滾珠摩擦式機(jī)械離合器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的是一種滾珠摩擦式機(jī)械離合器。包括外殼體、內(nèi)架組件、滾珠、復(fù)位彈簧和撥叉，所述內(nèi)架組件由內(nèi)架、滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵組成，內(nèi)架上開有與撥叉相配合插槽和用于滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵安裝的燕尾形插槽，滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵通過燕尾形座直接嵌接在內(nèi)架上的燕尾形插槽中，滾珠置于強(qiáng)磁鐵上并由滾珠擋板限位，復(fù)位彈簧安裝于撥叉與內(nèi)架之間，撥叉插到內(nèi)架的插槽中，內(nèi)架組件和滾珠一起置于外殼體中。本發(fā)明的滾珠摩擦式機(jī)械離合器傳遞轉(zhuǎn)矩大、抗沖擊，適用于頻繁短暫接合的工作場(chǎng)合。
【專利說明】滾珠摩擦式機(jī)械離合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種離合器，具體地說是一種摩擦式機(jī)械離合器。
【背景技術(shù)】
[0002]于機(jī)械設(shè)備起、停的需要，所以傳動(dòng)系統(tǒng)中普遍使用離合器。離合器通過切斷、結(jié)合動(dòng)力系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)設(shè)備停、起和換擋功能。目前，常用的離合器主要有氣動(dòng)、機(jī)械、液壓、電磁四種，其中機(jī)械離合器主要有嚙合式和摩擦式，而常用的摩擦式離合器主要有圓盤離合器、圓錐離合器兩種。摩擦式離合器接合平穩(wěn)，即使在高速下離合也很平穩(wěn)，但是傳遞轉(zhuǎn)矩較小，過載時(shí)工作平面打滑，故具有過載保護(hù)作用。在離合過程和打滑時(shí)，主動(dòng)軸和從動(dòng)軸不能同步回轉(zhuǎn)，摩損較大，外形尺寸大。適用于高速下接合而主、從動(dòng)軸的同步要求較低的場(chǎng)合。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種傳遞轉(zhuǎn)矩大、抗沖擊、摩損小的滾珠摩擦式機(jī)械離合器。
[0004]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0005]包括外殼體、內(nèi)架組件、滾珠、復(fù)位彈簧和撥叉，所述內(nèi)架組件由內(nèi)架、滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵組成，內(nèi)架上開有與撥叉相配合插槽和用于滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵安裝的燕尾形插槽，滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵通過燕尾形座直接嵌接在內(nèi)架上的燕尾形插槽中，滾珠置于強(qiáng)磁鐵上并由滾珠擋板限位，復(fù)位彈簧安裝于撥叉與內(nèi)架之間，撥叉插到內(nèi)架的插槽中，內(nèi)架組件和滾珠一起置于外殼體中。
[0006]本發(fā)明還可以包括:
[0007]1、滾珠擋板與滾珠接觸的表面是外圓弧形，滾珠擋板嵌接在內(nèi)架上后其上表面與內(nèi)架表面形成一個(gè)碗狀。
[0008]2、強(qiáng)磁鐵與滾珠相對(duì)的一面呈半徑比滾珠半徑稍大的圓弧形。
[0009]3、所述撥叉由四個(gè)叉齒和推板構(gòu)成，四個(gè)叉齒固連在推板上，每個(gè)叉齒整體上呈U形，齒尖部分是雙楔形結(jié)構(gòu)，即沿離合器軸向、徑向平面內(nèi)都呈楔形。
[0010]本發(fā)明提供了一種通過滾珠進(jìn)行摩擦傳遞轉(zhuǎn)矩的摩擦離合器，通過滾珠與楔形結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的摩擦力會(huì)越擠越大，所以滾珠摩擦式離合器傳遞轉(zhuǎn)矩的大小并不依賴于結(jié)構(gòu)，而是取決于摩擦材料。并且主要被磨損的滾珠和外殼體制造簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，更換方便。從而克服了傳統(tǒng)摩擦式離合器的不足。本發(fā)明的滾珠摩擦式機(jī)械離合器傳遞轉(zhuǎn)矩大、抗沖擊，適用于頻繁短暫接合的工作場(chǎng)合。
[0011]本發(fā)明的功能主要通過以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn):
[0012](I)內(nèi)架組件
[0013]內(nèi)架組件由內(nèi)架、滾珠擋板、強(qiáng)磁鐵、墊板和自鎖螺栓構(gòu)成。內(nèi)架上有燕尾形的插槽，滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵通過燕尾形座直接嵌接在內(nèi)架上。滾珠擋板與強(qiáng)磁鐵限制滾珠的位置，保證滾珠的接觸與分離。墊板和自鎖螺栓用于連接內(nèi)架和從動(dòng)軸。
[0014] ①滾珠擋板:滾珠擋板與滾珠接觸的表面是外圓弧形，滾珠擋板嵌接在內(nèi)架上后其上表面與內(nèi)架表面形成一個(gè)碗狀。當(dāng)撥叉沿離合器軸向推進(jìn)時(shí)，滾珠受擠壓沿著滾珠擋板上表面接近外殼體；當(dāng)撥叉撤離時(shí)，滾珠受強(qiáng)磁鐵的吸引力，沿滾珠擋板上表面退回并掉到凹槽里，不會(huì)脫離。所以滾珠擋板實(shí)現(xiàn)了保持滾珠在離合器軸向的位置和滾珠的接觸與分離是的導(dǎo)向。
[0015]②強(qiáng)磁鐵:強(qiáng)磁鐵與滾珠相對(duì)的一面呈圓弧形，圓弧半徑比滾珠半徑稍大。撥叉沿離合器軸向推進(jìn)時(shí)，強(qiáng)磁鐵的圓弧形與滾珠外形形成對(duì)稱的兩個(gè)楔形間隙，叉齒能夠容易插入并推擠滾珠向外殼體移動(dòng)。在撥叉退出的過程中，圓弧狀的磁鐵能產(chǎn)生更大的吸引力將滾珠向里拉，保證滾珠與外殼體的分離。
[0016](2)撥叉
[0017]撥叉由四個(gè)叉齒焊接在推板上構(gòu)成，每個(gè)叉齒整體上呈U形(圖5a的軸測(cè)圖)，齒尖部分是楔形結(jié)構(gòu)，在沿離合器軸向、徑向平面內(nèi)都呈楔形(圖5b-圖5c的剖面圖)。工作時(shí)叉齒與滾珠接觸的表面和滾珠與外殼相切的面夾角β，可將滾珠楔緊。過程為:撥叉里側(cè)與內(nèi)架相配合，外側(cè)與滾珠接觸，叉齒下部呈楔形，當(dāng)撥叉沿離合器軸向推進(jìn)時(shí)，撥叉的叉齒端部的楔形擠壓滾珠，滾珠沿滾珠頂板壓向外殼體將滾珠楔進(jìn)外殼體和內(nèi)架組件之間，通過摩擦力傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩。
[0018]由于叉齒端部呈楔形，使得較小的操作力就能實(shí)現(xiàn)滾珠與外殼體的緊密接觸。圖7a為一般的楔緊結(jié)構(gòu)，楔緊角為Ptl ;圖7b為本發(fā)明中叉齒I改為雙楔形(圖5a-圖5c)后的楔緊結(jié)構(gòu)，楔緊角增大到β。如圖7a-圖7b所示，楔緊角β，使?jié)L珠楔緊較小距離便獲得很大的摩擦力，同時(shí)使?jié)L珠容易與外殼體分離。設(shè)滾珠半徑為r。，為了使?jié)L珠9楔緊在叉齒I和外殼7之間的狹隙中不被擠出，則必須使Fa對(duì)B點(diǎn)的力矩大于Na對(duì)B點(diǎn)的力矩，即Fa(rc+rccos β ) >NArcsin β，將 FA=NAf、f = ig<P 代入上式，整理后得 ?φ> β。
[0019]所以楔緊角β應(yīng)小于兩倍的摩擦角2爐。但是β又不能選得太小，否則滾珠不容易退出楔緊狀態(tài)。所以如圖7a_圖7b所示，原楔形結(jié)構(gòu)楔緊角為β ο,為使?jié)L珠更容易退出，改為圖中結(jié)構(gòu)，增大楔緊角為β。
[0020]本發(fā)明的滾珠摩擦式離合器傳遞轉(zhuǎn)矩大、抗沖擊，適用于頻繁短暫接合的工作場(chǎng)合。離合器的主要磨損零件為滾珠和外殼體，這兩個(gè)零件制造簡(jiǎn)單，也容易更換，所以離合器的維護(hù)方便、經(jīng)濟(jì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1滾珠摩擦式離合器主視圖(全剖)。
[0022]圖2滾珠摩擦式離合器左視圖。
[0023]圖3滾珠摩擦式離合器俯視圖(全剖)。
[0024]圖4滾珠摩擦式離合器軸測(cè)圖。
[0025]圖5a叉齒細(xì)節(jié)的軸測(cè)圖，圖5b圖5a的A-A剖面圖，圖5c圖5a的B-B剖面圖.[0026]圖6滾珠摩擦式離合器的立體裝配圖。
[0027]圖7a-圖7b外殼體、滾珠和叉齒的作用關(guān)系圖。【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述。
[0029]結(jié)合圖1-圖6，本發(fā)明的滾珠摩擦式離合器由滾珠摩擦式離合器由外殼體7、內(nèi)架組件、撥叉1、滾珠9、復(fù)位彈簧3構(gòu)成，其中內(nèi)架組件由內(nèi)架4、滾珠擋板5、強(qiáng)磁鐵3、墊板6和自鎖螺栓8構(gòu)成。下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0030]內(nèi)架4上有燕尾形的插槽(圖3)，結(jié)合圖1，滾珠擋板5和強(qiáng)磁鐵3通過燕尾形座直接嵌接在內(nèi)架4上。將軸通過內(nèi)架4軸孔，通過平鍵、墊板6和自鎖螺栓8將內(nèi)架組件和從動(dòng)軸連接，然后將復(fù)位彈簧2套到軸上，再將撥叉I沿從動(dòng)軸套入并插到內(nèi)架4相應(yīng)的插槽上。最后將滾珠9和內(nèi)架組件等一起裝入到外殼體7的內(nèi)腔里，外殼體通過平鍵與主動(dòng)軸連接。
[0031]裝配后，滾珠摩擦式離合器處于分離狀態(tài)，不傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)撥叉I沿離合器軸向推進(jìn)時(shí)，叉齒的楔形結(jié)構(gòu)(圖5a-圖5c)推擠滾珠沿著滾珠擋板5上表面接近外殼體7并最終與外殼體7接觸，離合器進(jìn)入接合狀態(tài)。滾珠9卡在外殼7與內(nèi)架組件的楔形中，產(chǎn)生摩擦力從而傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)撥叉I撤出時(shí)，叉齒的楔形結(jié)構(gòu)騰出空間，使內(nèi)架組件與外殼體7的間隙大于滾珠直徑，在強(qiáng)磁鐵3的吸引下，滾珠9沿滾珠擋板5回到內(nèi)架組件表面，與外殼體7分離，不傳遞轉(zhuǎn)矩，離合器回到分離狀態(tài)。
[0032]外殼體與主動(dòng)軸連接，內(nèi)架組件與從動(dòng)軸聯(lián)接。通過撥叉將滾珠楔進(jìn)外殼體和內(nèi)架組件之間產(chǎn)生的摩擦力傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩。滾珠與外殼體、內(nèi)架組件間產(chǎn)生摩擦傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩。其內(nèi)架組件上的零部件保證滾珠在工作過程中的接觸、分離和位置保持。內(nèi)架組件由內(nèi)架、滾珠擋板、強(qiáng)磁鐵、墊板和自鎖螺栓構(gòu)成。滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵通過燕尾形座直接嵌接在內(nèi)架上，滾珠擋板用于保持滾珠在離合器周向的位置和滾珠的接觸與分離是的導(dǎo)向，強(qiáng)磁鐵用于吸引滾珠，保證滾珠與外殼體的分離。墊板和自鎖螺栓用于連接內(nèi)架和從動(dòng)軸。撥叉將滾珠楔進(jìn)外殼體和內(nèi)架組件之間，通過摩擦力傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩。撥叉里側(cè)與內(nèi)架相配合，外側(cè)與滾珠接觸，叉齒下部呈楔形，當(dāng)撥叉沿離合器軸向推進(jìn)時(shí)，撥叉的叉齒端部的楔形擠壓滾珠，滾珠沿滾珠頂板壓向外殼體。撥叉端部呈楔形，使得較小的操作力就能得到滾珠與外殼體間很大的正壓力，從而實(shí)現(xiàn)緊密接觸。并且叉齒的楔形狀增大了楔緊角(叉齒的與滾珠接觸的表面和滾珠與外殼相切的面的夾角)，使?jié)L珠楔緊較小距離便獲得很大的摩擦力，同時(shí)使?jié)L珠比較容易與外殼體分離。滾珠擋板限定滾珠的位置，撥叉沿離合器軸向推進(jìn)時(shí)叉齒擠壓滾珠使其與外殼體接觸，通過摩擦力傳遞轉(zhuǎn)矩。停止推進(jìn)撥叉時(shí)，復(fù)位彈簧使撥叉退出，退出過程中強(qiáng)磁鐵始終吸引滾珠，保證滾珠與外殼體的分離。
【權(quán)利要求】
1.一種滾珠摩擦式機(jī)械離合器，其特征是:包括外殼體、內(nèi)架組件、滾珠、復(fù)位彈簧和撥叉，所述內(nèi)架組件由內(nèi)架、滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵組成，內(nèi)架上開有與撥叉相配合插槽和用于滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵安裝的燕尾形插槽，滾珠擋板和強(qiáng)磁鐵通過燕尾形座直接嵌接在內(nèi)架上的燕尾形插槽中，滾珠置于強(qiáng)磁鐵上并由滾珠擋板限位，復(fù)位彈簧安裝于撥叉與內(nèi)架之間，撥叉插到內(nèi)架的插槽中，內(nèi)架組件和滾珠一起置于外殼體中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾珠摩擦式機(jī)械離合器，其特征是:滾珠擋板與滾珠接觸的表面是外圓弧形，滾珠擋板嵌接在內(nèi)架上后其上表面與內(nèi)架表面形成一個(gè)碗狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾珠摩擦式機(jī)械離合器，其特征是:強(qiáng)磁鐵與滾珠相對(duì)的一面呈半徑比滾珠半徑稍大的圓弧形。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的滾珠摩擦式機(jī)械離合器，其特征是:所述撥叉由四個(gè)叉齒和推板構(gòu)成，四個(gè)叉齒固連在推板上，每個(gè)叉齒整體上呈U形，齒尖部分是雙楔形結(jié)構(gòu)，即沿離合器軸向、徑向平面內(nèi)都呈楔形。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的滾珠摩擦式機(jī)械離合器，其特征是:所述撥叉由四個(gè)叉齒和推板構(gòu)成，四個(gè)叉齒固連在推板上，每個(gè)叉齒整體上呈U形，齒尖部分是雙楔形結(jié)構(gòu)，即沿離合器軸向、徑向平面內(nèi)都呈楔形。
【文檔編號(hào)】F16D13/14GK103615473SQ201310697525
【公開日】2014年3月5日 申請(qǐng)日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】史冬巖, 羅祥程, 秦崢嶸, 宋經(jīng)遠(yuǎn), 王青山 申請(qǐng)人:哈爾濱工程大學(xué)