單向離合器具備以下功能：
多體接觸型單向離合器與常見(jiàn)的滾柱式定向離合器不同， 是通過(guò)多個(gè)接觸體與外圈和內(nèi)圈的接觸摩擦， 實(shí)現(xiàn)兩軸間定向轉(zhuǎn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞的機(jī)械裝置， 具有承載性能好、精度高、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)， 特別適用于防止逆轉(zhuǎn)的機(jī)械傳動(dòng)中， 已在汽車、航天等機(jī)器傳動(dòng)中得到應(yīng)用。隨著汽車等運(yùn)載機(jī)械的快速發(fā)展和使用條件的提高， 對(duì)這種離合器的設(shè)計(jì)和使用提出了更高的要求。本文作者依據(jù)彈性理論和有限元方法對(duì)該離合器摩擦鎖緊特性和摩擦鎖緊中接觸體和內(nèi)外輪的接觸特性及承載性能進(jìn)行研究分析， 探討多體接觸型單向離合器的摩擦[及承載特性， 為設(shè)計(jì)和工程應(yīng)用提供可靠依據(jù)。
如圖3所示的單向離合器是由內(nèi)部的多個(gè)接觸體與內(nèi)外圈軌道面相接觸形成摩擦鎖緊而進(jìn)行工作的， 因離合器
多體接觸型單向離合器
是靠摩擦體和內(nèi)外圈的摩擦嚙合來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的， 所以接觸面的幾何形狀和接觸狀態(tài)對(duì)傳動(dòng)特性有很大的影響。從離合器整體來(lái)看， 有n個(gè)接觸體， 每個(gè)接觸體在傳動(dòng)過(guò)程中都要同時(shí)與內(nèi)外圈接觸， 一般情況下各個(gè)接觸體與內(nèi)外圈的接觸狀態(tài)和傳遞的載荷是相同的， 因此可以取任意一接觸副對(duì)該離合器的摩擦學(xué)和承載接觸特性進(jìn)行分析。
摩擦鎖緊分析：
圖4表示離合器的內(nèi)外圈和接觸體的幾何和力學(xué)關(guān)系。若設(shè)內(nèi)外圈和接觸體接觸的法線的夾角為α， 內(nèi)外圈的軌道半徑為R0 和R， 接觸體接觸點(diǎn)的曲率半徑為Rw和R n ，接觸體的接觸點(diǎn)的曲率中心Ow 和On之間的距離為e， 接觸體與外圈和內(nèi)圈的兩接觸點(diǎn)Cw和Co 的距離為L(zhǎng) ， 上下接觸處的楔角為θ， β， 根據(jù)所傳遞力矩的平衡條件To =Tw (阻
圖4　接觸體和內(nèi) 外圈的關(guān)系
圖4　接觸體和內(nèi) 外圈的關(guān)系
力矩) 和幾何關(guān)系有：
nFw=To /R =nfwNw (1)
nFo =To/Ro =nfoNo (2)
若給定傳遞力矩To， 既可由方程(1)， (2) 解出兩接觸點(diǎn)的摩擦力Fw 和Fo， 若給出材料的摩擦因數(shù)fw ， fo也可求得接觸點(diǎn)的法向壓力Nw和No ， 由此不難得知接觸體與內(nèi)圈的壓力大于外圈。另外， 由圖2并根據(jù)幾何關(guān)系有 [2]  ：
cosα=(R2 +R2o -L2 ) /(2RRo ) (3)
sinθ=Ro sinα/L (4)
β =α+θ (5)