電磁離合器是實(shí)現(xiàn)設(shè)備自動(dòng)化控制的主要執(zhí)行元件之一,可在原動(dòng)機(jī)不中斷旋轉(zhuǎn)的情況下,控制傳動(dòng)系統(tǒng)。如機(jī)床主軸的自動(dòng)起動(dòng)、停止(制動(dòng))、反向、變速、定位和進(jìn)給系統(tǒng)中的切換等。加之電磁離合器體積小,結(jié)構(gòu)緊湊,動(dòng)作靈敏,消耗功率小及操作方便等,在現(xiàn)代技術(shù)中被廣泛應(yīng)用。
1 存在的問(wèn)題
(1)剩磁問(wèn)題嚴(yán)重影響離合器的動(dòng)力特性,在力矩時(shí)間曲線上出現(xiàn)無(wú)響應(yīng)區(qū)間。盡管人們?yōu)橄?A title="" href="http://dcbhzl.cn/Photo/404.shtml">電磁離合器的剩磁做了不少努力,但仍然不能被滿意解決。
(2)電磁離合器屬于磁性物件,使用過(guò)程中有關(guān)部件會(huì)被不同程度的磁化,影響傳動(dòng)系統(tǒng)壽命和精度。
(3)在使用中電磁離合器的發(fā)熱不可避免,如果離合器在傳動(dòng)系統(tǒng)中的位置不當(dāng)或散熱不良,則會(huì)影響傳動(dòng)系統(tǒng)的精度。
2 摩擦片式電磁離合器的工作特性
2.1 轉(zhuǎn)矩特性
摩擦轉(zhuǎn)矩有靜摩擦轉(zhuǎn)矩和動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩,是選擇離合器的基本參數(shù)。靜轉(zhuǎn)矩是離合器處于勵(lì)磁狀態(tài),內(nèi)外摩擦片間有相對(duì)滑動(dòng),自主動(dòng)側(cè)傳遞到從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩。選擇時(shí)應(yīng)使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩乘以安全系數(shù)小于公稱轉(zhuǎn)矩,聯(lián)接時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩加上加速轉(zhuǎn)矩乘以安全系數(shù)小于公稱轉(zhuǎn)矩。濕式的靜摩擦轉(zhuǎn)矩約為動(dòng)摩擦轉(zhuǎn)矩的2倍,而干式的大致相同。離合器處于非勵(lì)磁狀態(tài),主動(dòng)側(cè)旋轉(zhuǎn),自主動(dòng)側(cè)傳遞到從動(dòng)側(cè)的轉(zhuǎn)矩為空轉(zhuǎn)矩。干式的空轉(zhuǎn)矩一般很小,可忽略不計(jì)。濕式由于存在潤(rùn)滑油,其粘度是引起空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的主要原因。從切斷電流到空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。干式的空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩一般很小,可忽略不計(jì)。濕式由于存在潤(rùn)滑油,其粘度是引起空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的主要原因。從切斷電流到空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩的一段過(guò)渡狀態(tài)中,離合器所傳遞的轉(zhuǎn)矩為殘留轉(zhuǎn)矩。無(wú)論是濕式的還是干式離合器,在勵(lì)磁電流切斷后由于磁滯現(xiàn)象,磁力不能馬上消失,是造成殘留轉(zhuǎn)矩的主要因素,潤(rùn)滑油的粘度和表面張力是另一因素。后一因素對(duì)干式的影響不太顯著,濕式離合器殘留轉(zhuǎn)矩的持續(xù)時(shí)間比干式離合器長(zhǎng)的多,這段時(shí)間的長(zhǎng)短將隨離合器的構(gòu)造、供油條件等因素而變化。轉(zhuǎn)速越低,殘留時(shí)間越長(zhǎng)?辙D(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和殘留轉(zhuǎn)矩將使離合器的負(fù)載不能脫開而引起發(fā)熱,應(yīng)當(dāng)越小越好。
2.2 動(dòng)作特性
當(dāng)開關(guān)接通時(shí),由于線圈中存在電阻和電感,電流隨時(shí)間呈指數(shù)曲線上升,達(dá)到一定值時(shí),銜鐵被吸動(dòng)。此時(shí)磁路中的間隙突然變小,阻抗隨之降低,使電器回路中的電感急劇增加,電流相應(yīng)有一波動(dòng),當(dāng)銜鐵將摩擦片壓緊時(shí),開始傳遞轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩隨電流增加而增大,當(dāng)滑差為0時(shí),轉(zhuǎn)矩增至最大。聯(lián)接過(guò)程終止時(shí)達(dá)到靜摩擦轉(zhuǎn)矩值。
電磁離合器的動(dòng)作特性參數(shù)有(1)銜鐵吸引時(shí)間,即從離合器線圈通電開始到產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩所需要的時(shí)間,(2)接通時(shí)間,即從離合器線圈通電開始到轉(zhuǎn)矩上升至80%公稱轉(zhuǎn)矩所需要的時(shí)間(3)斷開時(shí)間,即從離合器線圈斷電開始到轉(zhuǎn)矩下降至10%公稱轉(zhuǎn)矩所需要的時(shí)間。
濕式多片式電磁離合器基本參數(shù)(JB/T1648-1999)給出了公稱動(dòng)轉(zhuǎn)矩、、公稱靜轉(zhuǎn)矩、空載轉(zhuǎn)矩、接通時(shí)間、斷開時(shí)間的數(shù)值。干式多片電磁離合器基本參數(shù)(JB/T10163——1999)給出了公稱動(dòng)轉(zhuǎn)矩、空載轉(zhuǎn)矩、接通時(shí)間、斷開時(shí)間的數(shù)值。
(3)散熱特性與壽命
離合器的摩擦片連接時(shí)會(huì)發(fā)熱磨損甚至燒損,因此要有一定的散熱能力。這個(gè)參數(shù)的大小主要決定于摩擦材料的容許摩擦功。如果離合器連接部分溫升過(guò)高,將使線圈、集流環(huán)、軸承的溫度升高,絕緣線圈的溫升極限決定于絕緣材料的耐熱等級(jí),標(biāo)準(zhǔn)中已有規(guī)定。
離合器的壽命是以摩擦片磨損不能正常工作之前所離合的次數(shù)來(lái)表示。濕式多片電磁離合器的正常壽命一般規(guī)定為(50~160)×103次。
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