單向離合器是主、從動(dòng)部分在同軸線上傳遞動(dòng)力或運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有接合或分離功能的裝置。單向離合器位于發(fā)動(dòng)機(jī)和單向離合器的作用和四大分類。
　　變速箱之間的飛輪殼內(nèi)，用螺釘將單向離合器總成固定在飛輪的后平面上，單向離合器的輸出軸就是變速箱的輸入軸。在汽車行駛過(guò)程中，駕駛員可根據(jù)需要踩下或松開(kāi)單向離合器踏板，使發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱暫時(shí)分離和逐漸接合，以切斷或傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)向變速器輸入的動(dòng)力。
　　主要包括主動(dòng)部分、從動(dòng)部分、壓緊機(jī)構(gòu)和操縱機(jī)構(gòu)。主動(dòng)部分有：飛輪、單向離合器蓋和壓盤；從動(dòng)部分是從動(dòng)盤；壓緊機(jī)構(gòu)是壓緊彈簧；操縱機(jī)構(gòu)有分離叉、分離軸承、單向離合器踏板和傳動(dòng)部件。
單向離合器的作用
1、保證汽車平穩(wěn)起步
　　這是單向離合器的首要功能。在汽車起步前，自然要先起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。而汽車起步時(shí)，汽車是從完全靜止的狀態(tài)逐步加速的。如果傳動(dòng)系（它聯(lián)系著整個(gè)汽車）與發(fā)動(dòng)機(jī)剛性地聯(lián)系，則變速器一掛上檔，汽車將突然向前沖一下，但并不能起步。這是因?yàn)槠噺撵o止到前沖時(shí)，具有很大的慣性，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)造成很大地阻力矩。在這慣性阻力矩作用下，發(fā)動(dòng)機(jī)在瞬時(shí)間轉(zhuǎn)速急劇下降到最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速（一般300-500RPM）以下，發(fā)動(dòng)機(jī)即熄火而不能工作，當(dāng)然汽車也不能起步。
　　因此，我們就需要單向離合器的幫助了。在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，汽車起步之前，駕駛員先踩下單向離合器踏板，將單向離合器分離，使發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系脫開(kāi)，再將變速器掛上檔，然后逐漸松開(kāi)單向離合器踏板，使單向離合器逐漸接合。在接合過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)所受阻力矩逐漸增大，故應(yīng)同時(shí)逐漸踩下加速踏板，即逐步增加對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給量，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速始終保持在最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速上，而不致熄火。同時(shí)，由于單向離合器的接合緊密程度逐漸增大，發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系傳給驅(qū)動(dòng)車輪的轉(zhuǎn)矩便逐漸增加，到牽引力足以克服起步阻力時(shí)，汽車即從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并逐步加速
2、實(shí)現(xiàn)平順的換檔
　　在汽車行駛過(guò)程中，為適應(yīng)不斷變化的行駛條件，傳動(dòng)系經(jīng)常要更換不同檔位工作。實(shí)現(xiàn)齒輪式變速器的換檔，一般是撥動(dòng)齒輪或其他掛檔機(jī)構(gòu)，使原用檔位的某一齒輪副推出傳動(dòng)，再使另一檔位的齒輪副進(jìn)入工作。在換檔前必須踩下單向離合器踏板，中斷動(dòng)力傳動(dòng)，便于使原檔位的嚙合副脫開(kāi)，同時(shí)使新檔位嚙合副的嚙合部位的速度逐步趨向同步，這樣進(jìn)入嚙合時(shí)的沖擊可以大大的減小，實(shí)現(xiàn)平順的換檔。
3、防止傳動(dòng)系過(guò)載
　　當(dāng)汽車進(jìn)行緊急制動(dòng)時(shí)，若沒(méi)有單向離合器，則發(fā)動(dòng)機(jī)將因和傳動(dòng)系剛性連接而急劇降低轉(zhuǎn)速，因而其中所有運(yùn)動(dòng)件將產(chǎn)生很大的慣性力矩（其數(shù)值可能大大超過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)所發(fā)出的最大扭距），對(duì)傳動(dòng)系造成超過(guò)其承載能力的載荷，而使機(jī)件損壞。有了單向離合器，便可以依靠單向離合器主動(dòng)部分和從動(dòng)部分之間可能產(chǎn)生的相對(duì)運(yùn)動(dòng)以消除這一危險(xiǎn)。因此，我們需要單向離合器來(lái)限制傳動(dòng)系所承受的最大扭距，保證安全。
　　單向離合器分有電磁單向離合器和磁粉單向離合器，摩擦式單向離合器、液力偶合器
　　能按工作需要隨時(shí)將主動(dòng)軸與從動(dòng)軸接合或分離的機(jī)械零件?？捎脕?lái)操縱機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)的起動(dòng)、停止、變速及換向等。單向離合器種類繁多，根據(jù)工作性質(zhì)可分為：①操縱式單向離合器。其操縱方法有機(jī)械的、電磁的、氣動(dòng)的和液力的等，如嵌入單向離合器（通過(guò)牙、齒或鍵的嵌合傳遞扭矩）、摩擦單向離合器（利用摩擦力傳遞扭矩）、空氣柔性單向離合器（用壓縮空氣胎脹縮以操縱摩擦件接合或分離的單向離合器）、電磁轉(zhuǎn)差單向離合器（用激磁電流產(chǎn)生磁力來(lái)傳遞扭矩）、磁粉單向離合器（用激磁線圈使磁粉磁化，形成磁粉鏈以傳遞扭矩）。②自動(dòng)式單向離合器。用簡(jiǎn)單的機(jī)械方法自動(dòng)完成接合或分開(kāi)動(dòng)作，又分為安全單向離合器（當(dāng)傳遞扭矩達(dá)到一定值時(shí)傳動(dòng)軸能自動(dòng)分離，從而防止過(guò)載 ，避免機(jī)器中重要零件損壞）、離心單向離合器（當(dāng)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到一定值時(shí)，由于離心力的作用能使傳動(dòng)軸間自行聯(lián)接或超過(guò)某一轉(zhuǎn)速后能自行分離）、定向單向離合器（又叫超越單向離合器，利用棘輪-棘爪的嚙合或滾柱、楔塊的楔緊作用單向傳遞運(yùn)動(dòng)或扭矩，當(dāng)主動(dòng)軸反轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速低于從動(dòng)軸時(shí)，單向離合器就自動(dòng)分開(kāi)）。
1. 電磁單向離合器
　　靠線圈的通斷電來(lái)控制單向離合器的接合與分離。
　　電磁單向離合器可分為：干式單片電磁單向離合器，干式多片電磁單向離合器，濕式多片電磁單向離合器，磁粉單向離合器，轉(zhuǎn)差式電磁單向離合器等。
　　電磁單向離合器工作方式又可分為：通電結(jié)合和斷電結(jié)合。
　　干式單片電磁單向離合器：線圈通電時(shí)產(chǎn)生磁力吸合“銜鐵”片，單向離合器處于接合狀態(tài)；線圈斷電時(shí)“銜鐵”彈回，單向離合器處于分離狀態(tài)。
　　干式多片 濕式多片電磁單向離合器：原理同上，另外增加幾個(gè)摩擦付，同等體積轉(zhuǎn)矩比干式單片電磁單向離合器大，濕式多片電磁單向離合器工作時(shí)必須有油液或其它冷卻液冷卻。
2. 磁粉單向離合器
　　在主動(dòng)與從動(dòng)件之間放置磁粉，不通電時(shí)磁粉處于松散狀態(tài)，通電時(shí)磁粉結(jié)合，主動(dòng)件與從動(dòng)件同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)：可通過(guò)調(diào)節(jié)電流來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩，允許較大滑差。缺點(diǎn)：較大滑差時(shí)溫升較大，相對(duì)價(jià)格高
　　轉(zhuǎn)差式電磁單向離合器：?jiǎn)蜗螂x合器工作時(shí)，主、從部分必須存在某一轉(zhuǎn)速差才有轉(zhuǎn)矩傳遞。轉(zhuǎn)矩大小取決于磁場(chǎng)強(qiáng)度和轉(zhuǎn)速差。勵(lì)磁電流保持不變，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩增加而劇烈下降；轉(zhuǎn)矩保持不變，勵(lì)磁電流減少，轉(zhuǎn)速減少得更加嚴(yán)重。
　　轉(zhuǎn)差式電磁單向離合器由于主、從動(dòng)部件間無(wú)任何機(jī)械連接，無(wú)磨損消耗，無(wú)磁粉泄漏，無(wú)沖擊，調(diào)整勵(lì)磁電流可以改變轉(zhuǎn)速，作無(wú)級(jí)變速器使用，這是它的優(yōu)點(diǎn)。該單向離合器的主要缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)子中的渦流會(huì)產(chǎn)生熱量，該熱量與轉(zhuǎn)速差成正比。低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的效率很低，效率值為主、從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速比，即η=n2/n1
　　適用于高頻動(dòng)作的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，可在主動(dòng)部分運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，使從動(dòng)部分與主動(dòng)部分結(jié)合或分離。
　　主動(dòng)件與從動(dòng)件之間處于分離狀態(tài)時(shí)，主動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)件靜止；主動(dòng)件與從動(dòng)件之間處于接合狀態(tài)，主動(dòng)間帶去從動(dòng)件轉(zhuǎn)動(dòng)。
　　廣泛適用于機(jī)床、包裝、印刷、紡織、輕工、及辦公設(shè)備中。
　　電磁單向離合器一般用于環(huán)境溫度－20—50％，濕度小于85％，無(wú)爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)中，其線圈電壓波動(dòng)不超過(guò)額定電壓的±5％
3. 摩擦單向離合器
　　目前在汽車上廣泛采用的是用彈簧壓緊的摩擦單向離合器(簡(jiǎn)稱為摩擦單向離合器)。與手動(dòng)變速器相配合的絕大多數(shù)單向離合器為干式摩擦式單向離合器，按其從動(dòng)盤的數(shù)目，又分為單盤式、雙盤式和多盤式等幾種。按其他標(biāo)準(zhǔn)，摩擦式單向離合器又分為濕式和干式兩種。濕式摩擦式單向離合器一般為多盤式的，浸在油中以便于散熱。采用若干個(gè)螺旋彈簧作為壓緊彈簧，并將這些彈簧沿壓盤圓周分布的單向離合器稱為周布彈簧單向離合器。采用膜片彈簧作為壓緊彈簧的單向離合器稱為膜片彈簧單向離合器。
　　發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的轉(zhuǎn)矩，通過(guò)飛輪及壓盤與從動(dòng)盤接觸面的摩擦作用，傳給從動(dòng)盤。當(dāng)駕駛員踩下單向離合器踏板時(shí)，通過(guò)機(jī)件的傳遞，使膜片彈簧大端帶動(dòng)壓盤后移，此時(shí)從動(dòng)部分與主動(dòng)部分分離。
摩擦單向離合器應(yīng)能滿足以下基本要求：
(1)保證能傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的最大轉(zhuǎn)矩，并且還有一定的傳遞轉(zhuǎn)矩余力。
(2)能作到分離時(shí)，徹底分離，接合時(shí)柔和，并具有良好的散熱能力。
(3)從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量盡量小一些。這樣，在分離單向離合器換檔時(shí)，與變速器輸入軸相連部分的轉(zhuǎn)速就比較容易變化，從而減輕齒輪間沖擊。
(4)具有緩和轉(zhuǎn)動(dòng)方向沖擊，衰減該方向振動(dòng)的能力，且噪音小。
(5)壓盤壓力和摩擦片的摩擦系數(shù)變化小，工作穩(wěn)定。
(6)操縱省力，維修保養(yǎng)方便。
4.液力偶合器
　　液力偶合器靠工作液（油液）傳遞轉(zhuǎn)矩，外殼與泵輪連為一體，是主動(dòng)件；渦輪與泵輪相對(duì)，是從動(dòng)件。當(dāng)泵輪轉(zhuǎn)速較低時(shí)，渦輪不能被帶動(dòng)，主動(dòng)件與從動(dòng)件之間處于分離狀態(tài)；隨著泵輪轉(zhuǎn)速的提高，渦輪被帶動(dòng)，主動(dòng)件與從動(dòng)件之間處于接合狀態(tài)。