内星轮滚柱式超越离合器的力学分析

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1、1内星轮滚柱式超越离合器的力学分析黄家裕钮心宪美国，威斯康辛大学动力机械部摘要：全面分析了内星轮滚柱式超越离合器工作时4个阶段的力学特点，并对各主要影响因素进行了讨论。指出了滚子惯性、滚动摩擦系数以及压紧弹簧力等对离合器的性能有重耍使用，在分析中不能忽略。关键词：滚动机械；超越离合器；力学分析；内星轮滚柱式中图分类号：TH113文献标识码：AMechanicsAnalysisofoverrunningClutch1.1前言超越离合器广泛应用于各类机械，其中内星轮滚柱式的使用最为普遍。其主要部件如图1・1。超越离合器的工作原理为：当主动轮转速

2、达到从动轮转速时。可在保持二者转速相同下传递扭矩。而当从动轮转速32大于主动轮转速31时,自动脱开。超越离合器的主动轮可以是内星轮，也可以是外圈。1内星轮滚柱式超越离合器的力学分析黄家裕钮心宪美国，威斯康辛大学动力机械部摘要：全面分析了内星轮滚柱式超越离合器工作时4个阶段的力学特点，并对各主要影响因素进行了讨论。指出了滚子惯性、滚动摩擦系数以及压紧弹簧力等对离合器的性能有重耍使用，在分析中不能忽略。关键词：滚动机械；超越离合器；力学分析；内星轮滚柱式中图分类号：TH113文献标识码：AMechanicsAnalysisofoverrunni

3、ngClutch1.1前言超越离合器广泛应用于各类机械，其中内星轮滚柱式的使用最为普遍。其主要部件如图1・1。超越离合器的工作原理为：当主动轮转速达到从动轮转速时。可在保持二者转速相同下传递扭矩。而当从动轮转速32大于主动轮转速31时,自动脱开。超越离合器的主动轮可以是内星轮，也可以是外圈。1■内星轮（或称内爪），2•外圈，3■滚柱，4-弹簧图1-1超越离合器的组成有关超越离合器的工作特点前人研究得较少。原苏联的学者曾进行过一些研究，国内则尚未见诸文献。鉴于超越离合器工作时的力学性质具有很强的特殊性。对其进行讨论十分必要。超越离合器的工作可

4、分为4个阶段：⑴楔合过程（动态楔合）（3）脱离过程（解楔及自锁）（2）楔合状态（静态楔合）（4）空转状态现分别进行讨论。1.2楔合过程楔合过程是指超越离合器进入楔合状态前的一个短瞬过程。如果考虑滚子的惯性力，则超越离合器楔合过程的力学特征与外圈主动抑或内爪主动有关。为分析方便，将外圈近似地用平面代替。如图1-2所示。左-内爪主动，右■•外圈主动图1-2超越离合器的楔合过程的受力先分析内爪主动。当内爪主动时在滚子与爪间有Nif之摩擦力（f为折算的摩擦系数，f小于滑动摩擦系数几见后），并使滚子作平面运动，其运动方程组如下:m0ax=/V1sin

5、£+Af1/cose-F2——(1-Dm0ay=N2-N1cos8+N1f，sins(1-2)(1)(2)(3)=N^ine亠Ni/^cose—Ft••Yc=Vg—人］cosw十sinegr远=一Njr一F2r十g+N»K'