圓周上，在帶狀彈簧力的作用下，使異型楔塊始終保持與內(nèi)外圈接觸。因異型楔塊的最大高度大于外圈內(nèi)徑和內(nèi)圈外徑之差的一半，所以它在內(nèi)外圈工作面中常處于傾斜狀態(tài)。當外圈順時針旋轉(zhuǎn)時，外圈與異型楔塊接觸面產(chǎn)生摩擦力，對于各異型楔塊的中心，產(chǎn)生向右傾斜力矩，內(nèi)外圈與其強力嚙合，達到傳遞扭矩的作用。
圖2
當外圈逆時針旋轉(zhuǎn)時各異型楔塊的中心向左傾斜，內(nèi)外圈解楔，實現(xiàn)外圈空轉(zhuǎn)。
2、額定扭矩和空轉(zhuǎn)扭矩
1）額定扭矩：單向離合器的額定扭矩通過異型滾子的嚙合表面疲勞強度來衡量。所以單向離合器反復作用的額定扭矩是指嚙合面不能產(chǎn)生打滑和有害的塑性變形，在離合106次后對于異型楔塊和內(nèi)外圈軌道面不發(fā)生疲勞剝落的極限力矩。因嚙合面產(chǎn)生的內(nèi)應力是外圈一側(cè)比內(nèi)圈一側(cè)大，所以在計算額定扭矩時應以內(nèi)圈一側(cè)的壓應力為條件。
2）空轉(zhuǎn)扭矩：當單向離合器在空轉(zhuǎn)時，楔塊與內(nèi)圈之間處于滑動狀態(tài)所產(chǎn)生的摩擦力矩為空轉(zhuǎn)扭矩。
單向離合器中的楔塊在機構(gòu)中由于受帶狀彈簧力的作用而附在內(nèi)圈上，因此帶狀彈簧作用力的大小決定了空轉(zhuǎn)扭矩的大小。但是通常帶狀彈簧的作用力很小，再加上楔塊與外圈又是同步轉(zhuǎn)動的，當外圈轉(zhuǎn)動時楔塊受到離心力的作用，所以空轉(zhuǎn)扭矩大小又受到外圈轉(zhuǎn)速的影響。
二、單向離合器軸承使用范圍
單向離合器軸承適合的范圍分為超越、分度.及逆止三個方面。
1、超越性能
超越性能的使用方法有各種各樣，主要作為各種機械裝置的速度轉(zhuǎn)換來使用。用單向離合器使變速部位裝置變得簡單，利于降低成本。利用1臺電動機輸入正反轉(zhuǎn)速在同一方向可實現(xiàn)兩級變速。
圖3 由一臺正逆驅(qū)動機同軸二級變速
如圖3，當輸入軸為右旋時，單向離合器2嚙合齒輪1帶動齒輪3傳遞扭矩，則輸出軸4左旋提高轉(zhuǎn)速。這時單向離合器2處于嚙合狀態(tài)，而單向離合器6則空轉(zhuǎn)。當輸入軸為左旋時，單向離合器6嚙合齒輪7帶動中間軸5旋轉(zhuǎn)，輸出軸4左旋速度降低，這時單向離合器2為空轉(zhuǎn)。
2、分度
輸入軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)換成間歇往復運動，完成輸出軸同向間歇旋轉(zhuǎn)，如沖床輥式送料，印刷機械及包裝機械等設備中，如圖4所示。
圖4 連續(xù)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為間歇旋轉(zhuǎn)
3、防止逆轉(zhuǎn)機構(gòu)
假如固定外圈讓內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，則能夠防止內(nèi)圈逆轉(zhuǎn)。例如使用在電梯、索道等方面。由于單向離合器能自動結(jié)合和解楔使操縱簡單，結(jié)構(gòu)緊湊簡化了傳動機械，故在多種傳動系統(tǒng)中獲得了越來越廣泛的應用。
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