鋼珠安全離合器的常用結構如下圖所示。
鋼珠安全離合器以鋼珠代替牙嵌結合,過載時,鋼珠接觸點上的軸向力大于彈簧壓緊力時,鋼珠退出嵌合,傳動中斷。鋼珠安全離合器加工簡單,可靠性高,以滾動代替滑動,過載時,動作靈敏度高,有自動恢復工作的能力,但接觸面積小,容易磨損,在安裝彈簧的方向上結構尺寸較大。適用于轉(zhuǎn)速較高,載荷較大,過載頻率較高的傳動系統(tǒng)。
鋼珠有如下圖所示四種接觸形式,其中圖(a)、(b)兩種接觸形式,當離合器過載時,在半離合器沿軸向移動的脫開過程中,其工作面的楔形角a也在改變。隨著半離合器退出距離增加,楔形角也增加,在相同轉(zhuǎn)矩下,用于克服摩擦阻力和彈簧壓力的軸向分力也在增加,離合器比較容易脫開,動作精度較高。以初始壓緊力為彈簧最大壓緊力。
上圖中(c)、(d)兩種接觸形式,鋼珠與V形槽或錐形孔接觸,在離合器脫開過程中,楔形角始終保持不變,為槽或錐孔的半角。彈簧最大壓緊力取鋼珠與斜面開始脫開時的值。
離合器的主要尺寸關系如下。
鋼珠凸出頂部與半離合器端面的距離
鋼珠與鋼珠接觸 h=(0.3~0.5)d0
鋼珠與錐面接觸 h=(0.3~0.5)d
圓弧形槽圓弧中心至鋼珠中心的垂直距離 c=(0.71~0.87)d0
圓弧形槽接觸點的楔角 cosα=c/d0,一般α=30°~45°
鋼珠直徑d0=(0.3~0.4)d,圓整至標準鋼珠直徑,d為軸的直徑。