如果系统遇到意外故障，例如驱动负载的卡住或碰撞，则电机、齿轮箱和风扇等旋转设备可能会遇到扭矩过载。保护这些昂贵组件并避免对人员造成人身伤害的一种方法是在传动系统中安装扭矩限制器。扭矩限制器是立即去耦，或分离物中，驱动设备从被驱动的设备时的转矩过载发生的装置。扭矩限制器有多种设计和操作方法，包括球棘爪、剪切销、永磁体和楔块接合类型。在本文中，我们将深入研究滚珠制动扭矩限制器。
滚珠制动扭矩限制器是相对简单的装置，主要依靠滚珠或滚子和弹簧进行操作。但尽管如此简单，它们仍能对扭矩过载提供快速、可靠、高度准确和可重复的响应。以下是它们的工作原理：
球或滚子位于两个板或法兰之间的棘爪中。组件通过弹簧力（通常通过碟形弹簧）被压在一起-并且球被固定在它们的棘爪中。整个组件作为一个整体旋转除非扭矩过载。当发生过载时也就是说，当扭矩超过预设限制时弹簧力被克服，球滚出它们的棘爪，断开驱动和从动部件。
在许多扭矩限制器设计中，非驱动侧的板轴向移动以触发机械开关或接近传感器，用于警告操作员和/或切断驱动器的电源以停止电机。扭矩限制器的重新接合可以通过以下两种方式之一进行，这取决于是否应尽快重新启动，无论驱动负载和从动负载的相对位置如何，或者驱动负载和从动负载是否应保持同步重新开始。
如果重新启动应该尽快发生，并且驱动和驱动负载的同步并不重要，则棘爪在板或法兰周围等距分布。球滚出棘爪并解除过载状态后，每个球都会落入下一个棘爪，自动复位装置。这种设计有时被称为随机或多位置复位扭矩限制器。重要的是要注意，使用这种设计，扭矩限制器将继续跳闸或棘轮，直到过载情况得到纠正，这会导致板和棘爪的严重磨损。
在应保持驱动负载和从动负载同步的应用中，棘爪以不对称或分散的方式布置。一旦过载情况得到纠正，只有当板（以及驱动和从动负载）返回到其原始相对位置时，球才会重新接合。这种设计通常被称为同步或单位置复位设计。
虽然通常被称为扭矩限制离合器或过载离合器，但至少一位行业专家认为，扭矩限制器在技术上不是离合器，因为它们并不意味着连续滑动。滚珠制动扭矩限制器常见于伺服驱动轴上，例如机床、木工设备、机器人和包装机。尽管伺服系统通常包含电子扭矩过载保护，但滚珠制动扭矩限制器可以更快地做出反应通常在几毫秒内以最大限度地减少高惯性负载可能造成的损坏。
