棘爪离合器的原理及故障分析
李 艳 苏 宁
（沈阳黎明航空发动机〈集团〉有限责任公司 辽宁 沈阳 110043）
摘 要： 发动机等机构中的棘爪离合器结构作为重要的超越离合器的一种被广泛应用于航空、汽车、工业等行业中。就在于浅谈几点棘爪离合器原理及故障分析。
关键词： 离合器；棘爪；分析
中图分类号：TH133 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2012）1210009－02
解决问题。
1 棘爪离合器的原理
3.2 结构
棘爪离合器就是许多人俗称的“三爪离合器”，它是超越内啮合形式的棘爪离合器是最常见的离合器，它分别包含离合器（overrunning-clutch）的一种，即嵌合式离合器。因棘轮、弹簧、棘爪、离合器拨轮、止动销和定位销六部分，如为它的特殊结构，许多教科书上也把它称之为棘爪式超越离合下图2。
器。其主要的原因有两条：第一是为了区别于摩擦式工作原理的离合器，如我们俗称的“滚棒离合器”（学名为滚柱离合器）等；第二个原因就是因为它有三个楔形的小“爪”。
说起棘爪离合器的原理其实就是超越离合器的原理，离合
器由主、动从动轮组成，主动带动从动，当转速 时，二者保持传递扭矩，称为结合状态；一段时间后 ，离合器脱开转速，变为超越状态。对于超越离合器来说，主动轮的形式变化较多，如内星轮、组件外圈等。
结合状态下又分为动态楔合与静态楔合两个阶段，而超越状态也分为解楔与自锁——脱离过程，和空转状态。
2 棘爪不是“三爪”
其实棘爪离合器不能等同于“三爪离合器”，当离合器大径 ＜80时，棘爪数J=3，当 ≥80时，根据需要J={3、5或者其它的数字}。我们常见的棘爪离合器都是J=3的情况，因此我们习惯称它为三爪离合器。
1.棘轮
2.止动销
3.弹簧
4.棘爪
5.定位销
6.离合器拨轮
3 棘爪离合器的结合与脱开原理及结构
图2
3.1 原理
当发动机未工作时，由于弹簧的弹力作用棘爪贴合在棘轮由于超越离合器的结合与脱开原理较为相似，所以我们选的齿槽里。发动机工作初期，离合器拔轮带动棘轮与棘爪一起取最为简单的滚柱离合器的方式来简单说明（如下图1）。
旋转，处于结合状态；当离合器达到一定转速时，由于离心力
航空发动机原理的作用 ，棘爪的末端以止动销为圆心运动，而前端克服弹簧力与齿槽脱离，两者互不干涉的以自己的转速旋转。
3.2.1 棘轮。棘轮是棘爪离合器中比较关键，它与棘爪配合，传递稳定的载荷及转速，但是与此同时，它也是最为变化多端的结构，比如在双速传动机构中，棘轮是依托齿轮的结构，在直齿端面呈现多个棘齿。根据《中国机械通用零部件工业年鉴——传动联结件产品分类标准与名词术语》可知，目前制造齿数是12～20范围内的棘轮是国家标准化推荐使用的，因为一般啮合时的冲击力与齿数有关，增加齿数可以有效的减小啮合冲击，使传动平稳可靠。不过，与齿轮公式D=mz类似，齿1.外壳 2.滚柱 3.星轮
数越多相应的棘轮直径也越大。这就需要设计员充分考虑合理图1
的空间结构，尽可能选取较多齿数的棘轮，提高整机稳定性。
离合器能够顺利的的结合与脱离，必须由 3.2.2 棘爪。棘爪是棘轮离合器中较为关键的零件，同时它作为与棘轮重要的配合部件，其结构也与棘轮有密切的关系，一般设计棘爪时需要棘轮的尺寸确定后，根据棘爪长度L=2倍的棘轮齿距P（ ，其中m为棘轮的模数）。
上文说到了棘轮离合器的脱开依靠的是离心力的作用下使具体要求，通常许多情况下选择大约7度是比较好的。
，那么如何设计离合器结合状态下的 呢？离合由此可知，当离合器出现打滑情况时，可以减小摩擦角а器又是如何确保在规定的转速状态下脱开的呢？所有的答案都防止打滑，可以采用加大 的方式；反之，如果脱开困难的情在于弹簧的选择和设计的综合考虑上了。举个例子，比如我们况下，适当增大摩擦角а，采用加大D的方法就可以简单快速的
要求离合器在50r/min时顺利脱开，而实际上发现在45r/min时
、表面直径 、滚柱外径尺寸 及摩擦角а四个要素共同作用完成，
版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。
发表评论