Overrunning clutch - prinsip operasi, elemen utama

Kopling freewheel atau overrunning adalah perangkat mekanis yang tugas utamanya adalah mencegah transfer torsi dari poros input ke poros yang digerakkan ketika poros yang digerakkan mulai berputar lebih cepat. Kopling juga digunakan ketika torsi harus ditransmisikan hanya dalam satu arah. Pertimbangkan prinsip operasi, komponen kopling, serta kelebihan dan kekurangannya.

Cara kerja kopling

Mari kita menganalisis prinsip pengoperasian kopling tipe rol, karena mekanisme jenis ini lebih umum di industri otomotif.

Kopling rol terdiri dari dua bagian kopling: paruh pertama kopling dipasang secara kaku ke poros penggerak, separuh lainnya terhubung ke poros yang digerakkan. Ketika poros motor berputar searah jarum jam, rol kopling bergerak ke bagian sempit dari celah antara dua bagian kopling di bawah aksi gaya gesekan dan pegas. Selanjutnya, kemacetan terjadi dan torsi ditransmisikan dari kopling setengah terkemuka ke kopling yang digerakkan.

Ketika setengah penggerak diputar berlawanan arah jarum jam, rol bergerak menuju bagian terluas dari celah antara kedua bagian kopling. Poros penggerak dan poros penggerak dipisahkan dan torsi tidak lagi ditransmisikan.

Menurut prinsip operasi, kami mencatat bahwa kopling tipe roller mentransmisikan torsi hanya dalam satu arah. Saat berbelok ke arah yang berlawanan, kopling hanya menggulir.

Konstruksi dan elemen utama

Pertimbangkan desain dan komponen dari dua jenis utama kopling: roller dan ratchet.

Kopling rol kerja tunggal paling sederhana terdiri dari komponen-komponen berikut:

1. pemisah eksternal dengan alur khusus di permukaan bagian dalam;
2. kandang bagian dalam;
3. pegas yang terletak di sangkar luar dan dirancang untuk mendorong rol;
4. rol yang mentransmisikan torsi melalui gesekan saat kopling terkunci.

Dalam kopling ratchet, gigi berhenti di satu sisi, dan bukan lekukan di permukaan bagian dalam cincin luar. Dalam hal ini, kedua cincin dipasang dengan kait khusus, yang ditekan ke cincin luar oleh pegas.

Pro dan Kontra

Kopling overrunning memiliki keuntungan sebagai berikut:

• menghidupkan dan mematikan mekanisme secara otomatis (kopling tidak memerlukan operasi kontrol);
• desain unit dan rakitan mesin disederhanakan karena mekanisme freewheeling;
• kesederhanaan desain.

Harap dicatat bahwa kopling ratchet lebih andal daripada perangkat roller.

Pada saat yang sama, mekanisme ratchet dapat dipertahankan, tidak seperti roller. Mencoba memperbaiki mekanisme roller adalah buang-buang waktu karena merupakan perakitan satu bagian. Biasanya, jika terjadi kerusakan, bagian baru yang serupa dipasang. Jangan gunakan alat tumbukan saat memasang kopling rol baru karena mekanismenya dapat macet.

Kopling overrunning bukan tanpa kekurangan. Kerugian dari kopling roller overrunning meliputi:

• tidak diatur;
• keselarasan poros yang tepat;
• presisi produksi yang lebih besar.

Mekanisme ratchet memiliki kelemahan sebagai berikut:

• Kerugian utama adalah dampak ketika pawl terlibat dengan gigi. Untuk alasan ini, jenis freewheel ini tidak dapat digunakan dalam aplikasi kecepatan tinggi atau di mana frekuensi switching yang tinggi diperlukan.
• Kopling ratchet bekerja dengan kebisingan. Perhatikan bahwa sekarang ada mekanisme di mana pawl, yang bergerak searah jarum jam, tidak menyentuh roda ratchet dan karenanya tidak mengeluarkan suara.
• Karena beban tinggi, gigi roda ratchet aus dan kopling itu sendiri gagal.

Penggunaan kopling

Mekanisme freewheel banyak digunakan di unit berbagai pabrikan. Kopling overrunning hadir di:

• sistem untuk memulai mesin pembakaran internal (ICE): di sini kopling yang berlebihan adalah bagian dari starter. Segera setelah mesin mencapai kecepatan operasi, kopling melepaskan starter darinya. Tanpa kopling, poros engkol mesin dapat merusak starter;
• transmisi otomatis tipe klasik: di dalamnya, mekanisme freewheel adalah bagian dari konverter torsi, perangkat yang bertanggung jawab untuk mentransmisikan dan mengubah torsi dari mesin pembakaran internal ke gearbox;
• generator - di sini kopling bertindak sebagai elemen pelindung, membatasi transmisi getaran torsional dari poros engkol mesin. Selain itu, kopling menetralkan getaran sabuk alternator, mengurangi kebisingan penggerak sabuk. Secara umum, mekanisme overrunning di sini secara signifikan memperpanjang umur generator.