CN103899677B - 双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器 - Google Patents

双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器 Download PDF

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双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器,包括一组主动轮组和一组与主动轮相邻的从动轮组及一组与从动轮相邻的被动轮组,主动轮组包括主动轮和主动轮副轮,从动轮组包括从动轮和从动轮副轮、从动轮爪盘,被动轮组包括被动轮和被动轮转轴套、被动轮爪盘,主动轮、主动轮副轮、从动轮、从动轮副轮、被动轮、被动轮转轴套、从动轮爪盘、被动轮爪盘均套在同一根固定轴上、且与固定轴同轴心;其特征在于:主动轮与从动轮之间有从动轮爪盘,从动轮与被动轮之间有被动轮爪盘,从动轮为主动轮与被动轮之间的缓冲啮合轮,从动轮靠近固定轴的内圈有从动轮内螺纹,被动轮转轴套外有被动轮转轴套外螺纹,从动轮内螺纹与被动轮转轴套外螺纹相匹配。

Description

双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器
技术领域
本发明涉及双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器,适用于各种需要离合变速和离合调速的机构,如各种车辆的离合变速装置、车床的变速箱等,属于离合器和齿轮传动技术领域。
背景技术
现在的汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种,他们都是利用软接触即磨擦或液力或是电磁力等传递发动机旋转动力,这些软接触的动力传递效率都比较低;现代发达的汽车工业之所以还是利用动力传递效率低的软接触离合方法,是因为齿轮啮合的传动在高速转动时,啮合的齿轮难以分离,现在还没发现有既容易使啮合的硬传动齿轮分离,又能有较高传动效率的齿轮啮合传动方法,这是汽车传动效率提高的难题;魏伯卿的发明专利《201410151795.6螺纹套接离合器》提供了一个解决方案,但对于动力输出轮的被动轮旋转速度大于主动轮的旋转速度时,有其不足之处,本发明提供的方案解决了这个不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够通过S形弯爪挤压缓冲和螺纹套接来实现主动轮与被动轮的安全、平衡、高效齿轮啮合的双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器。
双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器,包括一组主动轮组和一组与主动轮相邻的从动轮组及一组与从动轮相邻的被动轮组,主动轮组包括主动轮和主动轮副轮,从动轮组包括从动轮和从动轮副轮、从动轮爪盘,被动轮组包括被动轮和被动轮转轴套、被动轮爪盘,主动轮、主动轮副轮、从动轮、从动轮副轮、被动轮、被动轮转轴套、从动轮爪盘、被动轮爪盘均套在同一根固定轴上、且与固定轴同轴心;其特征在于:
1、主动轮与从动轮之间有从动轮爪盘,从动轮与被动轮之间有被动轮爪盘,主动轮为动力输入轮,被动轮为动力输出轮,从动轮为主动轮与被动轮之间的缓冲啮合轮,主动轮及其主动轮副轮由轴承与固定轴连接、并能顺固定轴轴向移动和绕固定轴旋转,从动轮靠近固定轴的内圈有从动轮内螺纹,从动轮副轮由轴承与固定轴连接、并能顺固定轴轴向移动和绕固定轴旋转,被动轮由被动轮转轴套轴承与固定轴连接,被动轮转轴套轴承不能顺固定轴轴向移动,被动轮转轴套外有被动轮转轴套外螺纹,从动轮内螺纹与被动轮转轴套外螺纹相匹配。
2、主动轮组包括一个主动轮、和一个安装在主动轮右侧并与主动轮同轴心且与主动轮固定相连的主动轮副轮,主动轮的左侧和右侧靠近主动轮外圆周各有一个磁场强度大于3000高斯的磁环,磁环的作用是让拨杆无接触拨推主动轮移向或移离主动轮右侧的从动轮,主动轮副轮直径比主动轮直径小,主动轮副轮的右侧即离远主动轮一侧最靠近主动轮副轮的外圆周位置固定安装有一组环形的主动轮副轮齿,该组环形主动轮副轮齿与主动轮副轮同轴心,该组环形主动轮副轮齿至其轴心区域有一个主动轮副轮右磨擦环,主动轮及其右侧的主动轮副轮套在一根固定不旋转的固定轴上,主动轮和主动轮副轮与固定轴由轴承相连。
3、从动轮组包括一个从动轮、和一个固定安装在从动轮左侧的并与从动轮同轴心的从动轮副轮、及固定安装在从动轮副轮左侧的从动轮爪盘、固定安装在从动轮右侧的从动轮右磨擦环,从动轮爪盘由一个从动轮副轮爪盘左磨擦环和安装在从动轮副轮爪盘左磨擦环磨擦面反面的多个从动轮副轮爪臂组成,从动轮爪盘的多个从动轮副轮爪臂一端固定在从动轮副轮爪盘左磨擦环磨擦面的反面,另一端固定安装在从动轮副轮远离从动轮的一侧侧面,多个从动轮副轮爪臂以固定轴轴心线对称分布、多个从动轮副轮爪臂的S形曲线在固定轴轴心线上的投影为一直线且与固定轴轴心线重叠,即S形的多个从动轮副轮爪臂均位于通过固定轴轴心线的平面内,从动轮副轮爪臂为S形的圆形弹簧钢,每个从动轮副轮爪臂与从动轮副轮爪盘左磨擦环连接端都能绕该从动轮副轮爪臂与从动轮副轮的连接点、在过固定轴轴心线的平面内做一定距离的上下拨动、同时每个从动轮副轮爪臂与从动轮副轮爪盘左磨擦环连接端也能绕该从动轮副轮爪臂与从动轮副轮的连接点、在垂直于过固定轴轴心线平面的平面内做一定距离的左右拨动,所以多个从动轮副轮爪臂与从动轮副轮爪盘左磨擦环组成的从动轮爪盘在平行于固定轴轴心线方向和绕转固定轴轴心线方向都有一定的缓冲作用;从动轮副轮爪盘左磨擦环与主动轮副轮右磨擦环两磨擦面相对,且从动轮副轮爪盘左磨擦环的环内圆半径大于主动轮副轮右磨擦环的环内圆半径,从动轮副轮爪盘左磨擦环的环外圆半径小于主动轮副轮右磨擦环的环外圆半径;当从动轮副轮爪盘左磨擦环受到主动轮副轮右侧的主动轮副轮右磨擦环向右挤压时,从动轮副轮爪臂不仅能推挤从动轮副轮向右移动、其自身还能向右弯曲变形,而且,当从动轮副轮爪盘左磨擦环受到旋转的主动轮副轮右侧的主动轮副轮右磨擦环旋转磨擦时,主动轮副轮右磨擦环旋转磨擦从动轮副轮爪盘左磨擦环、并带动从动轮副轮爪盘左磨擦环旋转、从动轮副轮爪盘左磨擦环的旋转能带动多个从动轮副轮爪臂绕固定轴旋转、多个从动轮副轮爪臂绕固定轴旋转带动从动轮副轮绕固定轴旋转;从动轮副轮的直径比从动轮的直径小,从动轮副轮靠近从动轮副轮外圆周固定安装有一组环形的从动轮副轮齿,从动轮副轮齿与主动轮副轮齿相对且相匹配,从动轮副轮齿的齿中心点组成的圆其半径与主动轮副轮齿的齿中心点组成的圆其半径相等。
4、被动轮组包括一个被动轮、和一个与被动轮左侧面固定相连的被动轮爪盘,被动轮爪盘的结构与从动轮爪盘结构一样,被动轮爪盘由一个被动轮爪盘左磨擦环和安装在被动轮爪盘左磨擦环磨擦面反面的多个被动轮爪臂组成;被动轮固定安装在一个被动轮转轴套上,被动轮转轴套的内圈是被动轮转轴套轴承,被动轮转轴套与固定轴由被动轮转轴套轴承相连,被动轮转轴套轴承在固定轴上只能做绕固定轴旋转、不能做顺固定轴轴向移动,而主动轮的主动轮轴承和从动轮副轮的从动轮副轮轴承都能在绕固定轴旋转的同时、顺固定轴轴向左右移动,在被动轮左侧区域的被动轮转轴套外圈的外侧有被动轮转轴套外螺纹,被动轮转轴套外螺纹与从动轮内螺纹相匹配;被动轮、从动轮及被动轮爪盘的相对位置:在主动轮、被动轮和从动轮都静止状态时,被动轮爪盘左磨擦环与从动轮右磨擦环处于刚好接触状态、从动轮内螺纹和被动轮转轴套外螺纹也处于刚好分离状态,在从动轮向右移动并使被动轮爪盘左磨擦环与从动轮右磨擦环产生磨擦力作用,这个作用力使被动轮爪臂变形弯曲,从而使从动轮内螺纹和被动轮转轴套外螺纹开始旋合拧进。
5、当旋转的主动轮在拨杆推移及其拨杆左臂右磁块无接触推压主动轮左磁环、使主动轮移向从动轮时,主动轮副轮的主动轮副轮右磨擦环首先挤压从动轮副轮左侧的从动轮副轮爪盘左磨擦环和从动轮副轮爪臂,在挤压的过程中,主动轮副轮右磨擦环与从动轮副轮爪盘左磨擦环产生磨擦,使从动轮副轮爪盘左磨擦环和从动轮副轮爪臂向右方向移动、和绕固定轴轴心线旋转方向旋转,从而使主动轮副轮与从动轮副轮的旋转角速度同方向且逐步接近;设计从动轮副轮爪臂受力变形参数与从动轮副轮齿和主动轮副轮齿的相互距离相适应,使从动轮副轮爪盘左磨擦环和从动轮副轮爪臂被磨擦挤压到、让主动轮副轮的旋转速度与从动轮副轮的旋转速度接近时、从动轮副轮齿与主动轮副轮齿开始相互咬合啮合;同样,当从动轮副轮的从动轮副轮爪盘左磨擦环受磨擦力作用、产生向右移动和顺主动轮旋转方向旋转时,从动轮右侧面的从动轮右磨擦环必定靠近被动轮左侧的被动轮爪盘左磨擦环、并与之产生磨擦和挤压,带动被动轮的旋转;当被动轮的旋转速度小于主动轮带动的从动轮的旋转速度时(被动轮的旋转方向始终与主动轮的旋转方向一致,被动轮的旋转速度可以是零),主动轮带动从动轮旋转、并使从动轮克服被动轮爪臂的作用力、而顺被动轮转轴套外螺纹向右旋进,在从动轮克服被动轮爪臂的作用力向右旋进的同时,被动轮爪盘左磨擦环与从动轮右磨擦环的磨擦力不断增加、被动轮爪臂被挤压的力量也不断地增加、并使被动轮的旋转速度也不断地与从动轮的旋转速度接近,最终使从动轮的从动轮内螺纹旋进至被动轮转轴套外螺纹的右端终点而停止,此时,被动轮的旋转速度与主动轮的旋转速度啮合一致,离合的“合”动作完成;因为被动轮爪盘左磨擦环与从动轮右磨擦环处于刚好接触状态下、从动轮内螺纹和被动轮转轴套外螺纹处于分离状态,在从动轮向右移动时、被动轮爪盘左磨擦环与从动轮右磨擦环立即产生磨擦、而只有当被动轮爪盘左磨擦环与从动轮右磨擦环产生的磨擦力达到一定程度即被动轮爪臂被挤压弯曲到一定程度时,从动轮向右移动的距离、才能使从动轮内螺纹和被动轮转轴套外螺纹咬合拧进,所以当被动轮的旋转速度大于主动轮带动的从动轮的旋转速度时,从动轮右磨擦环挤压并磨擦被动轮爪盘左磨擦环,使无动力特性的被动轮逐步地减速,在被动轮的旋转速度减小到与主动轮带动的从动轮的旋转速度一致时,从动轮克服被动轮爪臂的作用力使从动轮的从动轮内螺纹顺被动轮转轴套外螺纹向右旋进,最终使从动轮的从动轮内螺纹旋进至被动轮转轴套外螺纹的右端终点而停止,此时,被动轮的旋转速度与主动轮的旋转速度啮合一致,离合的“合”动作完成。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、现有的汽车离合器有摩擦式离合器、液力偶合器、电磁离合器等几种,他们都是利用软接触即磨擦或液力或是电磁力等传递发动机旋转动力,这些软接触的动力传递效率都比较低;而本发明离合器最终是齿轮啮合,传动效率高。
2、本发明离合器啮合传动的主动轮与被动轮之间加了一个从动轮和从动轮螺纹旋转移动,使主动轮与被动轮的分离不合被咬合住而无法打开。
3、由于主动轮副轮与从动轮之间的从动轮爪盘和从动轮与被动轮之间的被动轮爪盘的作用、主动轮副轮右磨擦环与从动轮副轮爪盘左磨擦环相互磨擦作用及从动轮螺纹旋转移动特性,使主动轮与从动轮及从动轮与被动轮之间的啮合顺畅、安全、平衡、高效。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图;
图2是图1所示实施例中爪盘放大示意图;
图3是图1所示实施例中M放大示意图;
图4是图1所示实施例中N放大示意图;
图5是图1所示实施例中P放大示意图。
图1-5中:1、固定轴2、拨杆左臂3、拨杆左臂右磁块4、主动轮左磁环5、主动轮轴承6、主动轮7、主动轮右磁环8、主动轮副轮9、主动轮副轮齿10、从动轮副轮齿11、从动轮副轮轴承12、从动轮副轮13、从动轮右磨擦环14、从动轮内螺纹15、被动轮转轴套外螺纹16、被动轮爪盘左磨擦环17、被动轮18、被动轮转轴套轴承19、被动轮转轴套20、拨杆21、拨杆右臂左磁块22、拨杆右臂23、主动轮副轮右磨擦环24、从动轮副轮爪盘左磨擦环25、从动轮副轮齿臂26、从动轮副轮爪臂27、从动轮28、被动轮爪臂。
具体实施方式
在图1—5所示的实施例中:双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器,包括一组主动轮组和一组与主动轮6相邻的从动轮组及一组与从动轮27相邻的被动轮组,主动轮组包括主动轮6和主动轮副轮8,从动轮组包括从动轮27和从动轮副轮12、从动轮爪盘,被动轮组包括被动轮17和被动轮转轴套19、被动轮爪盘,主动轮6、主动轮副轮8、从动轮27、从动轮副轮12、被动轮17、被动轮转轴套19、从动轮爪盘、被动轮爪盘均套在同一根固定轴1上、且与固定轴1同轴心;其特征在于:
1、主动轮6与从动轮27之间有从动轮爪盘,从动轮27与被动轮17之间有被动轮爪盘,主动轮6为动力输入轮,被动轮17为动力输出轮,从动轮27为主动轮6与被动轮17之间的缓冲啮合轮,主动轮6及其主动轮副轮8由轴承与固定轴1连接、并能顺固定轴1轴向移动和绕固定轴1旋转,从动轮27靠近固定轴1的内圈有从动轮内螺纹14,从动轮副轮12由轴承与固定轴1连接、并能顺固定轴1轴向移动和绕固定轴1旋转,被动轮17由被动轮转轴套轴承18与固定轴1连接,被动轮转轴套轴承18不能顺固定轴1轴向移动,被动轮转轴套19外有被动轮转轴套外螺纹15,从动轮内螺纹14与被动轮转轴套外螺纹15相匹配。
2、主动轮组包括一个主动轮6、和一个安装在主动轮6右侧并与主动轮6同轴心且与主动轮6固定相连的主动轮副轮8,主动轮6的左侧和右侧靠近主动轮外圆周各有一个磁场强度大于3000高斯的磁环,磁环的作用是让拨杆20无接触拨推主动轮6移向或移离主动轮6右侧的从动轮27,主动轮副轮8直径比主动轮6直径小,主动轮副轮8的右侧即离远主动轮6一侧最靠近主动轮副轮8的外圆周位置固定安装有一组环形的主动轮副轮齿9,该组环形主动轮副轮齿9与主动轮副轮8同轴心,该组环形主动轮副轮齿9至其轴心区域有一个主动轮副轮右磨擦环23,主动轮6及其右侧的主动轮副轮8套在一根固定不旋转的固定轴1上,主动轮6和主动轮副轮8与固定轴1由轴承相连。
3、从动轮组包括一个从动轮27、和一个固定安装在从动轮27左侧的并与从动轮27同轴心的从动轮副轮12、及固定安装在从动轮副轮12左侧的从动轮爪盘、固定安装在从动轮27右侧的从动轮右磨擦环13,从动轮爪盘由一个从动轮副轮爪盘左磨擦环24和安装在从动轮副轮爪盘左磨擦环24磨擦面反面的多个从动轮副轮爪臂26组成,从动轮爪盘的多个从动轮副轮爪臂26一端固定在从动轮副轮爪盘左磨擦环24磨擦面的反面,另一端固定安装在从动轮副轮12远离从动轮27的一侧侧面,多个从动轮副轮爪臂26以固定轴1轴心线对称分布、多个从动轮副轮爪臂26的S形曲线在固定轴1轴心线上的投影为一直线且与固定轴1轴心线重叠,即S形的多个从动轮副轮爪臂26均位于通过固定轴1轴心线的平面内,从动轮副轮爪臂26为S形的圆形弹簧钢,每个从动轮副轮爪臂26与从动轮副轮爪盘左磨擦环24连接端都能绕该从动轮副轮爪臂26与从动轮副轮12的连接点、在过固定轴1轴心线的平面内做一定距离的上下拨动、同时每个从动轮副轮爪臂26与从动轮副轮爪盘左磨擦环24连接端也能绕该从动轮副轮爪臂26与从动轮副轮12的连接点、在垂直于过固定轴1轴心线平面的平面内做一定距离的左右拨动,所以多个从动轮副轮爪臂26与从动轮副轮爪盘左磨擦环24组成的从动轮爪盘在平行于固定轴1轴心线方向和绕转固定轴1轴心线方向都有一定的缓冲作用;从动轮副轮爪盘左磨擦环24与主动轮副轮右磨擦环23两磨擦面相对,且从动轮副轮爪盘左磨擦环24的环内圆半径大于主动轮副轮右磨擦环23的环内圆半径,从动轮副轮爪盘左磨擦环24的环外圆半径小于主动轮副轮右磨擦环23的环外圆半径;当从动轮副轮爪盘左磨擦环24受到主动轮副轮8右侧的主动轮副轮右磨擦环23向右挤压时,从动轮副轮爪臂26不仅能推挤从动轮副轮12向右移动、其自身还能向右弯曲变形,而且,当从动轮副轮爪盘左磨擦环24受到旋转的主动轮副轮8右侧的主动轮副轮右磨擦环23旋转磨擦时,主动轮副轮右磨擦环23旋转磨擦从动轮副轮爪盘左磨擦环24、并带动从动轮副轮爪盘左磨擦环24旋转、从动轮副轮爪盘左磨擦环24的旋转能带动多个从动轮副轮爪臂26绕固定轴1旋转、多个从动轮副轮爪臂26绕固定轴1旋转带动从动轮副轮12绕固定轴1旋转;从动轮副轮12的直径比从动轮27的直径小,从动轮副轮12靠近从动轮副轮12外圆周固定安装有一组环形的从动轮副轮齿10,从动轮副轮齿10与主动轮副轮齿9相对且相匹配,从动轮副轮齿10的齿中心点组成的圆其半径与主动轮副轮齿9的齿中心点组成的圆其半径相等。
4、被动轮组包括一个被动轮17、和一个与被动轮17左侧面固定相连的被动轮爪盘,被动轮爪盘的结构与从动轮爪盘结构一样,被动轮爪盘由一个被动轮爪盘左磨擦环16和安装在被动轮爪盘左磨擦环16磨擦面反面的多个被动轮爪臂28组成;被动轮17固定安装在一个被动轮转轴套19上,被动轮转轴套19的内圈是被动轮转轴套轴承18,被动轮转轴套19与固定轴1由被动轮转轴套轴承18相连,被动轮转轴套轴承18在固定轴1上只能做绕固定轴1旋转、不能做顺固定轴1轴向移动,而主动轮6的主动轮轴承5和从动轮副轮12的从动轮副轮轴承11都能在绕固定轴1旋转的同时、顺固定轴1轴向左右移动,在被动轮17左侧区域的被动轮转轴套19外圈的外侧有被动轮转轴套外螺纹15,被动轮转轴套外螺纹15与从动轮内螺纹14相匹配;被动轮17、从动轮27及被动轮爪盘的相对位置:在主动轮6、被动轮17和从动轮27都静止状态时,被动轮爪盘左磨擦环16与从动轮右磨擦环13处于刚好接触状态、从动轮内螺纹14和被动轮转轴套外螺纹15也处于分离状态,在从动轮27向右移动并使被动轮爪盘左磨擦环16与从动轮右磨擦环13产生磨擦力作用,这个作用力使被动轮爪臂28变形弯曲,从而使从动轮内螺纹14和被动轮转轴套外螺纹15开始旋合拧进。
5、当旋转的主动轮6在拨杆20推移及其拨杆左臂右磁块3无接触推压主动轮左磁环4、使主动轮6移向从动轮27时,主动轮副轮8的主动轮副轮右磨擦环23首先挤压从动轮副轮12左侧的从动轮副轮爪盘左磨擦环24和从动轮副轮爪臂26,在挤压的过程中,主动轮副轮右磨擦环23与从动轮副轮爪盘左磨擦环24产生磨擦,使从动轮副轮爪盘左磨擦环24和从动轮副轮爪臂26向右方向移动、和绕固定轴1轴心线旋转方向旋转,从而使主动轮副轮8与从动轮副轮12的旋转角速度同方向且逐步接近;设计从动轮副轮爪臂26受力变形参数与从动轮副轮齿10和主动轮副轮齿9的相互距离相适应,使从动轮副轮爪盘左磨擦环24和从动轮副轮爪臂26被磨擦挤压到、让主动轮副轮8的旋转速度与从动轮副轮12的旋转速度接近时、从动轮副轮齿10与主动轮副轮齿9开始相互咬合啮合;同样,当从动轮副轮12的从动轮副轮爪盘左磨擦环24受磨擦力作用、产生向右移动和顺主动轮6旋转方向旋转时,从动轮27右侧面的从动轮右磨擦环13必定靠近被动轮17左侧的被动轮爪盘左磨擦环16、并与之产生磨擦和挤压,带动被动轮17的旋转;当被动轮17的旋转速度小于主动轮6带动的从动轮27的旋转速度时(被动轮17的旋转方向始终与主动轮6的旋转方向一致,被动轮17的旋转速度可以是零),主动轮6带动从动轮27旋转、并使从动轮27克服被动轮爪臂28的作用力、而顺被动轮转轴套外螺纹15向右旋进,在从动轮27克服被动轮爪臂28的作用力向右旋进的同时,被动轮爪盘左磨擦环16与从动轮右磨擦环13的磨擦力不断增加、被动轮爪臂28被挤压的力量也不断地增加、并使被动轮17的旋转速度也不断地与从动轮27的旋转速度接近,最终使从动轮27的从动轮内螺纹14旋进至被动轮转轴套外螺纹15的右端终点而停止,此时,被动轮17的旋转速度与主动轮6的旋转速度啮合一致,离合的“合”动作完成;因为被动轮爪盘左磨擦环16与从动轮右磨擦环13处于刚好接触状态下、从动轮内螺纹14和被动轮转轴套外螺纹15处于分离状态,在从动轮27向右移动时、被动轮爪盘左磨擦环16与从动轮右磨擦环13立即产生磨擦、而只有当被动轮爪盘左磨擦环16与从动轮右磨擦环13产生的磨擦力达到一定程度即被动轮爪臂28被挤压弯曲到一定程度时,从动轮27向右移动的距离、才能使从动轮内螺纹14和被动轮转轴套外螺纹15咬合拧进,所以当被动轮17的旋转速度大于主动轮6带动的从动轮27的旋转速度时,从动轮右磨擦环13挤压并磨擦被动轮爪盘左磨擦环16,使无动力特性的被动轮17逐步地减速,在被动轮17的旋转速度减小到与主动轮6带动的从动轮27的旋转速度一致时,从动轮27克服被动轮爪臂28的作用力使从动轮27的从动轮内螺纹14顺被动轮转轴套外螺纹15向右旋进,最终使从动轮27的从动轮内螺纹14旋进至被动轮转轴套外螺纹15的右端终点而停止,此时,被动轮17的旋转速度与主动轮6的旋转速度啮合一致,离合的“合”动作完成。

Claims (4)

1.双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器,包括一组主动轮组和一组与主动轮(6)相邻的从动轮组及一组与从动轮(27)相邻的被动轮组,主动轮组包括主动轮(6)和主动轮副轮(8),从动轮组包括从动轮(27)和从动轮副轮(12)、从动轮爪盘,被动轮组包括被动轮(17)和被动轮转轴套(19)、被动轮爪盘,主动轮(6)、主动轮副轮(8)、从动轮(27)、从动轮副轮(12)、被动轮(17)、被动轮转轴套(19)、从动轮爪盘、被动轮爪盘均套在同一根固定轴(1)上、且与固定轴(1)同轴心;其特征在于:主动轮(6)与从动轮(27)之间有从动轮爪盘,从动轮(27)与被动轮(17)之间有被动轮爪盘,主动轮(6)为动力输入轮,被动轮(17)为动力输出轮,从动轮(27)为主动轮(6)与被动轮(17)之间的缓冲啮合轮,主动轮(6)及其主动轮副轮(8)由轴承与固定轴(1)连接、并能顺固定轴(1)轴向移动和绕固定轴(1)旋转,从动轮(27)靠近固定轴(1)的内圈有从动轮内螺纹(14),从动轮副轮(12)由轴承与固定轴(1)连接、并能顺固定轴(1)轴向移动和绕固定轴(1)旋转,被动轮(17)由被动轮转轴套轴承(18)与固定轴(1)连接,被动轮转轴套轴承(18)不能顺固定轴(1)轴向移动,被动轮转轴套(19)外有被动轮转轴套外螺纹(15),从动轮内螺纹(14)与被动轮转轴套外螺纹(15)相匹配;从动轮组包括一个从动轮(27)、和一个固定安装在从动轮(27)左侧的并与从动轮(27)同轴心的从动轮副轮(12)、及固定安装在从动轮副轮(12)左侧的从动轮爪盘、固定安装在从动轮(27)右侧的从动轮右磨擦环(13),从动轮爪盘由一个从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)和安装在从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)磨擦面反面的多个从动轮副轮爪臂(26)组成,从动轮爪盘的多个从动轮副轮爪臂(26)一端固定在从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)磨擦面的反面,另一端固定安装在从动轮副轮(12)远离从动轮(27)的一侧侧面,多个从动轮副轮爪臂(26)以固定轴(1)轴心线对称分布、多个从动轮副轮爪臂(26)的S形曲线在固定轴(1)轴心线上的投影为一直线且与固定轴(1)轴心线重叠,即S形的多个从动轮副轮爪臂(26)均位于通过固定轴(1)轴心线的平面内,从动轮副轮爪臂(26)为S形的圆形弹簧钢,每个从动轮副轮爪臂(26)与从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)连接端都能绕该从动轮副轮爪臂(26)与从动轮副轮(12)的连接点在过固定轴(1)轴心线的平面内做一定距离的上下拨动、同时每个从动轮副轮爪臂(26)与从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)连接端也能绕该从动轮副轮爪臂(26)与从动轮副轮(12)的连接点在垂直于过固定轴(1)轴心线平面的平面内做一定距离的左右拨动,所以多个从动轮副轮爪臂(26)与从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)组成的从动轮爪盘在平行于固定轴(1)轴心线方向和绕转固定轴(1)轴心线方向都有一定的缓冲作用;从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)与主动轮副轮右磨擦环(23)两磨擦面相对,且从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)的环内圆半径大于主动轮副轮右磨擦环(23)的环内圆半径,从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)的环外圆半径小于主动轮副轮右磨擦环(23)的环外圆半径;当从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)受到主动轮副轮(8)右侧的主动轮副轮右磨擦环(23)向右挤压时,从动轮副轮爪臂(26)不仅能推挤从动轮副轮(12)向右移动、其自身还能向右弯曲变形,而且,当从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)受到旋转的主动轮副轮(8)右侧的主动轮副轮右磨擦环(23)旋转磨擦时,主动轮副轮右磨擦环(23)旋转磨擦从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)、并带动从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)旋转、从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)的旋转能带动多个从动轮副轮爪臂(26)绕固定轴(1)旋转、多个从动轮副轮爪臂(26)绕固定轴(1)旋转带动从动轮副轮(12)绕固定轴(1)旋转;从动轮副轮(12)的直径比从动轮(27)的直径小,从动轮副轮(12)靠近从动轮副轮(12)外圆周固定安装有一组环形的从动轮副轮齿(10),从动轮副轮齿(10)与主动轮副轮齿(9)相对且相匹配,从动轮副轮齿(10)的齿中心点组成的圆其半径与主动轮副轮齿(9)的齿中心点组成的圆其半径相等。
2.如权利要求1所述的双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器,其特征在于:主动轮组包括一个主动轮(6)、和一个安装在主动轮(6)右侧并与主动轮(6)同轴心且与主动轮(6)固定相连的主动轮副轮(8),主动轮(6)的左侧和右侧靠近主动轮外圆周各有一个磁场强度大于3000高斯的磁环,磁环的作用是让拨杆(20)无接触拨推主动轮(6)移向或移离主动轮(6)右侧的从动轮(27),主动轮副轮(8)直径比主动轮(6)直径小,主动轮副轮(8)的右侧即离远主动轮(6)一侧最靠近主动轮副轮(8)的外圆周位置固定安装有一组环形的主动轮副轮齿(9),该组环形主动轮副轮齿(9)与主动轮副轮(8)同轴心,该组环形主动轮副轮齿(9)至其轴心区域有一个主动轮副轮右磨擦环(23),主动轮(6)及其右侧的主动轮副轮(8)套在一根固定不旋转的固定轴(1)上,主动轮(6)和主动轮副轮(8)与固定轴(1)由轴承相连。
3.如权利要求1所述的双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器,其特征在于:被动轮组包括一个被动轮(17)、和一个与被动轮(17)左侧面固定相连的被动轮爪盘,被动轮爪盘的结构与从动轮爪盘结构一样,被动轮爪盘由一个被动轮爪盘左磨擦环(16)和安装在被动轮爪盘左磨擦环(16)磨擦面反面的多个被动轮爪臂(28)组成;被动轮(17)固定安装在一个被动轮转轴套(19)上,被动轮转轴套(19)的内圈是被动轮转轴套轴承(18),被动轮转轴套(19)与固定轴(1)由被动轮转轴套轴承(18)相连,被动轮转轴套轴承(18)在固定轴(1)上只能做绕固定轴(1)旋转、不能做顺固定轴(1)轴向移动,而主动轮(6)的主动轮轴承(5)和从动轮副轮(12)的从动轮副轮轴承(11)都能在绕固定轴(1)旋转的同时、顺固定轴(1)轴向左右移动,在被动轮(17)左侧区域的被动轮转轴套(19)外圈的外侧有被动轮转轴套外螺纹(15),被动轮转轴套外螺纹(15)与从动轮内螺纹(14)相匹配;被动轮(17)、从动轮(27)及被动轮爪盘的相对位置:在主动轮(6)、被动轮(17)和从动轮(27)都静止状态时,被动轮爪盘左磨擦环(16)与从动轮右磨擦环(13)处于刚好接触状态、从动轮内螺纹(14)和被动轮转轴套外螺纹(15)也处于分离状态,在从动轮(27)向右移动并使被动轮爪盘左磨擦环(16)与从动轮右磨擦环(13)产生磨擦力作用,这个作用力使被动轮爪臂(28)变形弯曲,从而使从动轮内螺纹(14)和被动轮转轴套外螺纹(15)开始旋合拧进。
4.如权利要求1所述的双爪盘缓冲磨擦螺纹套接离合器,其特征在于:当旋转的主动轮(6)在拨杆(20)推移及其拨杆左臂右磁块(3)无接触推压主动轮左磁环(4)、使主动轮(6)移向从动轮(27)时,主动轮副轮(8)的主动轮副轮右磨擦环(23)首先挤压从动轮副轮(12)左侧的从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)和从动轮副轮爪臂(26),在挤压的过程中,主动轮副轮右磨擦环(23)与从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)产生磨擦,使从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)和从动轮副轮爪臂(26)向右方向移动、和绕固定轴(1)轴心线旋转方向旋转,从而使主动轮副轮(8)与从动轮副轮(12)的旋转角速度同方向且逐步接近;设计从动轮副轮爪臂(26)受力变形参数与从动轮副轮齿(10)和主动轮副轮齿(9)的相互距离相适应,使从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)和从动轮副轮爪臂(26)被磨擦挤压到让主动轮副轮(8)的旋转速度与从动轮副轮(12)的旋转速度接近时、从动轮副轮齿(10)与主动轮副轮齿(9)开始相互咬合啮合;同样,当从动轮副轮(12)的从动轮副轮爪盘左磨擦环(24)受磨擦力作用、产生向右移动和顺主动轮(6)旋转方向旋转时,从动轮(27)右侧面的从动轮右磨擦环(13)必定靠近被动轮(17)左侧的被动轮爪盘左磨擦环(16)、并与之产生磨擦和挤压,带动被动轮(17)的旋转;当被动轮(17)的旋转速度小于主动轮(6)带动的从动轮(27)的旋转速度时,主动轮(6)带动从动轮(27)旋转、并使从动轮(27)克服被动轮爪臂(28)的作用力、而顺被动轮转轴套外螺纹(15)向右旋进,在从动轮(27)克服被动轮爪臂(28)的作用力向右旋进的同时,被动轮爪盘左磨擦环(16)与从动轮右磨擦环(13)的磨擦力不断增加、被动轮爪臂(28)被挤压的力量也不断地增加、并使被动轮(17)的旋转速度也不断地与从动轮(27)的旋转速度接近,最终使从动轮(27)的从动轮内螺纹(14)旋进至被动轮转轴套外螺纹(15)的右端终点而停止,此时,被动轮(17)的旋转速度与主动轮(6)的旋转速度啮合一致,离合的“合”动作完成;因为被动轮爪盘左磨擦环(16)与从动轮右磨擦环(13)处于刚好接触状态下、从动轮内螺纹(14)和被动轮转轴套外螺纹(15)处于分离状态,在从动轮(27)向右移动时、被动轮爪盘左磨擦环(16)与从动轮右磨擦环(13)立即产生磨擦、而只有当被动轮爪盘左磨擦环(16)与从动轮右磨擦环(13)产生的磨擦力达到一定程度即被动轮爪臂(28)被挤压弯曲到一定程度时,从动轮(27)向右移动的距离才能使从动轮内螺纹(14)和被动轮转轴套外螺纹(15)咬合拧进,所以当被动轮(17)的旋转速度大于主动轮(6)带动的从动轮(27)的旋转速度时,从动轮右磨擦环(13)挤压并磨擦被动轮爪盘左磨擦环(16),使无动力特性的被动轮(17)逐步地减速,在被动轮(17)的旋转速度减小到与主动轮(6)带动的从动轮(27)的旋转速度一致时,从动轮(27)克服被动轮爪臂(28)的作用力使从动轮(27)的从动轮内螺纹(14)顺被动轮转轴套外螺纹(15)向右旋进,最终使从动轮(27)的从动轮内螺纹(14)旋进至被动轮转轴套外螺纹(15)的右端终点而停止,此时,被动轮(17)的旋转速度与主动轮(6)的旋转速度啮合一致,离合的“合”动作完成。
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