CN107676402A - 一种防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片，离合器对偶片为环形钢片，所述环形钢片的内环圈上设置有花键齿，所述离合器对偶片的外表面为平面，内表面为倾斜平面，离合器对偶片的厚度由内径向外径方向逐渐变大；所述离合器对偶片厚度变化为所述离合器对偶片内表面与上表面的夹角本发明减少了摩擦副的空气体积，增大摩擦副的有效接触面积，增强了摩擦副间粘性液体的成膜能力和动压承载力，增强了对偶片的抗变形能力，改善了液粘调速离合器的工作性能，延长了液粘调速离合器的使用寿命。

Description

一种防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片
技术领域
本发明属于摩擦构件领域，尤其是一种防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片。
背景技术
液体粘性传动是利用油膜的剪切作用传递动力的一种新型流体传动形式，对偶片是液粘调速离合器的关键零件，能将扭矩传递给输出轴，目前对偶片多采用内外表面平行的钢片。摩擦副转动时，摩擦副间粘性油液会受到离心力以及自身的粘性剪切力作用，由于不同位置油液受力大小不一致，导致油液由内径向外径方向的体积分数逐渐减小不能充满摩擦副间隙，从而降低了离合器的效率；由于转动的摩擦热与粘性液体的剪切热存在，容易导致对偶片发生热变形，对偶片的变形严重影响着液粘调速离合器的工作能力，降低离合器的使用寿命，甚至造成重大安全事故。目前液粘调速离合器为实现0-100％的调速，对偶片一般为上下表面平行的同心圆盘，就会导致离合器工作时，会有空气流入摩擦副间，导致离合器工作效率下降。
发明内容
为了克服现有液粘调速离合器对偶片在结构和功能上的不足，本发明提供了一种防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片，通过对其结构进行设计，能够减少摩擦副间的空气体积，增加摩擦副有效接触面积，增大对偶片传递扭矩，增强对偶片抗热变形能力，提高液粘调速离合器的工作性能和节能效果，延长其工作寿命。
本发明的技术方案是：一种防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片，离合器对偶片为环形钢片，所述环形钢片的内环圈上设置有花键齿，所述离合器对偶片的外表面为平面，内表面为倾斜平面，离合器对偶片的厚度由内径向外径方向逐渐变大；
所述离合器对偶片厚度变化为
其中，l为离合器对偶片的径向宽度，h1为内径处厚度，h2为外经处厚度，ω1为摩擦片转速，ω2为对偶片转速，n为摩擦副间距离；
所述离合器对偶片内表面与上表面的夹角α∈(0°,2°]。
上述方案中，所述离合器对偶片厚度变化不能超过0.5mm，即h2-h1＝ltanα＜0.5mm。
上述方案中，所述环形钢片的材质为45#钢。
上述方案中，所述环形钢片的材质为65Mn钢。
上述方案中，所述离合器对偶片内表面与上表面的夹角α＝1°。
上述方案中，所述离合器对偶片内表面与上表面的夹角α＝2°。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述离合器对偶片的外表面为平面，内表面为倾斜平面，对偶片内表面与上表面的夹角α∈(0°,2°]，能够减少摩擦副间的空气体积，增加摩擦副有效接触面积，增大对偶片传递扭矩，增强对偶片抗热变形能力，提高液粘调速离合器的工作性能和节能效果，延长其工作寿命。所述离合器对偶片厚度变化不能超过0.5mm，防止油膜厚度大于1mm，超过1mm大大降低传动效果。
附图说明
图1为使用普通对偶片时内径130mm、外径180mm，摩擦副间油液体积分数示意图；
图2为使用本发明所述对偶片α＝0.1°，摩擦副间油液体积分数示意图；
图3为使用普通对偶片内径90mm、外径110mm时，摩擦副间油液体积分数示意图；
图4为使用本发明所述对偶片α＝2°，摩擦副间油液体积分数示意图；
图5为本发明所述液粘调速离合器对偶片工作面的结构图；
图6为本发明所述液粘调速离合器对偶片工作面俯视图。
图中，1.离合器对偶片；2.花键齿。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。
如图1和图3所示为使用普通对偶片时，摩擦副间油液体积分数示意图，摩擦副转动时，摩擦副间粘性油液会受到离心力以及自身的粘性剪切力作用，由于不同位置油液受力大小不一致，导致油液由内径向外径方向的体积分数逐渐减小不能充满摩擦副间隙，从而降低了摩擦副的传递扭矩。
如图5和图6所示，本发明所述一种防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片，离合器对偶片1为环形钢片，所述环形钢片的内环圈上设置有花键齿，所述离合器对偶片1的外表面为平面，内表面为倾斜平面，离合器对偶片的厚度由内径向外径方向逐渐变大；所述离合器对偶片1厚度变化为
其中，l为离合器对偶片的径向宽度，h1为内径处厚度，h2为外经处厚度，ω1为摩
擦片转速，ω2为对偶片转速，n为摩擦副间距离；
所述离合器对偶片1内表面与上表面的夹角α∈(0°,2°]。
所述离合器对偶片1厚度变化不能超过0.5mm，即h2-h1＝ltanα＜0.5mm。
所述环形钢片的材质为45#钢或者65Mn钢。
本发明通过对其结构进行设计，能够减少摩擦副间的空气体积，增加摩擦副有效接触面积，增大对偶片传递扭矩，增强对偶片抗热变形能力，提高液粘调速离合器的工作性能和节能效果，延长其工作寿命。
实施例一：
本实施例所述防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片中，离合器对偶片1为环形钢片，所述环形钢片的材质为45#钢。所述环形钢片的内环圈上设置有花键齿2，所述离合器对偶片1的外表面为平面，内表面为倾斜平面，离合器对偶片1的厚度由内径向外径方向逐渐变大；本实施例中离合器对偶片1与摩擦片内径为130mm，外径为180mm，离合器对偶片1内表面与上表面的夹角α＝0.1°，内径处油膜厚度h1为0.3mm，外径处油膜厚度h2为0.1mm，离合器工作时，摩擦副间粘性油液的体积分数如图2所示，能够减少图1中显示的摩擦副的空气体积，使得油液体积分数增大300％，大大增加摩擦副的有效接触面积，提高摩擦副传递的扭矩。
实施例二：
本实施例所述防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片中，离合器对偶片1为环形钢片，所述环形钢片的材质为65Mn钢。所述环形钢片的内环圈上设置有花键齿2，所述离合器对偶片1的外表面为平面，内表面为倾斜平面，离合器对偶片1的厚度由内径向外径方向逐渐变大；本实施例中离合器对偶片1与摩擦片内径为90mm，外径为110mm，离合器对偶片1内表面与上表面的夹角α＝2°，内径处油膜厚度h1为0.5mm，外径处油膜厚度h2为0.3mm，离合器工作时，摩擦副间粘性油液的体积分数如图4所示，能够减少图3中显示的摩擦副的空气体积，使得油液体积分数增大50％，显著增加摩擦副的有效接触面积，提高摩擦副传递的扭矩。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片，其特征在于，离合器对偶片(1)为环形钢片，所述环形钢片的内环圈上设置有花键齿(2)，所述离合器对偶片(1)的外表面为平面，内表面为倾斜平面，离合器对偶片(1)的厚度由内径向外径方向逐渐变大；
所述离合器对偶片(1)厚度变化为
其中，l为离合器对偶片(1)的径向宽度，h1为内径处厚度，h2为外经处厚度，ω1为摩擦片转速，ω2为对偶片转速，n为摩擦副间距离；
所述离合器对偶片(1)内表面与上表面的夹角α∈(0°,2°]。
2.根据权利要求1所述的防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片，其特征在于，所述离合器对偶片(1)厚度变化不能超过0.5mm，即h2-h1＝ltanα＜0.5mm。
3.根据权利要求1所述的防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片，其特征在于，所述环形钢片的材质为45#钢。
4.根据权利要求1所述的防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片，其特征在于，所述环形钢片的材质为65Mn钢。
5.根据权利要求1所述的防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片，其特征在于，所述离合器对偶片(1)内表面与上表面的夹角α＝1°。
6.根据权利要求1所述的防空气回流防变形的液粘调速离合器对偶片，其特征在于，所述离合器对偶片(1)内表面与上表面的夹角α＝2°。
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