CN104335710B

CN104335710B - 摩擦制动装置

Info

Publication number: CN104335710B
Application number: CN200510001508.4A
Authority: CN
Inventors: 靳宗向; 王守亮; 苑会领; 邱华勇
Original assignee: Shanghai Aerospace System Engineering Institute
Current assignee: Shanghai Aerospace System Engineering Institute
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2015-04-29
Anticipated expiration: 2025-09-29

Abstract

本发明涉及一种摩擦制动装置。该装置包括调节螺塞、弹簧压紧盘、弹簧、压紧盘I、钢球、压紧盘II、内摩擦片和外摩擦片，中心花键轴采取花键方式同压紧盘II联结；钢球处在压紧盘I和压紧盘II形成的楔形腔体内，并通过保持架保证钢球运动的同步性；弹簧压紧盘把一组弹簧压在压紧盘I上，压紧盘I和内花键采取螺钉固定连接；外摩擦片套在内花键上，内摩擦片套在输出轴的外花键上，内摩擦片和外摩擦片间隔放置。本发明适用于需要正反两个方向打滑力矩的工况，如空间飞行器的推出、拉回，或其它有制动功能要求的装置，起到保护传动链作用。

Description

摩擦制动装置

技术领域

本发明涉及一种摩擦离合器的装置；尤其涉及一种可实现正反两个方向不同力矩的制动，适用于需要正反两个方向打滑力矩的工况，如空间飞行器的推出、拉回，或其它有制动功能要求的装置，起到保护传动链作用的摩擦制动装置。

背景技术

摩擦制动装置属于国内首创，目前，公知的摩擦离合器由摩擦材料、加压装置等组成，而一般的钢球离合器采用钢球一斜面结构达到过载离合的目的。但上述两种普通的离合器只能提供单一工况下的离合。对于正反两种工况下，需要不同的离合力矩时，现有的离合器无能为力。而这种集传扭、耗能功能于一体的摩擦离合器尚无应用于空间工程的先例。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题是提出一种可实现正、反两个方向不同力矩的制动，适用于需要正反两个方向打滑力矩的工况，如空间飞行器的推出、拉回，或其它有制动功能要求的装置，起到保护传动链作用的摩擦制动装置。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种摩擦制动装置，包括调节螺塞、弹簧压紧盘、弹簧、压紧盘I、钢球、压紧盘II、内摩擦片和外摩擦片，中心花键轴采取花键方式同压紧盘II联结；钢球处在压紧盘I和压紧盘II形成的楔形腔体内，并通过保持架保证钢球运动的同步性；弹簧压紧盘把一组弹簧压在压紧盘I上，压紧盘I和内花键采取螺钉固定连接；外摩擦片套在内花键上，内摩擦片套在输出轴的外花键上，内摩擦片和外摩擦片间隔放置。

本发明通过压缩弹簧的工作，内、外摩擦片贴合在一起，离合器主从部分处于接合状态。压紧盘通过钢球的球面与压紧盘I和压紧盘II槽斜面的接触传扭，并利用压紧盘与钢球在顺、逆时针方向上的接触角的差异，从而当输入转矩一定时，压紧盘对钢球的轴向压力就有不同。所以同一输入力矩在正反向输入时，会得到不同的输出力矩。当负载力矩达到一定数值时，或者大于最大输出力矩时，该离合器就开始离合(打滑)。换句话说，既能起到正反两个方向传扭，又能做到耗能、保护传动链的作用。

本发明根据某飞行器传扭、耗能的需要而研制，可实现：(1)传递正反两个方向需要的扭矩；(2)消耗飞行器缓冲时的某个方向的能量；(3)起到保护电机及传动链的作用。本发明可在真空±50℃的环境下，稳定工作。

由于采用上述技术方案，本发明提供的摩擦离合器具有一个稳定的输入力矩，当不同方向(正、反)输入时，在输出端得到不同的输出力矩，而且两个输出力矩值具有临界值，当负载力矩大于临界值时，离合器就开始离合。本发明中的摩擦制动器在模拟空间环境试验的考核中可以实现(见图1)：正向转速3000rpm，传动力矩≤5Nm；反向转速15rpm，传动力矩≤39Nm的传扭功能，当超过其各自的临界传动力矩时，摩擦片开始打滑，起到耗能离合的效果。

附图说明

图1是摩擦制动器机构原理图；

图2是摩擦制动器工作转矩性能曲线；

图3是本发明摩擦制动器的外形图；

图4是本发明摩擦制动器的主要部件分解图；

图5是本发明摩擦制动器的剖视图；

图6是本发明摩擦制动器的压紧盘受力示意图。

其中：

1为行星架；2为调节螺塞；3为调整垫片；4为弹簧压紧盘；5为弹簧；6为压紧盘I；7为钢球；8为压紧盘II；9为轴承挡盖；10为输出轴；11为中心花键轴；12为垫圈；13为压紧盘III；14为内摩擦片；15为外摩擦片；16为内花键；17为端盖；18为保持架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。

如图3-5所示，本发明一较佳实施例提出的一种摩擦制动装置，包括调节螺塞2、弹簧压紧盘4、弹簧5、压紧盘I6、钢球7、压紧盘II8、内摩擦片14和外摩擦片15，将行星架1通过行星齿轮轴安装在飞行器上，行星架1通过花键和中心花键轴11连接起来，中心花键轴11采取花键方式同压紧盘II8联结；四个大小相等的钢球7处在压紧盘I6和压紧盘II8形成的楔形腔体内，并通过保持架18保证钢球运动的同步性；弹簧压紧盘4把一组弹簧5压在压紧盘I6上，压紧盘I6和内花键16采取螺钉固定连接；外摩擦片15套在内花键16上，内摩擦片14套在输出轴10的外花键上，内摩擦片14和外摩擦片15间隔放置。另外，内花键16和端盖17通过螺钉固定在压紧盘6上，输出轴10通过螺钉固定在压紧盘III13上，压紧盘III13和内摩擦片14接触在一起，是弹簧力和钢球轴向力合力的支撑件。调整垫片3用来修正压紧弹簧的回复力，从而改变输出力的矩值。

本实施例采用具有不同倾斜角度的平面在正反转时与钢球7相切，利用钢球7传递力的水平分量与弹簧5的回复力共同作用，作为摩擦副的正压力；由于切平面的倾斜角不同，其水平分量也有所不同，则与弹簧力共同作用对摩擦副的正压力也不同，不同的正压力作用在摩擦副的端面，形成摩擦副不同的打滑力矩，受力情况如图6所示。

下面结合附图说明本发明的工作情况和动作过程。

从行星架1输入为正传动，从输出轴10端的输入为逆传动；从如图3所示的左边向右看，顺时针方向为正向传动，逆时针方向为反向传动。当给行星架1正向方向的驱动时，通过上述介绍可以知道，在输出端不施加负载力矩的情况下，由于摩擦片之间的摩擦作用，整个运动链会顺利的运转起来，如果施加的载荷≥5Nm时，由于内、外摩擦片之间摩擦力不足以克服负载，故会出现摩擦副之间的打滑，也就是摩擦制动装置开始离合。反之，当给行星架1反向驱动时，当施加的载荷≥39Nm时，出现摩擦打滑(如图2所示)。在上述的两种正传动中，输入速度范围可在0～3000rpm。

本发明还可以这样工作：如在不允许逆传动的场合，可以保护传动链。也就是说行星架1之前的传动链不允许有逆传动的情况出现，并且通过特殊的装置限定了行星架1不能逆向传动。这时当输出轴上出现逆传动的现象时，其传动能量将通过内、外摩擦片之间的摩擦耗掉，起到保护传动链的作用。

虽然本发明将联系本发明的一个优选实施例进行说明，但是应当理解，这并不意味着本发明将局限于该实施例。相反，本发明将包括可以包含在由所附的权利要求书所限定的本发明的精神和范围内的所有替代，变更和等同方案。

Claims

1.一种摩擦制动装置，包括调节螺塞(2)、弹簧压紧盘(4)、弹簧(5)、压紧盘I(6)、钢球(7)、压紧盘II(8)、内摩擦片(14)和外摩擦片(15)，其特征在于：中心花键轴(11)采取花键方式同压紧盘II(8)联结；钢球(7)处在压紧盘I(6)和压紧盘II(8)形成的楔形腔体内，并通过保持架(18)保证钢球运动的同步性；弹簧压紧盘(4)把一组弹簧(5)压在压紧盘I(6)上，压紧盘I(6)和内花键(16)采取螺钉固定连接；外摩擦片(15)套在内花键(16)上，内摩擦片(14)套在输出轴(10)的外花键上，内摩擦片(14)和外摩擦片(15)间隔放置。

2.根据权利要求1所述的摩擦制动装置，其特征是行星架(1)通过花键和中心花键轴(11)相联结。

3.根据权利要求1所述的摩擦制动装置，其特征是内花键(16)和端盖(17)通过螺钉固定在压紧盘III(13)上。

4.根据权利要求1所述的摩擦制动装置，其特征是输出轴(10)通过螺钉固定在压紧盘III(13)上，压紧盘III(13)和内摩擦片(14)接触在一起。