如果系統遇到意外故障，例如驅動負載的卡住或碰撞，則電機、齒輪箱和風扇等旋轉設備可能會遇到扭矩過載。保護這些昂貴組件并避免對人員造成人身傷害的一種方法是在傳動系統中安裝扭矩限制器。扭矩限制器是立即去耦，或分離物中，驅動設備從被驅動的設備時的轉矩過載發生的裝置。扭矩限制器有多種設計和操作方法，包括球棘爪、剪切銷、永磁體和楔塊接合類型。在本文中，我們將深入研究滾珠制動扭矩限制器。
滾珠制動扭矩限制器是相對簡單的裝置，主要依靠滾珠或滾子和彈簧進行操作。但盡管如此簡單，它們仍能對扭矩過載提供快速、可靠、高度準確和可重復的響應。以下是它們的工作原理：
球或滾子位于兩個板或法蘭之間的棘爪中。組件通過彈簧力（通常通過碟形彈簧）被壓在一起-并且球被固定在它們的棘爪中。整個組件作為一個整體旋轉除非扭矩過載。當發生過載時也就是說，當扭矩超過預設限制時彈簧力被克服，球滾出它們的棘爪，斷開驅動和從動部件。
在許多扭矩限制器設計中，非驅動側的板軸向移動以觸發機械開關或接近傳感器，用于警告操作員和/或切斷驅動器的電源以停止電機。扭矩限制器的重新接合可以通過以下兩種方式之一進行，這取決于是否應盡快重新啟動，無論驅動負載和從動負載的相對位置如何，或者驅動負載和從動負載是否應保持同步重新開始。
如果重新啟動應該盡快發生，并且驅動和驅動負載的同步并不重要，則棘爪在板或法蘭周圍等距分布。球滾出棘爪并解除過載狀態后，每個球都會落入下一個棘爪，自動復位裝置。這種設計有時被稱為隨機或多位置復位扭矩限制器。重要的是要注意，使用這種設計，扭矩限制器將繼續跳閘或棘輪，直到過載情況得到糾正，這會導致板和棘爪的嚴重磨損。
在應保持驅動負載和從動負載同步的應用中，棘爪以不對稱或分散的方式布置。一旦過載情況得到糾正，只有當板（以及驅動和從動負載）返回到其原始相對位置時，球才會重新接合。這種設計通常被稱為同步或單位置復位設計。
雖然通常被稱為扭矩限制離合器或過載離合器，但至少一位行業專家認為，扭矩限制器在技術上不是離合器，因為它們并不意味著連續滑動。滾珠制動扭矩限制器常見于伺服驅動軸上，例如機床、木工設備、機器人和包裝機。盡管伺服系統通常包含電子扭矩過載保護，但滾珠制動扭矩限制器可以更快地做出反應通常在幾毫秒內以最大限度地減少高慣性負載可能造成的損壞。
