皮带轮的功能、原理与性能分析
一功能
1、传递扭矩
空调压缩机中皮带轮的功能是用来传递扭矩，在汽车发动机工作时，使压缩机进行工作。当装在压缩机中的离合器线圈加电时在电磁吸力的作用下压缩机的驱动盘在皮带轮的吸力作用下紧密的贴合在一起，这个吸力所产生的摩擦力在皮带轮旋转时就产生了扭矩，通过驱动盘带动了压缩机旋转。
2、构成磁回路与形成磁极
皮带轮的第二个功能是整体能参与导磁。如图一所示，它和线圈的壳体、驱动盘构成了闭合的磁回路。为了形成磁极，在皮带轮的摩擦面上冲有二圈不连续的腰孔，于是摩擦面和驱动盘就形磁极。
图一
二原理分析
上面说到皮带轮整体参与导磁，由于在皮带轮的摩擦面上冲有二圈不连续的腰孔，于是摩擦面和驱动盘就形成了四对磁极，这是产生电磁吸力的关鍵。
1、 电磁吸力
电磁离合器在非工作状态下，驱动盘和皮带轮端面间是有间隙的，这个间隙一般为0.3—0.50mm，作用在驱动盘端面上的电磁吸力(吸合后的拉脱力)；F=B²×S／2μ₀牛。
式中；B一线圈内部磁感应强度单位特斯拉、S一气隙处铁芯的截面积平方米、μ₀一空气中的磁导率4π10ˉ⁷亨/米。
线圈内产生的磁感应强度B与导磁物质中产生的磁场强度H之间的关系式：
B=μH式中：H一磁场强度、μ一磁路的平均磁导率亨/米。
H=_N×I／L 式中：H～ 磁场强度安／米、N一线圈匝数、I-流过线圈的电流A、L一磁路的平均长度米。
2、 材料与磁压的组成
构成磁路的皮带轮、线圈壳体、驱动盘必须用高导磁材料制成。现在的线圈壳体由08AL或l0#钢制成，皮带轮和驱动盘由l0#．20#钢制成。计算表明，在磁路的总磁压降中，发生在皮带轮、驱动盘、线圈壳体中的磁压降只占20％，其余8O％损耗在气隙中。
3、极数
现在使用的电磁离合器有4级和6级两种，4级离合器有4对磁极，6级离合器有6对磁极，级数
4、气隙
电磁离合器上对传递扭矩有影响的气隙一共有三个，驱动盘和皮带轮端面间的气隙、线圈外壳和皮带轮上的放置线圈外壳的槽两边的间隙。在进行电磁离合器设计时既要尽量减小气隙，还要考虑到结构上的强度要求。在满足结构强度的要求的情况下还要考虑加工工艺的经济合理。因此在进行电磁离合器的设计时需要权衡好这三方面的关系来合理选择。
三性能分析
1、 传递扭矩的性能
应用电磁离合器的电磁吸引力的计算，可以计算出电磁离合器传递的扭矩。假设驱动盘和皮带轮之间的摩擦系数为δ(δ的数值，在机械加工工艺达到稳定的量产条件后，可以通过实验室实验获得)。
T=δ汽车空调压缩机F'×R 式中；T一传递扭矩N.M 、F'一有效电磁吸引力N、R一摩擦面的有效平均半径M。
有效电磁吸引力的大小还和驱动盘弹性体的弹力有关，当材料和工艺条件确定后，具体数值可以通过实验获得。因此最终的扭矩还应以测试的结果为准。
对于皮带轮而言对扭矩影响有三个因素：
(1) 摩擦面的平面度各光洁度它影响到摩擦系数δ，这需要在生产加工中要给予控制。
(2) 皮轮的几何尺寸影响到磁回路的气隙，气隙会影响磁回路的磁阻，磁阻又影响到磁通φ，从而影响到磁的吸合力。因此对气隙要进行合理的设计和控制。
(3) 皮带槽的几何尺寸影响到皮带和皮带轮的摩擦力从而影响到扭矩的传递对。因此对加工精度要进行控制。
2导磁性能
(1) 材料的导磁率对导磁性能有影响。材料的含碳量高导磁率低，杂质对导磁率的影响不大。10#钢的导磁率比20#钢要高的多。材料的金相组织对导磁率也有很大的影响，铁素体的磁性能最好。因此在选用材料时，不仅要考虑力学性能，也要考虑物理性能。
(2) 工作温度对磁性能也有影响。研究表明长期工作在高温下工作时，铁素体组织中会产生变化，使导磁率下降。特别是温度升高到150 ℃～200 ℃ ,在纯铁的铁磁性基体上会析出微细的、弥散的非铁磁性相,这时伴有导磁率下降,矫顽力升高,导致磁时效现象产生。
(3)
(4) 轴承的性能
皮带轮轴承的工作环境是非常恶劣的，工作环境温度高，季节性的温差大，又要承受4000-6500r／min的连续运转和6500-8000r／min的短时间运转(在压缩机工作时轴承内外圈无相对旋转，在压缩机不工作时才有旋转)，因此在轴承的选择上一定要考虑这些因素。
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