(哈尔滨车用空调有限公司 吉林长春 157003) 摘要：车用空调压缩机电磁离合器的设计，通过运用磁路回路和磁场力的分析理论，奠定了为电磁力设计物理模型的构建奠定了基础，为转矩设计提供了依据，并为实际产品的电磁转矩校核提供了理论依据。 同时，本文还着重分析了影响电磁离合器承载能力的原因，以及在实际设计中需要注意的环节和应采取的相应措施。 关键词：电磁离合器； 磁路； 电磁转矩； 分析与设计； 应用体会 1、汽车空调压缩机电磁离合器工作原理 离合器线圈通电后，在线圈中形成电磁力。 圆盘通过电枢附着在压缩机皮带轮的锥面上，由于压缩机皮带轮由车辆底盘驱动，在电磁吸力的作用下，皮带轮与驱动器的结合面之间形成强大的摩擦力盘，驱动盘被推动旋转，驱动盘推动压缩机工作。 反之，线圈断电，压缩机停止工作。 2、电磁离合器的磁路回路为了使电磁离合器的主动盘与皮带轮有足够的摩擦力，必须在电磁离合器的主动盘与皮带轮之间形成强磁场。 线圈通电后，铁磁材料的滑轮、驱动板、线圈外壳和气隙所产生的磁路的闭合路径称为磁通量。 磁场的磁场强度H沿磁力线上产生一个闭环，其方向为磁力线上各点的切线方向。 4 极电磁离合器的磁通量如图 1 所示。
6极电磁离合器的磁通量如图2所示，从图1和图2的配光可以看出，离合器线圈放置在U型线圈壳上，并用热密封在壳上耐树脂，所以泄漏到空气中的漏磁路很小，可以忽略不计。 另外，离合器线圈的电源是由车辆的蓄电池提供的，可以看作是恒压，所以恒压在铁芯中形成的磁场是稳定的。 图1和图2所示电磁离合器的线圈部分简化为一个简单的电磁铁，由线圈和铁芯组成。 当线圈通电时，大部分磁力线沿着铁芯、衔铁和工作气隙形成闭合回路。 这部分磁通称为主磁通，少部分磁力线不通过工作气隙和吸力。 ，并通过空气自包含电路，这部分磁路称为漏铁损。 主磁路充磁吸合，充磁后吸合磁铁与铁芯磁铁刚好相对，相互吸引形成吸力。 而且漏磁路部分不会通过吸引力被磁化，所以不会形成吸引力。 一般情况下汽车空调电磁离合器，我们总是尽量减少磁力离合器的短路。 在非工作状态下，传动盘与皮带轮锥面之间存在间隙。 这个间隙通常在0.3-0.55mm之间。 作用在驱动盘锥面上的电磁引力； F=B 其中； B——线圈内部磁感应硬度韦伯/平方米气隙处铁芯截面积平方米——空气中的磁导率线圈中形成的磁感应强度B硬度之间的关系在非磁性材料中形成的磁场的硬度H； 在哪里; H——磁场硬度——铁芯的磁导率H=NI/L； H——磁场硬度 A/MN——线圈电阻值 I——电流强度 上式的具体估算可根据电磁离合器的具体结构规格和选用材料进行。
五、零部件设计需要注意的几个问题 1、电磁离合器带联轴器轴承工作环境极其恶劣。 必须承受夏季-40℃的寒冷冬季和+40℃的寒冷冬季，要承受4000-6500r/min的连续运转和6500-8000r/min的短时运转，通常轴承很难去做吧。 因此，在轴承的选择上必须小心。 2、线圈内阻为85--115。 3、磁通材料 构成磁通的皮带轮、线圈壳、传动盘必须采用高导磁材料。 今天的线圈外壳由08AL或10钢制成，皮带轮和驱动盘由10-20钢制成。 估算表明，在磁通的总磁压降中，发生在皮带轮、驱动盘和线圈外壳中的磁压降仅占20%汽车空调电磁离合器，其余80%在气隙中损失。 由于前盖采用非磁性材料（铝合金），磁力线不可能穿透，所以磁力线只能通过最小的气隙，形成如图1所示的闭环和图 2。目前使用的电磁离合器有两种类型：4 级和 6 级。 4级离合器有4对磁铁，6级离合器有6对磁铁。 阶段越多，电磁吸引力越大。 而且，多级离合器的结构复杂，有时受规格的影响不能做得太大。 因此，目前电磁离合器使用4对以上的磁铁。 电磁离合器上存在三个影响传递扭矩的气隙，驱动盘与带轮锥面之间的气隙，线圈壳与带轮两侧凹槽之间的间隙，线圈壳位于放置。
设计电磁离合器时，既要尽可能减小气隙，又要考虑结构的刚度要求。 在满足结构硬度要求的情况下，还应考虑加工工艺的经济合理性。 因此，在设计电磁离合器时需要权衡这三方面的关系。 经过多年的工作实践和大量的试验，断电状态下传动盘与皮带轮的间隙为0.30-0.50mm，两侧线圈壳与皮带轮的间隙为放置线圈外壳的槽的高度为0.40mm。 -0.50mm，可以满足电磁离合器 4.电磁离合器传递扭矩的估算 电磁离合器传递的扭矩可以通过估算电磁离合器的电磁吸力来估算。 假设驱动盘与皮带轮之间的摩擦系数为δ值，可在机加工工艺达到稳定的量产条件后，通过实验室实验得到）。 T=FRδ 式中； T——传递力矩 N.MF——电磁吸力 电磁吸力的大小也因传动盘弹性体的材质不同而不同。 当材料和工艺条件确定后，才能确定具体数值。 通过实验得到。 信息系统工程2011.3.2051TECHNOLOGY技术应用要求。 气隙的大小是影响承载能力的重要因素，因此电磁离合器的扭矩传递公式可写成下式； 当T=0.4NSB环槽时，同时加工难度加大，应充分考虑减长加工工艺。 2、驱动盘与弹性装置铆接时，必须注意不要使驱动盘变形，铆接工装的设计应尽量减少铆接力对平面度的影响。
3、生产经营。 驱动盘在装配和维修过程中因外力变形，由于驱动盘硬度小，使用和维修不当很容易导致驱动盘变形，承载能力大大增加。 在 NM 公式中； N——磁极对数 S——传动盘磁铁的面积 B——磁感应硬度摩擦系数 R——传动盘的平均半径 6、设计电磁离合器时，尽量使每个磁体相等，从而减少漏磁路的形成。 7、传动盘与皮带轮锥面的平面度众所周知，电磁离合器是靠摩擦传递扭矩的，所以皮带轮与传动盘的锥面是否配合良好，对扭矩的传递具有决定性的意义。 . 笔者在车间做过多种不同组合的平面度对比试验。 根据实验皮带轮与传动盘锥面的平面度偏差大于0.05mm（仅凹面）可满足传递扭矩VII的使用要求。 结论 应用磁通量理论可以跟踪电磁离合器磁力线的运动轨迹，检查磁力线通过的截面面积是否为等截面。 如果截面不等，可能会发生漏磁。 通过估算电磁离合器的电磁力和电磁转矩，为分析电磁离合器在制造过程中的锁死和降低成本提供了理论依据。 电磁离合器传递扭矩的大小与线圈的电阻值、电流的硬度、铁磁材料的材质、有效摩擦直径、结合面的摩擦系数以及离合器的弹力有关。弹性体。 本文还介绍了电磁离合器设计制造中需要注意的几个方面。 这些都是实际工作中的经验。 本经验受限于笔者所在公司的设计能力、制造设备、实验条件。 如有不足之处，请读者在应用本经验时，根据自身企业的实际情况进行指正。 6、为保证驱动盘的平整度，可采取以下措施： 1、在设计上，应加强驱动盘的长度，在加强的同时必须考虑隔磁环的加工由于隔磁环尺寸较小，在设计、制造和加工隔磁环槽冲孔模具，以及隔磁信息系统项目的冲孔