CN105909690A - 一种强制连续型斜撑离合器 - Google Patents

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张美玉
刘志辉
姚毅
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Abstract

本发明公开了一种强制连续型斜撑离合器，包括楔块(1)、保持架(2)、内环(3)和外环(4)，所述的楔块为弱磁性楔块(1)，所述的弱磁性楔块(1)的端面为平面结构；所述的内环(3)和所述的外环(4)为铁磁性材料，所述的保持架(2)为非铁磁材料。本发明采用弱磁性楔块以达到楔块与内外环始终保持接触的目的，由此可以去除原强制连续型斜撑离合器的弹簧及原有安装弹簧的凹槽，避免弹簧失效引起的离合器失效，同时提高楔块强度以增强离合器承载能力、延长其使用寿命，并可降低楔块加工难度，具有良好的综合效应。

Description

一种强制连续型斜撑离合器
技术领域
本发明涉及一种斜撑离合器，特别是一种应用于大功率高速直升机减速器等装备中的强制连续型斜撑离合器。
背景技术
强制连续型斜撑离合器是一种可用于直升机及其它装备传动系统的超越离合器，具有承载能力大、离合可靠、结构简单等特点。现有强制连续型斜撑离合器由成组的楔块6、保持架2和弹簧5等组成，离合器安装于外环4、内环3内，如图1和图2。
但现有强制连续型斜撑离合器存在不足：使楔块保持与内外环接触的弹簧在循环应力下会产生疲劳断裂，由此导致离合器失效；此外，楔块端部加工的凹槽导致楔块沿长度方向应力呈M型分布，对应凹槽根部位置的表面接触应力最大(如图3)，在较大的冲击载荷下楔块易在此处发生断裂。
现有强制连续型斜撑离合器工作原理为(如图1)：当外环顺时针转动且转速大于内环时，斜撑块楔入内外环间，两环闭锁，离合器处于传动状态；当内环逆时针转动且转速大于外环时，斜撑块与内外环产生相对滑动，内外环独立运动，离合器处于超越状态；弹簧沿其作用力方向使斜撑块在内、外环之间获得预紧并被束缚在保持架内。由于弹簧与楔块凹槽的长期接触和弹簧丝相对楔块的振动，使弹簧易产生表面磨损与疲劳断裂；此外，由于弹簧槽的影响，楔块沿轴向方向的应力分布呈M型，在对应凹槽底部的位置接触应力最大，楔块在此位置易出现断裂。弹簧和楔块的失效会直接影响强制连续型离合器的使用寿命和设备的安全性，楔块凹槽也造成制造成本上升。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种承载能力强、使用寿命长、楔块加工难度低的强制连续型斜撑离合器。
为了解决上述技术问题，本发明提供的强制连续型斜撑离合器，包括楔块、保持架、内环和外环，所述的楔块为弱磁性楔块，所述的弱磁性楔块的端面为平面结构；所述的内环和所述的外环为铁磁性材料，所述的保持架为非铁磁材料。
所述的弱磁性楔块与所述的内环和所述的外环的磁性吸力F大小控制在0.62～0.93N之内。
所述的弱磁性楔块的磁化强度B通过公式计算：F＝(B/4965)2*S，式中F为磁力kgf；B为磁通密度G；S为与磁通密度正交面积cm2。
所述的弱磁性楔块的材料为GCr15；所述的内环和所述的外环的材料为18CrNi4A；所述的保持架的材料为1Cr18Ni9Ti。
采用上述技术方案的强制连续型斜撑离合器，将楔块进行弱磁化处理成弱磁性楔块，使得弱磁性楔块在磁力的作用下能始终与内外环保持接触。去除强制连续型原有弹簧，简化结构，避免了由于弹簧失效可能引起的离合器失效，提高设备安全性和可靠性。弱磁性楔块的端面为平面结构，去除楔块原有弹簧安装槽，从而降低楔块最大应力，使其应力沿楔块轴向均衡化，提高承载能力和使用寿命。弱磁性楔块与内外环的磁性吸力F大小控制在0.62～0.93N之内。太大则导致离合器超越时磨损严重，太小则不能保障楔块与内外环接合时所需足够的摩擦力。强制连续型斜撑离合器楔块磁化强度B通过公式计算：F＝(B/4965)2*S。式中F为磁力(kgf)；B为磁通密度(G)；S为与磁通密度正交面积(cm2)。楔块、内外环为铁磁性材料，以保证楔块能磁化、楔块能与内、外环通过磁力保持接触。保持架为非铁磁材料，防止磁性楔块与保持架产生吸力、影响楔块的运动。
采用上述技术方案的强制连续型斜撑离合器，采用弱磁性楔块以达到楔块与内外环始终保持接触的目的，由此可以去除原强制连续型斜撑离合器的弹簧及原有安装弹簧的凹槽，避免弹簧失效引起的离合器失效，同时提高楔块强度以增强离合器承载能力、延长其使用寿命，并可降低楔块加工难度，具有良好的综合效应。
综上所述，本发明是一种承载能力强、使用寿命长、楔块加工难度较低的强制连续型斜撑离合器。
附图说明
图1是现有强制连续型斜撑离合器的工作原理图。
图2是现有强制连续型斜撑离合器的楔块的结构示意图。
图3是现有强制连续型斜撑离合器的楔块应力分布图。
图4是本发明的整体结构示意图。
图5是本发明的楔块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参见图4和图5，本发明提供的强制连续型斜撑离合器，由保持架2、内环3、外环4和弱磁性楔块1组成，弱磁性楔块1的端面为平面结构；内环3和外环4为铁磁性材料，保持架2为非铁磁材料。
具体地，弱磁性楔块1与内环3和外环4的磁性吸力F大小控制在0.62～0.93N之内。
弱磁性楔块1的磁化强度B通过公式计算：F＝(B/4965)2*S，式中F为磁力kgf；B为磁通密度G；S为与磁通密度正交面积cm2。
具体地，弱磁性楔块1的材料为GCr15；内环3和外环4的材料为18CrNi4A；保持架2的材料为1Cr18Ni9Ti。
参见图4和图5，将楔块进行弱磁化处理成弱磁性楔块1，使得弱磁性楔块1在磁力的作用下能始终与内环3和外环4保持接触。去除强制连续型原有弹簧，简化结构，避免了由于弹簧失效可能引起的离合器失效，提高设备安全性和可靠性。弱磁性楔块1的端面为平面结构，去除楔块原有弹簧安装槽，从而降低楔块最大应力，使其应力沿楔块轴向均衡化，提高承载能力和使用寿命。弱磁性楔块1与内环3和外环4的磁性吸力F大小控制在0.62～0.93N之内。强制连续型斜撑离合器楔块1的磁化强度B通过公式计算：F＝(B/4965)2*S。式中F为磁力(kgf)；B为磁通密度(G)；S为与磁通密度正交面积(cm2)。弱磁性楔块1、内环3和外环4为铁磁性材料，以保证楔块能磁化、楔块能与内环3和外环4通过磁力保持接触。保持架2为非铁磁材料，防止磁性楔块1与保持架2产生吸力、影响弱磁性楔块1的运动。
参见图4和图5，如果外环4按顺时针方向的转速试图大于内环3转速时，因弱磁性楔块1与内环3和外环4接合面的摩擦力，引起弱磁性楔块1围绕其自身的中心按顺时针方向转动，弱磁性楔块1便楔入内环3和外环4之间，从而使两环相互闭锁，离合器处于传动状态。如果内环3按顺时针方向的转速试图大于外环4转速时，在弱磁性楔块1与内环3和外环4之间的摩擦力克服弱磁性楔块1与内环3和外环4间的磁力，引起弱磁性楔块1围绕其自身的中心按逆时针方向转动，此时弱磁性楔块1就脱离楔住，内环3和外环4彼此独立运动，离合器处于超越状态，整个过程靠磁力保证弱磁性楔块1与内环3和外环4的接触。

Claims (3)

1.一种强制连续型斜撑离合器，包括楔块(1)、保持架(2)、内环(3)和外环(4)，其特征是：所述的楔块为弱磁性楔块(1)，所述的弱磁性楔块(1)的端面为平面结构；所述的内环(3)和所述的外环(4)为铁磁性材料，所述的保持架(2)为非铁磁材料。
2.根据权利要求1所述的强制连续型斜撑离合器，其特征是：所述的弱磁性楔块(1)与所述的内环(3)和所述的外环(4)的磁性吸力F大小控制在0.62～0.93N之内。
3.根据权利要求2所述的强制连续型斜撑离合器，其特征是：所述的弱磁性楔块(1)的磁化强度B通过公式计算：F＝(B/4965)2*S，式中F为磁力kgf；B为磁通密度G；S为与磁通密度正交面积cm2。
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