单向旋转阻尼器是指只在一个方向上发挥阻尼效果的旋转阻尼器。
即使使用旋转阻尼器能够让物体缓慢且安全地运动,但在手动操作时,例如打开卷帘门或拉出收纳绳时,人们并不希望操作变得沉重。单向旋转阻尼器适用于需要在物体依靠自重运动,或因弹簧回卷而剧烈运动的方向上发挥阻尼效果,而在需要人工操作的反方向则不传递阻力的情况。
部分单向旋转阻尼器可应用于有限角度型阻尼器(操作角度有限),但这次我们将介绍操作角度无限制的连续旋转型阻尼器。
单向旋转阻尼器的特点
一般来说,连续旋转型阻尼器在圆筒部分设有法兰,通过法兰上的安装孔将旋转阻尼器固定在对象上。其轴与圆筒部分同心,通过在轴端安装齿轮或其他连接件与配合部件啮合,当轴旋转时产生阻尼扭矩。连续旋转型阻尼器的内部有一个与轴相连的转子,并填充有高粘度油,当转子旋转时产生的油液剪切阻力即为阻尼扭矩。
当要求旋转阻尼器仅允许转子单方向旋转时,就需要使用单向离合器。
单向离合器可以组装在支持双向的连续旋转型阻尼器的轴上,从而只在一个方向上提供阻尼效果。单向离合器被内置在转子内部,以便有效利用旋转阻尼器的内部空间。
单向旋转阻尼器的优点和缺点
单向旋转阻尼器的优点
自由方向操作性与舒适性无损失
由于自由方向上的扭矩很小,盖子可以依靠自身重量打开。
例如,当卷帘门配备旋转阻尼器时,旋转阻尼器在下降时起作用,使卷帘门缓慢下降。
而在提升卷帘门时,单向离合器空转,旋转阻尼器的阻尼扭矩不会传递,此时只需克服卷帘门自身的重量,不会感觉到额外的负担。
旋转方向切换时响应良好
单向离合器具有良好的锁止响应性,因此当轴的旋转方向切换至需要阻尼扭矩的方向时,轴立即与转子连接并产生阻尼扭矩。
例如,当旋转阻尼器安装在键盘盖上时,即使用户的手在键盘盖稍微抬起时滑落,阻尼扭矩也会立即产生,使其缓慢而安静地关闭。
安装方便
当安装带啮合齿轮的旋转阻尼器时,如果装配相位与配合件不一致,就需要转动旋转阻尼器的轴以实现啮合。
在双向旋转阻尼器的情况下,必须以大于阻尼扭矩的力来转动轴。
然而,使用单向旋转阻尼器时,可以在不产生阻尼扭矩的旋转方向(即单向离合器空转的方向)轻松用手转动轴,因此无需较大的力即可完成安装。
单向旋转阻尼器的缺点
当需要双向扭矩时效果不足由于扭矩只在一个方向上产生,如果需要在两个方向上都发挥阻尼效果,则必须使用双向旋转阻尼器。
例如,在希望抑制悬挂重物摇晃的应用中,单向旋转阻尼器只能在一个方向上有效,另一方向则容易产生自由运动。
交期可能比支持双向的连续旋转型阻尼器更长单向机构所需的零件数量增加,使得零件采购所需的时间和工序也增加。如果零件无法及时齐备,单向旋转阻尼器的交货周期可能比双向连续旋转型阻尼器更长。
在需要达到有限角度型阻尼器的高扭矩时,直径往往更大有限角度型阻尼器的结构能够使粘性油在狭窄通道内流动,因此可以提供比仅搅动油液的连续旋转型阻尼器更高的扭矩。若要让连续旋转型阻尼器达到与有限角度型阻尼器相同的高扭矩规格,则必须增大转子的外径以获得足够的阻尼扭矩。同时,单向离合器在高扭矩规格下也需要更大的尺寸,因此整体直径往往偏大。
主要用途
最后,以下是单向旋转阻尼器的一些主要应用示例。
键盘盖
如果键盘盖像钢琴一样是可开合式,其操作角度可能比钢琴更大。当操作角度过大时,有限角度型阻尼器无法使用。因此,在键盘盖侧面安装分段齿轮,并在键盘本体内安装单向旋转阻尼器,使其与分段齿轮啮合,从而实现灵敏而缓慢的关闭效果,并防止夹手。
推拉门
使用单向旋转阻尼器时,开门时所需的力与未安装阻尼器时相同;而关门时则在阻尼器作用下缓慢关闭,从而减少撞击噪音。
卷尺
如果在收回卷尺时不按住,它可能会因回卷过快而割伤手。但通过安装单向旋转阻尼器,卷尺可以轻松拉出,并缓慢收回。这种应用同样适用于投影幕布等由弹簧或其他力量驱动回卷的设备。
这里介绍的单向旋转阻尼器也可以在视频中看到。
单向旋转阻尼器概要|连续旋转型阻尼器
总结本文内容:
- 单向旋转阻尼器内部配有单向离合器。
- 单向旋转阻尼器在盖子开启与关闭切换时响应良好,并能立即产生阻尼效果。
- 与双向旋转阻尼器相比,由于内置单向离合器,单向旋转阻尼器的交货周期更长。
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