CN110439939A - 一种油楔式自加压风扇离合器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油楔式自加压风扇离合器，包括主动轴、从动轴以及从动外筒，所述主动轴的右端穿过左壳体后伸入从动外筒内，主动轴位于从动外筒内的部分扩大形成传动段；所述传动段的截面呈椭圆形，在传动段上设有数个容置槽，在容置槽内设有一滑块，在滑块的里端与容置槽槽底之间设有一形状记忆合金弹簧，在传动段上，对应各容置槽分别设有一导油孔，所述导油孔的一端与容置槽相连通，另一端与传动段与从动外筒之间的间隙相连通；在传动段与从动外筒之间的间隙、导油孔以及容置槽内均填充有液压油。本发明能够有效增加离合器传递的最大转矩，并能够有效保证离合器的传动稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及离合器技术领域，尤其涉及一种油楔式自加压风扇离合器。
背景技术
形状记忆合金因其特殊的性质，得到了广泛的应用；形状记忆合金在外在温度场作用下，形状记忆合金会在升温时进行奥氏体相变，冷却降温时开始马氏体相变，宏观上表现为产生巨大的形变或者产生输出力。
基于形状记忆合金的形状记忆效应，我们通常将其制作成弹簧形式运用到机械装置中；如CN206175515U公开的“一种温控V形摩擦离心滑块式离合器”，它利用形状记忆合金弹簧的形状记忆效应和主动盘内滑块的离心力来共同传递转矩，并且主从动接触部分设置成锥形，可增大摩擦力。又如CN2063983公开的“形状记忆合金风扇离合器”，它利用形状记忆合金在指定温度下变形的特点,把形状记忆合金丝簧安装在对汽车冷却循环水水温敏感的水泵轴中心，作为新型离合器的感温元件和离合动力源。又如CN2918748公开的“内燃机散热风扇离合器”，它利用形状记忆合金感应散热器的温度，当温度低时，主动盘上的磁极和风扇毂上的导磁凸块之间的磁力小，风扇 转速低，当温度高时，形状记忆合金推动导磁盘移动，增大了磁力，从而风扇转速增高。还有CN2334947公开的“一种汽车风扇离合器”，它利用形状记忆合金弹簧作为热敏元件，在规定的温度下变形推动离合器压盘总成与离合器外壳总成接合或者分离，达到风扇在规定的温度时才能启动的效果。
但是，上述专利均是利用形状记忆合金弹簧作为离合器的驱动元件，且主要是运用摩擦力来作为散热的驱动力，其所传递的转矩有限，已无法满足实际工作过程中转矩的传递需求；因此如何采取措施提高离合器的输出转矩，已成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于解决现有风扇离合器传递的转矩较小，可靠性低的问题，提供一种油楔式自加压风扇离合器，能够有效增加离合器传递的最大转矩，并能够有效保证离合器的传动稳定性和可靠性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的：一种油楔式自加压风扇离合器，包括主动轴、从动轴以及从动外筒，所述从动外筒包括左壳体和右壳体，所述主动轴的右端穿过左壳体后伸入从动外筒内，并通过轴承与分别与左壳体和右壳体相连，其中，主动轴位于从动外筒内的部分扩大形成传动段；所述从动轴的左端与右壳体固定连接，且从动轴与主动轴及从动外筒的轴心线重合；其特征在于：所述传动段的截面呈椭圆形，使传动段的相对两侧与从动外筒之间均形成楔形间隙；
在传动段上，绕其一周设有数个容置槽，所述容置槽的深度方向与传动段的径向一致；在容置槽内设有一滑块，所述滑块与容置槽滑动配合相连，其外端从容置槽伸出；在滑块的里端与容置槽槽底之间设有一形状记忆合金弹簧，所述形状记忆合金弹簧的两端分别与滑块和容置槽的槽底固定连接，且初始状态时，滑块的外端与从动外筒的内壁之间具有间隙；
在传动段上，对应各容置槽分别设有一导油孔，所述导油孔的一端与容置槽相连通，另一端与传动段与从动外筒之间的间隙相连通；
在传动段与从动外筒之间的间隙、导油孔以及容置槽内均填充有液压油。
进一步地，在容置槽的槽底还设有一导向杆，所述导向杆的长度方向与传动段的径向一致，所述形状记忆合金弹簧套设在该导向杆上；在滑块的里端对应该导向杆设有一导向槽，该导向杆的一端与容置槽的槽底固定连接，另一端伸入导向槽内，并与滑块滑动配合相连。
进一步地，在左壳体或右壳体上，设有一注油孔，在注油孔内配合设置有一注油螺塞。
进一步地，所述液压油采用硅油。
进一步地，所述从动轴的左端扩大形成右端盖，所述右端盖通过螺栓与右壳体固定连接。
进一步地，在主动轴上套设有一左端盖，所述左端盖通过螺栓与左壳体固定连接。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：结构简单，传动过程更加平稳，并且能够有效增加离合器传递的最大转矩，尤其当温度越高，传递的转矩越大，同时能够有效保证离合器的传动稳定性和可靠性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1沿A—A向的剖视图。
图中：1—主动轴，2—从动轴，3—从动外筒，31—左壳体，32—右壳体，4—传动段，5—容置槽，6—滑块，7—形状记忆合金弹簧，8—导油孔，9—液压油，10—导向杆，11—注油螺塞，12—右端盖，13—左端盖。
具体实施方式
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
实施例：参见图1、图2，一种油楔式自加压风扇离合器，包括主动轴1、从动轴2以及从动外筒3。所述从动外筒3包括左壳体31和右壳体32，所述左壳体31和右壳体32通过螺栓固定连接在一起。所述主动轴1的右端穿过左壳体31后伸入从动外筒3内，并通过轴承与分别与左壳体31和右壳体32相连，其中，主动轴1位于从动外筒3内的部分扩大形成传动段4。具体实施时，在左壳体31和右壳体32的中部分别开设有一轴承孔，所述轴承安装并固定与该轴承孔内。所述从动轴2的左端与右壳体32固定连接，且从动轴2与主动轴1及从动外筒3的轴心线重合。实际制作时，在主动轴1上套设有一左端盖13，所述左端盖13通过螺栓与左壳体31固定连接；这样，能够更好的将轴承的外侧进行封闭，使离合器整体的密闭性更好。所述从动轴2的左端扩大形成右端盖12，所述右端盖12通过螺栓与右壳体32固定连接，从而使离合器的密闭性更好，并且整个结构的稳定性也更好。所述传动段4的截面呈椭圆形，使传动段4的相对两侧与从动外筒3之间均形成楔形间隙。
在传动段4上，绕其一周设有数个容置槽5，所述容置槽5的深度方向与传动段4的径向一致；在容置槽5内设有一滑块6，所述滑块6与容置槽5滑动配合相连，其外端从容置槽5伸出，其中，该滑块6的外端面为摩擦面。在滑块6的里端与容置槽5槽底之间设有一形状记忆合金弹簧7，所述形状记忆合金弹簧7的两端分别与滑块6和容置槽5的槽底固定连接，且初始状态时，滑块6的外端与从动外筒3的内壁之间具有间隙。具体实施时，在容置槽5的槽底还设有一导向杆10，所述导向杆10的长度方向与传动段4的径向一致，所述形状记忆合金弹簧7套设在该导向杆10上；在滑块6的里端对应该导向杆10设有一导向槽，该导向杆10的一端与容置槽5的槽底固定连接，另一端伸入导向槽内，并与滑块6滑动配合相连。通过该结构，能够保证滑块6在移动过程中稳定性更好，避免在移动过程中产生倾斜等，从而提高整个离合器工作的稳定性。
在传动段4上，对应各容置槽5分别设有一导油孔8，所述导油孔8的一端与容置槽5相连通，另一端与传动段4与从动外筒3之间的间隙相连通。
在传动段4与从动外筒3之间的间隙、导油孔8以及容置槽5内均填充有液压油9。其中，所述液压油9采用硅油，采用硅油成本更低，尤其低温状态稳定性更好。在左壳体31或右壳体32上，设有一注油孔，在注油孔内配合设置有一注油螺塞11；这样，便于液压油9的注入及更换等，使操作更加方便。
工作过程：
1）主动轴1转动，当温度低于70℃时，滑块6与从动外筒3内壁未接触，依靠液压油9的粘性剪切应力传递的转矩不能带动从动轴2转动，离合器处于分离状态。
2）当温度高于70℃时，形状记忆合金弹簧7在热效应作用下，推动滑块6与从动外筒3内壁接触，同时滑块6挤压液压油9，由于传动段4两侧的工作间隙均是楔形，能产生高的油压，类似为油楔，这种油楔自动形成；油楔中的液压油9在高油压作用下，通过导油孔8产生自加压作用，挤压滑块6，极大提高了滑块6对从动外筒3内壁的压紧力，增大了摩擦力。
3）依靠滑块6的摩擦转矩与油楔产生的转矩共同作用，带动从动轴2转动，温度越高，形状记忆合金弹簧7产生的驱动力越大，风扇转动越快。
4）当温度低于70℃时,形状记忆合金弹簧7带动滑块6又回到初始位置，滑块6与从动外筒3内壁脱开接触，油楔中的液压油9高压消失，离合器分离。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (6)
1.一种油楔式自加压风扇离合器，包括主动轴、从动轴以及从动外筒，所述从动外筒包括左壳体和右壳体，所述主动轴的右端穿过左壳体后伸入从动外筒内，并通过轴承与分别与左壳体和右壳体相连，其中，主动轴位于从动外筒内的部分扩大形成传动段；所述从动轴的左端与右壳体固定连接，且从动轴与主动轴及从动外筒的轴心线重合；其特征在于：所述传动段的截面呈椭圆形，使传动段的相对两侧与从动外筒之间均形成楔形间隙；
在传动段上，绕其一周设有数个容置槽，所述容置槽的深度方向与传动段的径向一致；在容置槽内设有一滑块，所述滑块与容置槽滑动配合相连，其外端从容置槽伸出；在滑块的里端与容置槽槽底之间设有一形状记忆合金弹簧，所述形状记忆合金弹簧的两端分别与滑块和容置槽的槽底固定连接，且初始状态时，滑块的外端与从动外筒的内壁之间具有间隙；
在传动段上，对应各容置槽分别设有一导油孔，所述导油孔的一端与容置槽相连通，另一端与传动段与从动外筒之间的间隙相连通；
在传动段与从动外筒之间的间隙、导油孔以及容置槽内均填充有液压油。
2.根据权利要求1所述的一种油楔式自加压风扇离合器，其特征在于：在容置槽的槽底还设有一导向杆，所述导向杆的长度方向与传动段的径向一致，所述形状记忆合金弹簧套设在该导向杆上；在滑块的里端对应该导向杆设有一导向槽，该导向杆的一端与容置槽的槽底固定连接，另一端伸入导向槽内，并与滑块滑动配合相连。
3.根据权利要求1所述的一种油楔式自加压风扇离合器，其特征在于：在左壳体或右壳体上，设有一注油孔，在注油孔内配合设置有一注油螺塞。
4.根据权利要求1所述的一种油楔式自加压风扇离合器，其特征在于：所述液压油采用硅油。
5.根据权利要求1所述的一种油楔式自加压风扇离合器，其特征在于：所述从动轴的左端扩大形成右端盖，所述右端盖通过螺栓与右壳体固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种油楔式自加压风扇离合器，其特征在于：在主动轴上套设有一左端盖，所述左端盖通过螺栓与左壳体固定连接。
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