CN101255896A - 单向离合器套筒及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种单向离合器套筒及其制造方法，属于机械技术领域。它解决了现有超越离合器弹簧与套筒之间的接触稳定性差、存在着加工难度大等问题。本单向离合器套筒，在套筒内壁均匀分布有若干楔形齿槽，每个楔形齿槽包括一个弧形的工作面和一个用于支撑弹簧端部的支撑面，工作面所对应的圆心位于偏离于套筒中心处，并且工作面靠近支撑面一侧与套筒中心之间的距离一小于工作面远离支撑面一侧与套筒中心之间的距离二，本单向离合器套筒是通过下述方法：a.套筒毛坯制备；b.工作面加工；c.支撑面加工；d.成品。本超越离合器套筒结构简单，弹簧与套筒之间的接触稳定，不会发生脱离，有效提高工作稳定性，另外加工工序简单，生产成本低。
Description
技术领域
本发明涉及机械技术领域，尤其是涉及一种单向离合器套筒及其制造方法。
背景技术
单向离合器主要由筒状主体、转动轴、滚柱、弹簧等零部件组成。在筒状主体的内壁具有若干个均匀分布的楔形齿槽，每个楔形齿槽包括弧形工作面和弹簧支撑面。弹簧的一端作用在弹簧支撑面，另一端作用在滚柱上，将滚柱顶压在弧形工作面和转动轴之间。
现有的楔形齿槽的弧形工作面一般采用渐开线曲面。例如，中国专利文献公开了一种渐开线式超越离合器[CN02275831.3]，主要由本体、芯轮、链轮、滚柱、盖盘、沉头螺栓、联接螺栓、卡簧、顶柱、弹簧组成，其特征在于：在本体内壁设置有分布均匀的渐开线凹槽，滚柱安装在该凹槽中，滚柱露出本体凹槽部分与芯轮外圆接触。这种结构的单向离合器筒状本体的渐开线曲面存在着加工难度大，在加工过程中难以测量，滚柱受力不均衡等缺陷。因此，容易造成楔形齿槽夹角变化不均匀，易于磨损，使用寿命短，影响了整个单向离合器工作稳定性。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种结构设计合理，楔形齿槽夹角变化均匀，工作平稳，不易磨损，使用寿命长的单向离合器套筒。
本发明的另一目的是针对上述问题，提供一种易于实施，在加工过程中便于进行测量，加工工序简单，制造成本低廉，成品率高的单向离合器套筒的制造方法。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：单向离合器套筒，套设于转轴的外围，在套筒内壁均匀分布有若干楔形齿槽，每个楔形齿槽包括一个弧形的工作面和一个用于支撑弹簧端部的支撑面，其特征在于，所述的工作面为圆弧面，工作面所对应的圆心位于偏离于套筒中心处，并且工作面靠近支撑面一侧与套筒中心之间的距离一小于工作面远离支撑面一侧与套筒中心之间的距离二。
由于本发明中的工作面为圆弧面，因此克服了现有技术中渐开线形状的工作面难以加工的缺陷。圆弧形的工作面过渡比较平滑，因此对单向器的滚柱的作用力变化也比较均匀，能够有效保证整个单向器工作平稳，并且不易磨损，延长了使用寿命。当然，这里的支撑面也可以是凹穴的底面，弹簧可装在凹穴中。
在上述的单向离合器套筒中，套筒中心与工作面所对应的圆心之间的偏心距和套筒内壁半径的比值为1/500～1/5。套筒中心与圆弧面所对应的圆心之间的距离，即偏心距的大小是根据不同尺寸和规格进行设计的。
在上述的单向离合器套筒中，所述的工作面和支撑面之间设有过渡面，过渡面分别与工作面和支撑面平滑连接。
在上述的单向离合器套筒中，所述的工作面和套筒内壁之间设有连接弧面，连接弧面分别与工作面和套筒内壁平滑连接。
在上述的单向离合器套筒中，所述的套筒内壁均匀分布有3～50个楔形齿槽。这里的楔形齿槽的个数根据需要设计，由于六个楔形齿槽的加工最容易进行等分，因此在实际应用中，一般在套筒的内壁加工出均匀分布的六个楔形齿槽。
上述单向离合器套筒是通过下述方法制得的：套筒的内壁均匀分布有若干楔形齿槽，每个楔形齿槽包括一个圆弧形的工作面和一个用于支撑弹簧端部的支撑面，其特征在于，该加工方法包括如下步骤：
a.套筒毛坯制备：根据所需尺寸制备圆筒状的套筒毛坯；
b.工作面加工：在套筒毛坯的内壁加工出圆弧形的工作面，工作面所对应的圆心位于偏离于套筒中心处，工作面的一端与套筒中心之间的距离一小于其另一端与套筒中心之间的距离二；
c.支撑面加工：在工作面与套筒中心之间距离较大的一侧加工出支撑面；
d.成品：重复上述步骤b和c，在套筒的内壁加工出均匀分布的若干个楔形齿槽，即得单向离合器套筒。
由于利用偏心距来加工工作面，整个工作面的加工过程非常简单，并且在加工过程中能够随时进行测量和校正，防止出现偏差，因此加工时的可控性强，并且加工精度高，产品的质量能够得到有效保障。当然，本发明的支撑面也可以是凹穴的底面，弹簧可装在凹穴中。在制造时，只需在套筒内部加工出凹穴即可。
在上述的单向离合器套筒的制造方法中，在每个工作面和支撑面之间加工出过渡面，过渡面分别与工作面和支撑面平滑连接。
在上述的单向离合器套筒的制造方法中，在每个工作面和套筒内壁之间加工出连接弧面，连接弧面分别与工作面和套筒内壁平滑连接。
本发明中的各个加工步骤的顺序并不限定，可根据实际需要进行调整。
在上述的单向离合器套筒的制造方法中，套筒中心与工作面所对应的圆心之间的偏心距和套筒内壁半径的比值为1/500～1/5。
在上述的单向离合器套筒的制造方法中，在套筒的内壁加工出均匀分布的3～50个楔形齿槽。
此外，支撑面所在的平面和过渡面所在的平面所形成的夹角为锐角；并且一般地夹角的大小为60°～89.5°
与现有的技术相比，本单向离合器套筒及其制造方法的优点在于：1、设计合理，结构简单，楔形齿槽夹角变化均匀平稳，不易磨损，使用寿命长。2、整个加工工艺简单，易于进行测量，加工的可控性好，生产效率高，且加工而成的各个单向离合器筒状本体规格统一。
附图说明
图1是本发明提供的单向离合器套筒装配在单向离合器上时的剖视图。
图2是本发明提供的单向离合器套筒在使用时的局部剖视图。
图中，楔形齿槽1、工作面1a、支撑面1b、过渡面1c、连接弧面1d、转轴2、套筒3、弹簧4、滚柱5、套筒中心O、圆心a、距离一h、距离二H、半径r、偏心距D、夹角γ。
具体实施方式
如图1和图2所示，本单向离合器套筒3是套设于转轴2外围的。在套筒3内壁均匀分布有六个楔形齿槽1，每个楔形齿槽1包括一个弧形的工作面1a和一个用于支撑弹簧4端部的支撑面1b。每个楔形齿槽1中装有一根滚柱5和一根弹簧4。弹簧4的一端作用在支撑面1b，另一端作用在滚柱5上，将滚柱5顶压在弧形工作面1a和转轴2之间。
如图2所示，本实施例中，工作面1a为圆弧面，工作面1a所对应的圆心a位于偏离于套筒中心O处，并且工作面1a靠近支撑面1b一侧与套筒中心O之间的距离一h小于工作面1a远离支撑面1b一侧与套筒中心O之间的距离二H。
本实施例中，套筒中心O与工作面1a所对应的圆心a之间的偏心距D和套筒3内壁半径r的比值为1/20。工作面1a和支撑面1b之间设有过渡面1c，过渡面1c分别与工作面1a和支撑面1b平滑连接。工作面1a和套筒3内壁之间设有连接弧面1d，连接弧面1d分别与工作面1a和套筒3内壁平滑连接。
上述的单向离合器套筒是通过下述方法制得的。单向离合器套筒的制造方法，该加工方法包括如下步骤：
套筒毛坯制备：根据所需尺寸制备圆筒状的套筒毛坯。这里的毛坯可以通过管状的型材截取，也可以通过其他方式获得。
工作面加工：在套筒毛坯的内壁加工出圆弧形的工作面1a，工作面1a所对应的圆心a位于偏离于套筒中心O处，工作面1a的一端与套筒中心O之间的距离一h小于其另一端与套筒中心O之间的距离二H；
支撑面加工：在工作面1a与套筒中心之间距离较大的一侧加工出支撑面1b。当然，本发明的支撑面也可以是凹穴的底面，弹簧可装在凹穴中。在制造时，只需在套筒内部加工出凹穴即可。
在每个工作面1a和支撑面1b之间加工出过渡面1c，在每个工作面1a和套筒内壁之间加工出连接弧面1d。
成品：重复上述步骤，在套筒的内壁加工出均匀分布的六个楔形齿槽1，即得单向离合器套筒。
在每个工作面1a和支撑面1b之间加工出过渡面1c，过渡面1c分别与工作面1a和支撑面1b平滑连接。在每个工作面1a和套筒3内壁之间加工出连接弧面1d，连接弧面1d分别与工作面1a和套筒3内壁平滑连接。套筒中心O与工作面1a所对应的圆心a之间的偏心距D和套筒3内壁半径r的比值为1/20。
由于本发明中的工作面为圆弧面，楔形齿槽夹角变化均匀平稳，不易磨损，使用寿命长。另一方面，在加工过程中易于进行测量，加工的可控性好，生产效率高。
为了弹簧4与套筒3之间的接触稳定，不会发生脱离，支撑面1b所在的平面和过渡面1c所在的平面所形成的夹角γ为锐角。并且一般地夹角的大小为60°～89.5°。本实施例中，夹角γ的大小为78°。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了楔形齿槽1、工作面1a、支撑面1b、过渡面1c、连接弧面1d、转轴2、套筒3、弹簧4、滚柱5、套筒中心O、圆心a、距离一h、距离二H、半径r、偏心距D、夹角γ等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (10)
1.一种单向离合器套筒，套设于转轴(2)的外围，在套筒(3)内壁均匀分布有若干楔形齿槽(1)，每个楔形齿槽(1)包括一个弧形的工作面(1a)和一个用于支撑弹簧(4)端部的支撑面(1b)，其特征在于，所述的工作面(1a)为圆弧面，工作面(1a)所对应的圆心(a)位于偏离于套筒中心(O)处，并且工作面(1a)靠近支撑面(1b)一侧与套筒中心(O)之间的距离一(h)小于工作面(1a)远离支撑面(1b)一侧与套筒中心(O)之间的距离二(H)。
2.根据权利要求1所述的单向离合器套筒，其特征在于，套筒中心(O)与工作面(1a)所对应的圆心(a)之间的偏心距(D)和套筒(3)内壁半径(r)的比值为1/500～1/5。
3.根据权利要求1或2所述的单向离合器套筒，其特征在于，所述的工作面(1a)和支撑面(1b)之间设有过渡面(1c)，过渡面(1c)分别与工作面(1a)和支撑面(1b)平滑连接。
4.根据权利要求1或2所述的单向离合器套筒，其特征在于，所述的工作面(1a)和套筒(3)内壁之间设有连接弧面(1d)，连接弧面(1d)分别与工作面(1a)和套筒(3)内壁平滑连接。
5.根据权利要求1或2所述的单向离合器套筒，其特征在于，所述的套筒(3)内壁均匀分布有3～50个楔形齿槽(1)。
6.一种单向离合器套筒的制造方法，套筒(3)的内壁均匀分布有若干楔形齿槽(1)，每个楔形齿槽(1)包括一个圆弧形的工作面(1a)和一个用于支撑弹簧(4)端部的支撑面(1b)，其特征在于，该加工方法包括如下步骤：
a.套筒毛坯制备：根据所需尺寸制备圆筒状的套筒毛坯；
b.工作面加工：在套筒毛坯的内壁加工出圆弧形的工作面(1a)，工作面(1a)所对应的圆心(a)位于偏离于套筒中心(O)处，工作面(1a)的一端与套筒中心(O)之间的距离一(h)小于其另一端与套筒中心(O)之间的距离二(H)；
c.支撑面加工：在工作面(1a)与套筒中心(O)之间距离较大的一侧加工出支撑面(1b)；
d.成品：重复上述步骤b和c，在套筒(3)的内壁加工出均匀分布的若干个楔形齿槽(1)，即得单向离合器套筒。
7.根据权利要求6所述的单向离合器套筒的制造方法，其特征在于，在每个工作面(1a)和支撑面(1b)之间加工出过渡面(1c)，过渡面(1c)分别与工作面(1a)和支撑面(1b)平滑连接。
8.根据权利要求6所述的单向离合器套筒的制造方法，其特征在于，在每个工作面(1a)和套筒(3)内壁之间加工出连接弧面(1d)，连接弧面(1d)分别与工作面(1a)和套筒(3)内壁平滑连接。
9.根据权利要求6或7或8所述的单向离合器套筒的制造方法，其特征在于，套筒中心(O)与工作面(1a)所对应的圆心(a)之间的偏心距(D)和套筒(3)内壁半径(r)的比值为1/500～1/5。
10.根据权利要求9所述的单向离合器套筒的制造方法，其特征在于，在套筒(3)的内壁加工出均匀分布的3～50个楔形齿槽(1)。
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