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离心离合器是如何工作的?利弊是什么?

  • 离心离合器对于许多不同的操作非常有用,与同类产品相比,离心离合器相对便宜。
  • 每个离心式离合器将需要优化与一个单独的发动机。
  • 离心式离合器避免在发动机上倾倒巨大的负载,而是逐渐接合,直到发动机在最佳扭矩范围内运行。
  • 第一个离心式离合器可以追溯到19世纪的铁路机车。

离心式离合器是一种以离心力产生原理为工作原理的离合器。它通常被认为是最平稳的离合器类型之一,因为它逐渐将负载啮合到发动机上,使发动机在必须承载任何负载之前达到最佳扭矩范围。这就是为什么离心式离合器用于小型摩托车/滑板车和卡丁车等应用。它们允许小型发动机的传动轴只有在达到足够的转速后才与从动轴接合,并且当驾驶员的脚从加速器上抬起时也可以脱离。

其他应用包括链锯和割草机,它们需要有足够的发动机功率才能承受切割树木或草地的负载,然后在用户松开油门时安全脱离。历史上,离心式离合器在19世纪首次用于铁路机车。

离心式离合器示意图
离心式离合器示意图。图片来源©2018,engineeringclicks

离心式离合器是如何工作的

就像我们小时候在游乐场的环岛上学到的那样,当一个物体在旋转/旋转时,会产生一个力,这个力指向远离旋转轴的方向,叫做离心力。旋转速度越快,这种力就越强,这就是为什么在快速旋转的环形路上很难停留的原因。

离心式离合器的工作正是基于这种离心力的产生。更具体地说,转轴与发动机的曲轴相连,并置于离合器的中心。外壳/外壳同心定位,与从动轴连接。随着发动机转速的增加,传动轴的旋转速度增加,迫使安装在组件内侧的鞋延伸并伸向鼓的内壁。鼓的内侧和鞋的外侧都由高摩擦材料制成,因此可以可靠地啮合,类似于刹车.然而,当接合/脱离动作超过预期频率时,也会导致高温。

一旦发动机转速再次下降,离合器将立即脱离,因此从动轴将不再接收旋转运动能量。这有助于防止发动机在负载过大时熄火,并使系统和用户的整体操作安全。

离心离合器可以有两个,三个,四个,五个,甚至六个鞋,遵循一个对称的定位在传动轴上。为了让它们以一种可控的方式扩展,并与发动机RPM相关,制造商使用膨胀弹簧来适应这种扩展。使用不同的弹簧强度和长度,制造商可以为离心离合器实现特定的接合点和分离点,通常旨在将接合保持在最佳发动机扭矩范围内。这意味着,并不是每一种离心式离合器都适用于任何类型的发动机,必须同时考虑和优化这两者,以达到尽可能好的效果。

利与弊

使用离心式离合器的优点有:

  • 用户/驱动程序更容易,因为操作变得更简单。
  • 这对用户和系统都更安全,因为巨大的负载不会让发动机熄火,让油门自由几乎立即脱离传动轴。
  • 离心式离合器通常是市场上各种离合器类型中较便宜的选择。
  • 如果与特定的引擎一起优化,整个操作可以变得非常高效和有效。

但是,选择离心式离合器也有几个缺点,其中最主要的是:

  • 由于鼓和鞋之间的摩擦,产生热量是一个持续的问题。如果由于不良的驾驶/使用习惯而走得太远,永久的热损伤可能会完全破坏离合器。
  • 离心离合装置需要经常加油,以保持温度在安全水平。
  • 离心离合器安装不当可能导致其在几分钟内迅速失效。尽管如此,即使安装正确,它最多也不会超过五年。
  • 沙尘颗粒或其他种类的空气杂质很188bet电子游戏容易渗透进去进入离心式离合器,改变其鞋-鼓摩擦特性,导致不可预测的和潜在的危险行为。
  • 无论离心离合器的性能有多好,总会有一定的动力损失,因为摩擦和滑动。

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