摘要：本文介紹了楔塊超越離合器國內(nèi)外發(fā)展的概況，闡述楔塊超越離合器的特點(diǎn)、結(jié)構(gòu)形式及其適用范圍。
關(guān)鍵詞：楔塊 超越離合器 特點(diǎn)
1、楔塊超越離合器的發(fā)展及其應(yīng)
超越離合器是機(jī)械傳動(dòng)的基礎(chǔ)件之一。它是用主、從動(dòng)部件的速度變化或旋轉(zhuǎn)方向的變換，具有自行離合功能的一種離合器，用途廣泛。滾柱式超越離合器歷史悠久，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道于1878年以“換向電動(dòng)機(jī)”為題載入德國DRP2804.47h5專利中，用在換向機(jī)構(gòu)上。隨后的近百年，滾柱超越離合器不斷的發(fā)展和完善，結(jié)構(gòu)型式增多，應(yīng)用也較普遍。
楔塊超越離合器是繼滾柱超越離合器之后開發(fā)的一種新型離合器。自問世以來，以承載能力大，自鎖可靠，反向解脫輕便，結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便，在機(jī)械傳動(dòng)中得到廣泛的應(yīng)用。首先美國在汽車和飛機(jī)上得到發(fā)展和推廣應(yīng)用。例如美國在波音707飛機(jī)和F4-C轟炸機(jī)及M102-105輕型榴彈炮上采用。在日本、德國也已廣泛應(yīng)用。
近年來，隨著新產(chǎn)品開發(fā)和引進(jìn)產(chǎn)品配套國產(chǎn)化的需要，楔塊超越離合器得以迅速的發(fā)展，從結(jié)構(gòu)、性能和可靠性等日趨完善，而且離合器的型式、規(guī)格更加齊全，產(chǎn)品質(zhì)量逐漸提高。北京新興超越科技開發(fā)公司生產(chǎn)的CK系列楔塊超越離合器不但能滿足國內(nèi)科研和生產(chǎn)的需求。而且替代了引進(jìn)日本、美國、意大利等國家瓦楞紙生產(chǎn)線和無氧銅生產(chǎn)線上的超越離合器，使用效果良好。目前還有出口，具有很好的發(fā)展?jié)摿烷_發(fā)前景。
楔塊超越離合器常與滾珠絲桿副或其他部件配套，作為防止逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，也可以單獨(dú)使用，作為主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間的精確定位，傳遞轉(zhuǎn)矩或切斷轉(zhuǎn)矩，具有自行離合功能的一種離合器。因此，有稱謂逆止器或單向軸承。在包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、食品機(jī)械、輕工機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金礦山、石油化工、機(jī)床、汽車、兵器、航空、電站等機(jī)械設(shè)備中廣泛的應(yīng)用。
2、楔塊超越離合器的特點(diǎn)
楔塊超越離合器是在內(nèi)環(huán)和外環(huán)間（滾道）放置楔緊元件（楔塊），使其回轉(zhuǎn)時(shí)在一個(gè)可以傳遞轉(zhuǎn)矩，而在另一個(gè)具有相對(duì)空轉(zhuǎn)性能。只有當(dāng)內(nèi)、外環(huán)轉(zhuǎn)向相同，轉(zhuǎn)速相等時(shí)，才能傳遞轉(zhuǎn)矩，否則均為相對(duì)滑動(dòng)，這種不傳遞轉(zhuǎn)矩的滑動(dòng)狀態(tài)稱之超越。
1）滾道的形狀
楔塊超越離合器的滾道形式有兩種形式：內(nèi)外環(huán)滾道均為圓形和將內(nèi)環(huán)加工出若干凹圓槽。
（1）內(nèi)環(huán)為整圓形。離合器的內(nèi)外環(huán)均為光滑柱面，為了保證工作時(shí)不打滑，楔塊的楔角不得超過楔塊與內(nèi)外環(huán)之間的最小摩擦角。設(shè)計(jì)時(shí)，一般可取3o-4o，在實(shí)用中楔合角開始時(shí)，楔角大約為2o-2.5o，當(dāng)內(nèi)、外環(huán)受力產(chǎn)生彈變形后，楔角相應(yīng)增大。
（2）內(nèi)環(huán)帶凹圓槽形。楔塊具有與內(nèi)環(huán)圓弧槽相同的半徑，使兩者為面接觸，改善了受力狀態(tài)，提高了楔塊的承載能力和使用壽命。但楔塊的數(shù)量受結(jié)構(gòu)的影響而有所減少。
2）楔塊的形狀
楔塊超越離合器所用的楔塊形狀大都為特殊的異形，如拳形、鞋形等，設(shè)計(jì)離合器時(shí)，可根據(jù)作用要求選用不同形狀的楔塊。
3）楔塊與滾柱式超越離合器由于內(nèi)外環(huán)之間放置的楔緊元件不同，使其都具有各自的特點(diǎn)。
項(xiàng) 目楔 塊 超 越 離 合 器滾 柱 超 越 離 合 器承載能力 放置楔塊的數(shù)量多，楔塊與滾道接觸的圓弧角之曲率半徑大于滾柱離合器中的滾柱半徑，故接觸應(yīng)力小。承載能力大。 相同滾道尺寸的情況下，放置滾柱數(shù)目少，接觸應(yīng)力大，故承載能大小。自鎖性能可靠，反向解脫輕便比較可靠傳動(dòng)效率0.94-0.980.94-0.99超載時(shí)
工作情況 極端超載情況，可能有一個(gè)或幾個(gè)楔塊轉(zhuǎn)超過最大的撐線范圍，而使其楔塊翻轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)矩減小后，楔塊也不能復(fù)位。但這是非正常使用狀態(tài)。 極端超載情況，滾柱趨于滑動(dòng)而自鎖失效，當(dāng)轉(zhuǎn)矩減小，滾柱復(fù)位并可重新楔緊，正常運(yùn)轉(zhuǎn)。零件磨損情況 楔塊由于不能轉(zhuǎn)動(dòng)，楔塊與內(nèi)外滾道的接觸部位又局限在一小段工作圓弧上，容易磨損小平面，但因傳遞轉(zhuǎn)矩時(shí)，楔塊式比滾柱式離合器直徑小，圓周轉(zhuǎn)速低，而且楔塊數(shù)量多，因而使楔塊磨損量減小，使用壽命長。 滾柱能在滾道內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，磨損后仍能保持圓形，滾柱與內(nèi)、外環(huán)的接觸點(diǎn)在楔緊狀態(tài)與分離狀態(tài)時(shí)不同，磨損較均勻。往往在星輪與滾柱接觸點(diǎn)磨出一個(gè)凹痕，影響使用
制造工藝 楔塊采用特殊工藝制造，批量生產(chǎn)，加工方便。內(nèi)外環(huán)加工容易，容易裝配。
星輪加工復(fù)雜，工藝性差3、楔塊超越離合器選用計(jì)算
為保證離合器工作可靠，通常在設(shè)計(jì)和選用離合器時(shí)，明確離合器在傳動(dòng)系統(tǒng)中的綜合功能，從傳動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)考慮選擇離合器的品種、型式。而規(guī)格的選定主要是根據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)矩。
1）離合器各轉(zhuǎn)矩間的關(guān)系
離合器的主參數(shù)是公稱轉(zhuǎn)矩，選用離合器時(shí)，各轉(zhuǎn)達(dá)矩間應(yīng)符合以下的關(guān)系：
T
式中 T—理論轉(zhuǎn)矩，N·m;
Tc—計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N·m;
Tn—公稱轉(zhuǎn)矩，N·m;
[T]—許用轉(zhuǎn)矩，N·m;
[Tmax]—最大許用轉(zhuǎn)矩，N·m;
Tmax—最大轉(zhuǎn)矩，N·m。
2）離合器計(jì)算轉(zhuǎn)矩
離合器計(jì)算轉(zhuǎn)矩是根據(jù)傳動(dòng)系統(tǒng)的功率，工作轉(zhuǎn)速、儲(chǔ)備系數(shù)及其有關(guān)因素計(jì)算的。
Tc=?T
式中 Tc—計(jì)算轉(zhuǎn)矩，N·m;
?—儲(chǔ)備系數(shù)（一般取1.2-3.2）；
T—理論轉(zhuǎn)矩，N·m。
儲(chǔ)備系數(shù) ?值的大小與原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)性能、離合器的結(jié)構(gòu)型式等因素有關(guān)。一般工作條件較好，負(fù)載較輕， ?值取小值；工作條件惡劣，負(fù)載較大， ?值取大值。
4、楔塊超越離合器結(jié)構(gòu)形式及其適用范圍
楔塊超越離合器按GB10043-1988《離合器分類》標(biāo)準(zhǔn)可分為接觸型、非接觸型和雙向型，前兩類型實(shí)為單向型。
