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离合器是如何工作的

离合器通过施加使一个轴加速而使另一个轴减速的扭矩,使两个轴以不同的速度旋转。离合器完成这一动作最常见的方式是表面摩擦。这样的离合器可以在以下运动模式之一运行:

  • 闲散:离合器完全没有摩擦力。

  • 参与但解锁:离合器施加动摩擦,两个轴以不同的速度旋转。

  • 参与并锁定:离合器产生静摩擦,两根轴一起旋转。

离合器由相互重叠的摩擦面组成,并在两侧与轴相连。如果离合器是分离的,摩擦面没有接触,轴独立旋转。为了接合离合器,两个表面之间的接触是通过施加与离合器表面垂直的压力引起的。接触面和相对移动的两个面会经历动摩擦,这使得它们的相对速度变小。摩擦的作用是减少两个离合器片和它们连接的轴之间的相对运动。在某些关键的降低相对速度和压力(法向力)的组合下,离合器锁住,使两个轴以相同的速度旋转。只要传递的扭矩小于静摩擦(与施加的法向力成正比),轴就会一直锁在一起。如果离合器打开,但仍然啮合,它再次施加动摩擦而不是静摩擦。

解锁和锁定状态之间的转换是不连续的。建模离合器锁定或解锁事件需要搜索作用在离合器上的压力和扭矩的正确组合。在模拟过程中,通过重复和精确的过零检测来确定锁定和解锁事件。关于模拟事件和在Simscape™模型中结合动力学解决约束,请参见桌面模拟