CN105626718A - 一种锁销式超越离合器 - Google Patents

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李春洲
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D41/00—Freewheels or freewheel clutches
    • F16D41/06—Freewheels or freewheel clutches with intermediate wedging coupling members between an inner and an outer surface

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了一种锁销式超越离合器，至少包括：内圈、销块、锁体及外圈；销块沿圆周均布在内圈上，锁体沿圆周均布在外圈上；销块沿径向伸入内圈与外圈之间的环隙中，锁体的锁舌在弹簧作用下伸入内圈与外圈之间的环隙中；如将内圈作为主动件，外圈为从动件，则当内圈逆时针转动时，销块顶在锁舌的直面上，带动外圈转动，离合器接合；当内圈顺时针转动时，销块顶在锁舌的斜面上将锁舌顶回锁体，外圈则不动，离合器分离。本发明的锁销式超越离合器具有比传统超越离合器更大的扭矩，大大拓展超越离合器的应用领域，同时为机械脉动式无级变速器的大规模普及应用铺平了道路。

Description

一种锁销式超越离合器
技术领域
本发明属机械传动领域，涉及一种超越离合器，具体涉及一种锁销式超越离合器。
背景技术
离合器是机械传动中不可或缺的装置，主要起联接和切断动力的作用，其中的超越离合器是利用主动件和从动件的转速变化或回转方向变换而自动接合和脱离的一种离合器。当主动件带动从动件一起转动时，称为结合状态；当主动件和从动件脱开以各自的速度回转时，称为超越状态。驱动元件只能从单一方向使从动元件转动，故又称单向离合器或单向轴承。超越离合器是机械传动中的重要通用基础件，可分为:嵌入型、摩擦型、非接触型；嵌入型分转动滑销式，棘轮式等；摩擦型分滚柱式、楔块式等。
超越离合器具有以下功能:a在运动链不脱开的情况下，可以使从动件获得快慢两种速度；b在一个转动方向传递转矩，而在相反方向转矩作用下则空转；c实现步进间隙运动和精确定位的分度功能；d与滚珠丝杠或其它部件配套使用，防止逆转，实现自锁和逆止功能；e作为机械脉动式无级变速器的输出机构。
滚柱式超越离合器历史悠久，据文献报道于1878年以“换向电动机”为题载入德国DRP2804.47h5专利中，用在换向机构上。常用的滚柱式超越离合器由内圈、滚柱、外圈、弹簧和顶销等组成，一般内圈为主动件，外圈为从动件。当内圈逆时针转动时，滚柱被楔紧而带动外圈转动，离合器接合；当内圈顺时针转动时，滚柱退入宽槽部位，外圈则不动，离合器分离。如外圈由另一系统带动与内圈同向转动,当外圈转速低于内圈时,离合器即自动接合；若外圈转速高于内圈，离合器则自动分离。滚柱式超越离合器的滚柱数目较少，元件接触应力大，故承载能力低。滚柱能在滚道内自由滚转，与内、外圈接触点经常变化，磨损比较均匀，但内圈制造工艺较复杂，安装精度要求较高。
楔块超越离合器是继滚柱超越离合器之后开发的一种新型离合器。具有承载能力大，自锁可靠，反向解脱轻便，结构紧凑，操作方便的优点，在机械传动中得到广泛的应用。首先在汽车和飞机上得到发展和推广应用，如美国在波音707飞机和F4-C轰炸机及M102-105轻型榴弹炮上采用了楔块式超越离合器。
无论滚柱式离合器还是楔块式离合器，均利用摩擦力实现传动，由于摩擦面积及材质的摩擦系数所限，均存在转矩偏小，容易磨损，检修频繁、寿命较短的缺点。超越离合器的重要应用产品——机械脉动式无级变速器，从功能上它由输入机构与输出机构两部分组成，输出机构就是超越离合器。作为输出机构的超越离合器是动力链中的薄弱环节，其承载能力和抗冲击能力相对较低，直接制约了脉动无级变速器传递动力的能力。因此超越离合器的性能直接影响机械脉动式无级变速器产品的性能，它对超越离合器提出了更高的要求。
鉴于此，本发明开发了一种锁销式超越离合器，离合器的内圈沿圆周均布多个带弹簧的销块，外圈沿圆周均布多个锁体，当内圈逆时针转动时，销块顶在锁舌的直面上，带动外圈转动，离合器接合；当内圈顺时针转动时，销块顶在锁舌的斜面上将锁舌顶回锁体，外圈则不动，离合器分离。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服传统超越离合器存在的零部件加工及安装精度要求高，易磨损，寿命短及传递扭矩偏小的缺点，提供一种传动扭矩大，使用可靠及寿命长的新型锁销式超越离合器，并为机械脉动式无级变速器的推广使用奠定基础。
一种锁销式超越离合器，至少包括：内圈、销块、锁体及外圈；销块沿圆周均布在内圈上，锁体沿圆周均布在外圈上；销块沿径向伸入内圈与外圈之间的环隙中，锁体的锁舌在弹簧作用下伸入内圈与外圈之间的环隙中；如将内圈作为主动件，外圈为从动件，则当内圈逆时针转动时，销块顶在锁舌的直面上，带动外圈转动，离合器接合；当内圈顺时针转动时，销块顶在锁舌的斜面上将锁舌顶回锁体，外圈则不动，离合器分离。
所述的内圈上至少有一个销槽，销槽可以是近长方形，销槽的长边沿轴向；销槽的数量较优不少于两个，更优不少于4个，沿圆周均布。
所述的销块装配在销槽中，销块数量与销槽数量相等；销块整体为长方体，销块的的顶面为弧面，更优为球面。
所述的外圈上至少有一个锁体的安装槽，安装槽的数量较优不少于两个，更优不少于4个，沿圆周均布。
所述的锁体装配在安装槽内，锁体的数量较优不少于2个，更优不少于4个。
所述的锁体由锁壳、面板、锁舌与弹簧组成。
所述的锁体的面板为弧型面板，弧面的曲率半径与外圈的内圆半径近乎相等。
所述的锁体的锁舌的前端有一个直面与一个斜面，所述的锁体的锁舌的顶面为弧面，更优为球面；直面用于离合器结合，斜面用于离合器分离；所述的锁体的锁舌的根部可以为圆柱体，圆柱体可以是两个或多个。
进一步的，所述的锁体的锁舌上有弹簧，弹簧装在锁舌的根部圆柱上，无外力时，弹簧使锁舌弹出锁体。
以上所述的销块的数量不少于锁体数量。
本发明的有益效果在于：结构简单，零部件少，安装容易；磨损少，维修方便，寿命长；可传递比传统超越离合器更大的扭矩，大大拓展超越离合器的应用领域；大幅提高超越离合器的承载能力和抗冲击能力，为机械脉动式无级变速器的大规模普及应用提供保障。
附图说明
图1为锁销式超越离合器接合状态示意图。
图2为锁销式超越离合器超越状态示意图。
图3为锁舌结构正视图。
图4为锁舌结构侧视图。
图5为销块结构正视图。
图6为销块结构侧视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。以下所述是本发明的优选实施方式，应该指出，对于本领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，可以做出若干改进或调整，这些改进或调整方案应当落在本发明的保护范围内。
如图1-6所示，本发明锁销式超越离合器至少由内圈10、销块20、锁体30及外圈40组成。内圈10沿轴向开16个销槽101，沿圆周均布；销槽101为长方形，销槽101的长边沿轴向；将16个销块20装配在销槽101中；在外圈40上开4个锁体安装槽401，沿圆周均布，将4个锁体30装配在安装槽401内，安装槽401的长边沿轴向。
所述的销块20整体为长方体，销块20的顶面为球面；所述的锁体30由锁壳301(图中未画出)、面板302(图中未画出)、锁舌303及弹簧304组成；所述的锁体30的面板302为弧型面板，弧面的曲率半径与外圈40的内圆半径近乎相等；所述的锁体30的锁舌303的前端有一个直面与一个斜面，所述的锁体30的锁舌303的顶面为球面；直面用于离合器结合，斜面用于离合器分离；所述的锁体30的锁舌303的根部为2个圆柱体，弹簧304装在2个圆柱体上，无外力时，弹簧304使锁舌303弹出锁体30。
如将内圈10作为主动件，外圈40为从动件，则当内圈10逆时针转动时，销块20顶在锁舌303的直面上，带动外圈40转动，离合器处于接合状态；当内圈10顺时针转动时，销块20顶在锁舌303的斜面上将锁舌303顶回锁体，外圈40则不动，离合器处于分离状态。若外圈40由另一系统带动与内圈10同为逆时针转动,当外圈40转速低于内圈10时,离合器即自动接合；若外圈40转速高于内圈10时，离合器则自动分离，处于超越状态。

Claims (10)

1.一种锁销式超越离合器，其特征在于：至少包括：内圈、销块、锁体及外圈；销块沿圆周均布在内圈上，锁体沿圆周均布在外圈上；销块沿径向伸入内圈与外圈之间的环隙中，锁体的锁舌在弹簧作用下伸入内圈与外圈之间的环隙中；如将内圈作为主动件，外圈为从动件，则当内圈逆时针转动时，销块顶在锁舌的直面上，带动外圈转动，离合器接合；当内圈顺时针转动时，销块顶在锁舌的斜面上将锁舌顶回锁体，外圈则不动，离合器分离。
2.根据权利要求1所述的一种锁销式超越离合器，其特征在于：所述的内圈上开有至少一个销槽，销槽可以是近长方形，销槽的长边沿轴向；销槽的数量较优不少于两个，更优不少于4个，沿圆周均布。
3.根据权利要求1所述的一种锁销式超越离合器，其特征在于：所述的销块装配在销槽中，销块数量与销槽数量相等；销块整体为长方体，销块的的顶面为弧面，更优为球面。
4.根据权利要求1所述的一种锁销式超越离合器，其特征在于：所述的外圈上有锁体的安装槽，安装槽的数量较优不少于两个，更优不少于4个，沿圆周均布。
5.根据权利要求1所述的一种锁销式超越离合器，其特征在于：所述的锁体装配在安装槽内，锁体的数量较优不少于两个，更优不少于4个。
6.根据权利要求5所述的一种锁销式超越离合器，其特征在于：所述的锁体由锁壳、面板、锁舌与弹簧组成。
7.根据权利要求6所述的一种锁销式超越离合器，其特征在于：所述的锁体的面板为弧型面板，弧面的曲率半径与外圈的内圆半径相等。
8.根据权利要求6所述的一种锁销式超越离合器，其特征在于：所述的锁舌的前端有一个直面与一个斜面，锁舌的顶面为弧面，更优为球面；直面用于离合器结合，斜面用于离合器分离；所述的锁舌的根部可以为圆柱体，圆柱体可以是两个或多个。
9.根据权利要求6所述的一种锁销式超越离合器，其特征在于：所述的锁舌上有弹簧，弹簧装在锁舌的根部圆柱上；无外力时，弹簧使锁舌弹出锁体。
10.根据权利要求1-9所述的一种锁销式超越离合器，其特征在于：所述的销块数量不少于锁体数量。
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