自行车大家都不陌生,作为一种便捷的交通工具,在倡导低碳生活的今天更受人青睐,即可环保生活又能锻炼身体。但大家在骑车的时候有没有想过为什么自行车在往前蹬时能快速前进,而往后蹬时只能空转(死飞除外),并且下坡或是靠惯性往前走的时候脚蹬还可以不动。这种功能的实现离不开一个巧妙的零件——定向离合器。

定向离合器只能传递单向的转矩,下图是一种滚柱式定向离合器的结构简图,由爪轮1、套筒2、滚柱3、弹簧顶杆4等组成。

自控离合器有哪些(进退有度定向离合器)(1)

正向前进时,爪轮1为主动轮并做顺时针回转,滚柱将被摩擦力转动而滚向空隙的收缩部分,并楔紧在爪轮和套筒间,使套筒随爪轮一同回转,离合器即进入接合转态,像下面的动态图演示的一样(注意外圆环缺口处作为参考位置)

自控离合器有哪些(进退有度定向离合器)(2)

反向回转时,滚柱被滚到空隙的宽敞部分,这时离合器处于分离状态,如下图:

自控离合器有哪些(进退有度定向离合器)(3)

超越运动时,即套筒随转轮旋转的同时,套筒获得旋向相同但转速更大的运动时,离合器也处于分离状态,这就是为什么自行车下坡速度很快但脚蹬不转的原因了。

自控离合器有哪些(进退有度定向离合器)(4)

怎么样,通过上面的解释和图片,定向离合器的原理明白了吗?许多日常生活中见到的机械运动看着简单平常,但实现过程可能不像我们想象的一样,除了自行车大家不妨再想想风扇的摆头运动。如果有机会,以后可以给大家科普更多的机构小知识。

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