CN110985563B - 具有单向传动功能的自适应多片排序大扭矩摩擦离合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有单向传动功能的自适应多片排序大扭矩摩擦离合装置，包括用于输入动力的动力输入机构和用于输出动力的主轴，在主轴上套装有内片螺旋滚道套、摩擦离合器和弹性元件组，摩擦离合器包括设置在内片螺旋滚道套上的摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套之间的外摩擦片和内摩擦片，各外摩擦片能够沿摩擦片支撑件轴向滑动，各内摩擦片能够沿内片螺旋滚道套轴向滑动。采用以上方案，能够实现动力的单向传递，同时利用若干交替排列的外摩擦片和内摩擦片，使承受的扭矩分散在各外摩擦片和内摩擦片上，大大降低了滑摩损耗，克服传统盘式摩擦离合器耐磨性差的缺陷，使整体装置的稳定性和可靠性高，使用寿命长。

Description

具有单向传动功能的自适应多片排序大扭矩摩擦离合装置

技术领域

本发明涉及离合机构技术领域，具体涉及一种具有单向传动功能的自适应多片排序大扭矩摩擦离合装置。

背景技术

摩擦离合器利用摩擦面之间的机械摩擦力，把扭矩由主动轴传到从动轴，并且根据工作需要可使主机与从动轴接合或脱离。现有的摩擦离合器不具有单向传递动力的功能，因此无法直接应用于一些特殊的应用场景，例如纯电动汽车的变速器。

并且，现有的摩擦离合器主要以包括主动摩擦盘和从动摩擦盘的盘式摩擦离合器为主，其耐磨性不佳，长时间使用以后灵敏度、稳定性和可靠性会出现大幅下降，存在使用寿命短的缺陷，无法作为大扭矩动力传递装置。因而产生了一种多片式摩擦离合器，其核心部件由多片摩擦片组成，磨损由众多摩擦片均摊，能够在一定程度上解决耐磨性的问题，延长了摩擦离合器的使用寿命。当多片式摩擦离合器从结合状态向分离状态转换时，摩擦片会在油膜和内腔压力的作用下进行自适应的分布，即最靠外的摩擦片先分离，然后内里的一片后分离，以此类推从外向内逐一分离，并且，由于在摩擦片处于充满机油的湿室环境中，摩擦片自适应分布的过程时间较长，为保证多片式摩擦离合器的响应时间和响应速度，会对摩擦片的数量进行限定，导致现有多片式摩擦离合器均无法承受较大的扭矩。

另外，在充满机油的湿室环境中，如果多片式摩擦离合器的各摩擦片之间十分容易出现分离不够彻底的情况，常常是某些相邻摩擦片互相粘连，甚至多数摩擦片互相粘连，仅其中几块摩擦片分离，因而长期使用后，磨损仍然只发生在这少数几片摩擦片上，背离了设计初衷，大大降低了多片式摩擦离合器的耐磨性能，导致其使用寿命仍然不够理想。

因此，急需全新设计一种全新的摩擦离合装置，不仅能够实现动力的单向传递，而且能够解决摩擦盘耐磨性不佳，使用寿命短，不能作为大扭矩动力传递装置的缺陷。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种具有单向传动功能的自适应多片排序大扭矩摩擦离合装置。

其技术方案如下：

一种具有单向传动功能的自适应多片排序大扭矩摩擦离合装置，包括用于输入动力的动力输入机构和用于输出动力的主轴，其特征在于：在所述主轴上套装有内片螺旋滚道套、摩擦离合器和弹性元件组，所述摩擦离合器包括设置在内片螺旋滚道套上的摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套之间的外摩擦片和内摩擦片，各外摩擦片能够沿摩擦片支撑件轴向滑动，各内摩擦片能够沿内片螺旋滚道套轴向滑动；

所述动力输入机构能够通过第一超越离合器将动力传递给摩擦片支撑件，所述弹性元件组能够对内片螺旋滚道套施加预紧力，以压紧各外摩擦片和内摩擦片，所述内片螺旋滚道套与主轴之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套能够沿主轴轴向滑动，从而压缩弹性元件组，以释放各外摩擦片和内摩擦片。

采用以上结构，通过第一超越离合器的设置，能够实现动力的单向传递，再将摩擦离合器中的摩擦结构设置为若干交替排列的外摩擦片和内摩擦片，使承受的扭矩分散在各外摩擦片和内摩擦片上，通过各外摩擦片和内摩擦片分担磨损，大大降低了滑摩损耗，克服传统盘式摩擦离合器的缺陷，从而大幅提高了摩擦离合器的耐磨性、稳定性和可靠性，延长了使用寿命，能够作为大扭矩动力传递装置。

作为优选：所述内片螺旋滚道套包括呈圆盘形结构的摩擦片压紧盘和呈圆筒形结构的输出螺旋滚道筒，所述输出螺旋滚道筒套装在主轴上，并与主轴之间形成螺旋传动副，所述摩擦片压紧盘固套在输出螺旋滚道筒的一端；

所述摩擦片支撑件包括呈圆盘形结构的摩擦片支撑盘和呈圆筒形结构的外片花键套，所述动力输入机构能够将动力传递给摩擦片支撑盘，所述摩擦片支撑盘与摩擦片压紧盘平行，所述外片花键套同轴地套在输出螺旋滚道筒的外部，其一端与摩擦片支撑盘的外缘花键配合，另一端可转动地支承在摩擦片压紧盘的外缘上；

各外摩擦片的外缘均与外片花键套的内壁花键配合，各内摩擦片的內缘均与输出螺旋滚道筒的外壁花键配合，在所述输出螺旋滚道筒的外壁上套装有若干内片启动挡圈，各个内片启动挡圈分别位于各内摩擦片靠近摩擦片支撑盘的一侧；

当输出螺旋滚道筒朝着远离摩擦片支撑盘方向轴向移动时，各个内片启动挡圈能够带动相邻内摩擦片朝着远离摩擦片支撑盘方向轴向移动，以使各外摩擦片和内摩擦片相互分离；当输出螺旋滚道筒朝着靠近摩擦片支撑盘方向轴向移动时，摩擦片压紧盘能够压紧各外摩擦片和内摩擦片。

采用以上结构，通过在内摩擦片安装筒上设置内片启动挡圈，能够主动地带动各内摩擦片与相邻的外摩擦片分离，相对于现有多片式摩擦离合器，不仅大幅提高了响应速度，缩短了相应时间，从而能够大幅增加摩擦片的数量，甚至无限增加摩擦片的数量，使本摩擦离合器能够应用于大扭矩场景，而且能够保证内摩擦片和外摩擦片的彻底分离，不会发生粘连的情况，长期使用，各内摩擦片和外摩擦片的磨损情况基本一致，大大降低了滑摩损耗，克服传统多片式摩擦离合器的缺陷，延长了摩擦离合器的使用寿命，从而大幅提高了整个摩擦离合装置的耐磨性、稳定性和可靠性。

作为优选：在所述输出螺旋滚道筒的外壁上套装有若干内片碟簧，各内片碟簧分别位于各内摩擦片靠近摩擦片压紧盘的一侧，各内片碟簧的两端分别弹性地支承在对应的内摩擦片和内片启动挡圈上。采用以上结构，各内片碟簧与各内片启动挡圈相互配合，对内摩擦片施加双向作用力，促使内摩擦片与两侧的外摩擦片主动分离，保证了各内摩擦片与各外摩擦片的彻底分离。

作为优选：所述摩擦片支撑盘的內缘具有朝着远离摩擦片压紧盘延伸的动力输入套，在该动力输入套的外壁上设置有动力输入花键；

所述第一超越离合器包括第一外圈、第一内心轮以及若干设置在第一外圈和第一内心轮之间的第一滚动体，所述动力输入机构能够将动力传递给第一外圈，所述第一内心轮的内壁上具有与动力输入花键花键配合的内心轮内花键。

采用以上结构，能够高效、稳定可靠地实现单向传动的功能。

作为优选：所述第一滚动体包括沿周向交替设置在第一内心轮周围的粗滚子和细滚子，在第一内心轮的外周面上均设置有两个相对的滚动体保持架，在每个滚动体保持架的内壁上均开设有一圈细滚子滑槽，各个细滚子的两端分别均可滑动地插入对应的细滚子滑槽中。采用以上结构，各个细滚子能够自由地随动，提高了第一超越离合器的稳定性和可靠性，增加了使用寿命。

作为优选：相邻所述内片启动挡圈的间距相等，且相邻内片启动挡圈的间距大于相邻内摩擦片的间距，当摩擦片压紧盘压紧各外摩擦片和内摩擦片时，各个所述内片启动挡圈与相邻内摩擦片的间距朝着靠近摩擦片压紧盘的方向呈等差数列关系逐渐减小。采用以上结构，使各内摩擦片与对应外摩擦片能够更加有序、均匀地散开，缩短响应时间。

作为优选：所述输出螺旋滚道筒的外壁上具有内片外花键，在该内片外花键上设置有若干与对应内片启动挡圈相适应的内挡圈安装环槽，各内片启动挡圈分别嵌入对应的内挡圈安装环槽中。采用以上结构，能够保证各内片启动挡圈的可靠安装，同时装配简单，易于实现。

作为优选：所述外片花键套的内壁上设置有外片内花键，各所述外摩擦片的外缘上均设置有与外片内花键花键配合的外片外花键，摩擦片支撑盘的外缘上设置有动力输出花键，所述外片花键套靠近摩擦片支撑盘的一端通过外片内花键与动力输出花键花键配合。采用以上结构，使各外摩擦片与摩擦片压紧内挡板能够共用外片花键套内壁上的外片内花键，降低了设计和加工难度以及生产成本。

作为优选：所述螺旋传动副包括沿周向分布在内片螺旋滚道套内壁上的内螺旋滚道以及沿周向分布在主轴外壁上的外螺旋滚道，在每个外螺旋滚道中均嵌设有若干向外凸出的滚珠，各个滚珠分别能够在对应的内螺旋滚道和外螺旋滚道中滚动。采用以上结构，能够使输出螺旋滚道筒相对主轴轴向滑动，减小接触面积，延缓磨损，增加使用寿命。

作为优选：所述摩擦片压紧盘靠近弹性元件组的一侧表面上分布有若干同心的环形滚道，在所述弹性元件组和摩擦片压紧盘之间设置有端面轴承，该端面轴承包括轴承支撑盘以及若干支撑在轴承支撑盘和摩擦片压紧盘之间的轴承滚珠，各轴承滚珠分别能够沿对应的环形滚道滚动。采用以上结构，摩擦片压紧盘作为端面轴承的一个支撑盘，既节约了制造成本，又节约了装配空间。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

采用以上技术方案的具有单向传动功能的自适应多片排序大扭矩摩擦离合装置，结构新颖，设计巧妙，通过第一超越离合器的设置，能够实现动力的单向传递，再将摩擦离合器中的摩擦结构设置为若干交替排列的外摩擦片和内摩擦片，使承受的扭矩分散在各外摩擦片和内摩擦片上，长期使用，各内摩擦片和外摩擦片的磨损情况基本一致，大大降低了滑摩损耗，克服传统盘式摩擦离合器耐磨性差的缺陷，从而大幅提高了整个装置的稳定性和可靠性，延长了使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为主轴的结构示意图；

图3位输出螺旋滚道筒与摩擦离合器的配合示意图；

图4为外片连接件的结构示意图；

图5为输出螺旋滚道筒的结构示意图；

图6为图5中A-A处的剖视图；

图7为外摩擦片的结构示意图；

图8为内摩擦片的结构示意图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种具有单向传动功能的自适应多片排序大扭矩摩擦离合装置，其主要包括动力输入机构、主轴1、第一超越离合器4、内片螺旋滚道套5、摩擦离合器2和弹性元件组3，其中，动力输入机构用于输入动力，主轴1用于输出动力。

请参见图1和图3，所述内片螺旋滚道套5包括一体成型的输出螺旋滚道筒5a和摩擦片压紧盘5b，其中，输出螺旋滚道筒5a呈圆筒形结构，摩擦片压紧盘5b呈圆盘形结构，所述摩擦片压紧盘5b垂直地固套在输出螺旋滚道筒5a一端的外部。

请参见图1、图2、图5和图6，所述输出螺旋滚道筒5a套装在主轴1上，并与主轴1之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套5能够沿主轴1轴向滑动，从而压缩弹性元件组3，以释放各外摩擦片2c和内摩擦片2d。具体地说，所述螺旋传动副包括沿周向分布在输出螺旋滚道筒5a内壁上的内螺旋滚道5a3以及沿周向分布在主轴1外壁上的外螺旋滚道1a，在每个外螺旋滚道1a中均嵌设有若干向外凸出的滚珠27，各个滚珠27分别能够在对应的内螺旋滚道5a3和外螺旋滚道1a中滚动。当内片螺旋滚道套5相对主轴1转动时，能够相对主轴1进行轴向移动，从而能够压紧或释放摩擦离合器2，使摩擦离合器2处于结合或分离状态。

请参见图1、图3和图5，所述摩擦片压紧盘5b自输出螺旋滚道筒5a远离摩擦片支撑件的一端沿径向向外延伸。所述摩擦片压紧盘5b靠近弹性元件组3的一侧表面上分布有若干同心的环形滚道5b1，在所述弹性元件组3和摩擦片压紧盘5b之间设置有端面轴承21，该端面轴承21包括轴承支撑盘21b以及若干支撑在轴承支撑盘21b和摩擦片压紧盘5b之间的轴承滚珠21a，各轴承滚珠21a分别能够沿对应的环形滚道5b1滚动。通过以上结构，摩擦片压紧盘5b能够作为一侧的轴承支撑盘，从而既节约了制造成本，又节约了装配空间。

请参见图1和图3，所述摩擦离合器2包括摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套5之间的外摩擦片2c和内摩擦片2d，其中，所述摩擦片支撑件包括呈圆盘形结构的摩擦片支撑盘2a和呈圆筒形结构的外片花键套2b，所述动力输入机构能够将动力传递给摩擦片支撑盘2a，所述摩擦片支撑盘2a与摩擦片压紧盘5b平行，所述外片花键套2b同轴地套在输出螺旋滚道筒5a的外部，其一端与摩擦片支撑盘2a的外缘花键配合，另一端可转动地支承在摩擦片压紧盘5b的外缘上。各外摩擦片2c能够沿外片花键套2b的内壁轴向滑动，各内摩擦片2d能够沿输出螺旋滚道筒5a的外壁轴向滑动。相对于传统盘式摩擦离合器，本事实例中的摩擦离合器2，长期使用，各内摩擦片2d和外摩擦片2c的磨损情况基本一致，降低了滑摩损耗，提高了摩擦离合器2的耐磨性、稳定性和可靠性，延长摩擦离合器2的使用寿命。

请参见图1、图3、图5、图6和图8，各所述内摩擦片2d的內缘上均设置有内片内花键2d1，在所述输出螺旋滚道筒5a的外壁上设置有与各内片内花键2d1相适应的内片外花键5a1，即所述输出螺旋滚道筒5a与各内摩擦片2d通过内片内花键2d1与内片外花键5a1实现花键配合，使各内摩擦片2d既能够与输出螺旋滚道筒5a同步转动，又能够沿输出螺旋滚道筒5a轴向移动，实现分离。

同样的，请参见图1、图3和图7，各所述外摩擦片2c的外缘上均设置有外片外花键2c1，所述外片花键套2b的内壁上设置有与各外片外花键2c1相适应的外片内花键2b1。即所述外片花键套2b与各外摩擦片2c通过外片外花键2c1与外片内花键2b1实现花键配合，使各外摩擦片2c既能够与外片花键套2b同步转动，又能够沿外片花键套2b轴向移动，实现分离。

请参见图1-图4，所述摩擦片支撑盘2a的內缘具有朝着远离摩擦片压紧盘5b延伸的动力输入套2a1。所述动力输入套2a1与输出螺旋滚道筒5a同轴设置，即动力输入套2a1、输出螺旋滚道筒5a和主轴1三者的中心轴线重合。所述摩擦片支撑盘2a自动力输入套2a1靠近摩擦片压紧盘5b的一端沿径向向外延伸，并与摩擦片压紧盘5b相互正对，以使各外摩擦片2c和内摩擦片2d交替排列在摩擦片支撑盘2a和摩擦片压紧盘5b。并且，所述摩擦片支撑盘2a的外缘上设置有与外片内花键2b1花键配合的动力输出花键2a3。各外摩擦片2c与摩擦片支撑盘2a能够共用外片花键套2b内壁上的外片内花键2b1，降低了设计和加工难度以及生产成本。

请参见图1，所述外片花键套2b远离摩擦片支撑件的一端支承在摩擦片压紧盘5b的外缘上，并可相对摩擦片压紧盘5b自由转动，以保持结构的稳定可靠。

请参见图1和图4，所述动力输入机构能够通过第一超越离合器4将动力传递给摩擦片支撑件，具体地说，所述动力输入机构包括同步转动的电机输入法兰8、输入轴传动套筒9和输入齿支撑法兰10。所述第一超越离合器4包括第一外圈4c、第一内心轮4a以及若干设置在第一外圈4c和第一内心轮4a之间的第一滚动体4b。所述第一外圈4c固定安装在输入轴传动套筒9和输入齿支撑法兰10之间，具体地说，第一外圈4c、输入轴传动套筒9和输入齿支撑法兰10之间通过若干螺栓固定。所述第一内心轮4a与摩擦片支撑件通过花键配合，具体地说，所述第一内心轮4a的内壁上具有与动力输入花键2a2花键配合的内心轮内花键。

请参见图1和图3，所述第一滚动体4b包括沿周向交替设置在第一内心轮4a周围的粗滚子和细滚子，在第一内心轮4a的外周面上均设置有两个相对的滚动体保持架4d，在每个滚动体保持架4d的内壁上均开设有一圈细滚子滑槽，各个细滚子的两端分别均可滑动地插入对应的细滚子滑槽中。采用以上结构，使各个细滚子能够随动，提高了第一超越离合器4的稳定性和可靠性，增加了使用寿命。

请参见图1，所述弹性元件组3能够对内片螺旋滚道套5施加预紧力，以压紧各外摩擦片2c和内摩擦片2d，使摩擦离合器2保持结合状态。本实施例中，所述弹性元件组3优选采用碟簧，稳定可靠，成本低廉，能够对端面轴承21持续地施加一个轴向上的推力。

请参见图1、图3、图5和图6，在输出螺旋滚道筒5a的内壁上设置有若干内片启动挡圈2e，各内片启动挡圈2e分别位于相邻内摩擦片2d靠近摩擦片支撑盘2a的一侧。通过在输出螺旋滚道筒5a上设置内片启动挡圈2e，能够对各内摩擦片2d进行分隔，从而保证在分离状态下，所有内摩擦片2d能够既快速、又均匀地散开，同时带动外摩擦片2c移动，实现各内摩擦片2d和外摩擦片2c的彻底分离。

进一步地，在所述输出螺旋滚道筒5a的外壁上套装有若干内片碟簧2g，各内片碟簧2g分别位于各内摩擦片2d靠近摩擦片压紧盘5b的一侧，各内片碟簧2g的两端分别弹性地支承在对应的内摩擦片2d和内片启动挡圈2e上。通过这样的设计，各内片碟簧2g与各内片启动挡圈2e相互配合，对内摩擦片2d施加双向作用力，促使内摩擦片2d与两侧的外摩擦片2c主动分离，保证了各内摩擦片2d与各外摩擦片2c的彻底分离。

进一步地，相邻所述内片启动挡圈2e的间距相等，且相邻内片启动挡圈2e的间距大于相邻内摩擦片2d的间距，具体地说，相邻内片启动挡圈2e的间距只是略大于相邻内摩擦片2d的间距，在摩擦离合器处于断开状态时，通过相邻内片启动挡圈2e能够保证各内摩擦片2d与相邻外摩擦片2c分离后均匀分布。当摩擦片压紧盘5b压紧各外摩擦片2c和内摩擦片2d时，各个所述内片启动挡圈2e与相邻内摩擦片2d的间距朝着靠近摩擦片压紧盘5b的方向呈等差数列关系逐渐减小。所述输出螺旋滚道筒5a的外壁上具有内片外花键5a1，在该内片外花键5a1上设置有若干与对应内片启动挡圈2e相适应的内挡圈安装环槽5a2，各内片启动挡圈2e分别嵌入对应的内挡圈安装环槽5a2中。

请参见图3，在所述外片花键套2b的内壁上设置有若干外片限位挡圈2f，各外片限位挡圈2f分别位于各外摩擦片2c靠近摩擦片压紧盘5b的一侧。相邻所述外片限位挡圈2f的间距相等，且相邻外片限位挡圈2f的间距大于相邻内片启动挡圈2e的间距。通过这样的设计，对外摩擦片2c进行限位，避免外摩擦片2c与前一级内摩擦片2d发生粘接的情况，使内摩擦片2d与外摩擦片2c分离得更加彻底。各相邻所述外片限位挡圈2f的间距相等，使各内摩擦片2d与对应外摩擦片2c能够更加有序、均匀地散开，缩短响应时间。

进一步地，在所述外片花键套2b的内壁上套装有若干外片碟簧2h，各外片碟簧2h分别位于各外摩擦片2c靠近摩擦片支撑盘2a的一侧，各外片碟簧2h的两端分别弹性地支承在对应的外片限位挡圈2f和外摩擦片2c上。通过这样的设计，各外片碟簧2h与各外片限位挡圈2f相互配合，对外摩擦片2c施加双向作用力，促使外摩擦片2c与两侧的内摩擦片2d主动分离，保证了各内摩擦片2d与各外摩擦片2c的彻底分离。

所述外片花键套2b的内壁上设置有外片内花键2b1，各所述外摩擦片2c的外缘上均设置有与外片内花键2b1花键配合的外片外花键2c1，摩擦片支撑盘2a的外缘上设置有动力输出花键2a3，所述外片花键套2b靠近摩擦片支撑盘2a的一端通过外片内花键2b1与动力输出花键2a3花键配合，在所述外片内花键2b1上设置有若干与对应外片限位挡圈2f相适应的外挡圈安装环槽，各外片限位挡圈2f分别嵌入对应的外挡圈安装环槽中。

请参见图1和图2，在所述主轴1上设置有用于调节弹性元件组3预紧力的碟簧调节器22和圆螺母23，所述碟簧调节器22可轴向移动地安装在弹性元件组3和圆螺母23之间，所述圆螺母23与主轴1螺纹配合，即主轴1具有一段外螺纹1b，圆螺母23与该段外螺纹1b螺旋配合，通过转动圆螺母23，能够通过碟簧调节器22压紧或释放弹性元件组3，从而调节弹性元件组3对摩擦离合器2的预紧力的大小。

进一步地，在主轴1靠近电机输入法兰8的一端设置有主轴端部锁紧组件24，在主轴端部锁紧组件24和圆螺母23之间的间隙设置有垫圈25，通过转动圆螺母23使弹性元件组3对摩擦离合器2施加到预设的预紧力后，只要选择合适厚度的垫圈25就能够形成可靠的支撑，使弹性元件组3的预紧力便于调校，换句话说，通过垫圈25的设置，使整套装置通用性更好，能够根据实际应用场景调节预紧力，唯一只需要更换相应厚度的垫圈25，其它部件均不需要替换。其中，所述主轴端部锁紧组件24包括用于定位垫圈25的半月键24a、用于定位半月键24a、用于定位半月键24a的套圈24b以及用于定位套圈24b的弹性挡圈24c。

本实施例中，在电机输入法兰8和输入轴传动套筒9之间设置有支承套环26，该支承套环26与碟簧调节器22之间设置有深沟球轴承，以可靠地支撑主轴1。

当内片螺旋滚道套5朝着靠近摩擦片支撑件的方向移动时，摩擦片压紧盘5b能够压紧各外摩擦片2c和内摩擦片2d，此时，自适应多片排序大扭矩摩擦离合器处于结合状态，动力的传递路线如下：电机输入法兰8→输入轴传动套筒9→输入齿支撑法兰10→第一外圈4c→第一滚动体4b→第一内心轮4a→摩擦片支撑件→外片花键套2b→各外摩擦片2c→各内摩擦片2d→内片螺旋滚道套5→主轴1。

当内片螺旋滚道套5朝着远离摩擦片支撑件的方向移动时，各外摩擦片2c和内摩擦片2d能够相互分离，此时，摩擦离合器2处于分离状态，由于各外摩擦片2c和内摩擦片2d相互分离，动力的传递在此断开。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种具有单向传动功能的自适应多片排序大扭矩摩擦离合装置，包括用于输入动力的动力输入机构和用于输出动力的主轴(1)，其特征在于：在所述主轴(1)上套装有内片螺旋滚道套(5)、摩擦离合器(2)和弹性元件组(3)，所述摩擦离合器(2)包括设置在内片螺旋滚道套(5)上的摩擦片支撑件以及若干交替排列在摩擦片支撑件和内片螺旋滚道套(5)之间的外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)，各外摩擦片(2c)能够沿摩擦片支撑件轴向滑动，各内摩擦片(2d)能够沿内片螺旋滚道套(5)轴向滑动；

所述动力输入机构能够通过第一超越离合器(4)将动力传递给摩擦片支撑件，所述弹性元件组(3)能够对内片螺旋滚道套(5)施加预紧力，以压紧各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)，所述内片螺旋滚道套(5)与主轴(1)之间形成螺旋传动副，使内片螺旋滚道套(5)能够沿主轴(1)轴向滑动，从而压缩弹性元件组(3)，以释放各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)；

所述内片螺旋滚道套(5)包括呈圆盘形结构的摩擦片压紧盘(5b)和呈圆筒形结构的输出螺旋滚道筒(5a)，所述输出螺旋滚道筒(5a)套装在主轴(1)上，并与主轴(1)之间形成螺旋传动副，所述摩擦片压紧盘(5b)固套在输出螺旋滚道筒(5a)的一端；

所述摩擦片支撑件包括呈圆盘形结构的摩擦片支撑盘(2a)和呈圆筒形结构的外片花键套(2b)，所述动力输入机构能够将动力传递给摩擦片支撑盘(2a)，所述摩擦片支撑盘(2a)与摩擦片压紧盘(5b)平行，所述外片花键套(2b)同轴地套在输出螺旋滚道筒(5a)的外部，其一端与摩擦片支撑盘(2a)的外缘花键配合，另一端可转动地支承在摩擦片压紧盘(5b)的外缘上；

各外摩擦片(2c)的外缘均与外片花键套(2b)的内壁花键配合，各内摩擦片(2d)的內缘均与输出螺旋滚道筒(5a)的外壁花键配合，在所述输出螺旋滚道筒(5a)的外壁上套装有若干内片启动挡圈(2e)，各个内片启动挡圈(2e)分别位于各内摩擦片(2d)靠近摩擦片支撑盘(2a)的一侧；

当输出螺旋滚道筒(5a)朝着远离摩擦片支撑盘(2a)方向轴向移动时，各个内片启动挡圈(2e)能够带动相邻内摩擦片(2d)朝着远离摩擦片支撑盘(2a)方向轴向移动，以使各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)相互分离；当输出螺旋滚道筒(5a)朝着靠近摩擦片支撑盘(2a)方向轴向移动时，摩擦片压紧盘(5b)能够压紧各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)；

在所述输出螺旋滚道筒(5a)的外壁上套装有若干内片碟簧(2g)，各内片碟簧(2g)分别位于各内摩擦片(2d)靠近摩擦片压紧盘(5b)的一侧，各内片碟簧(2g)的两端分别弹性地支承在对应的内摩擦片(2d)和内片启动挡圈(2e)上；

相邻所述内片启动挡圈(2e)的间距相等，且相邻内片启动挡圈(2e)的间距大于相邻内摩擦片(2d)的间距，当摩擦片压紧盘(5b)压紧各外摩擦片(2c)和内摩擦片(2d)时，各个所述内片启动挡圈(2e)与相邻内摩擦片(2d)的间距朝着靠近摩擦片压紧盘(5b)的方向呈等差数列关系逐渐减小；

所述输出螺旋滚道筒(5a)的外壁上具有内片外花键(5a1)，在该内片外花键(5a1)上设置有若干与对应内片启动挡圈(2e)相适应的内挡圈安装环槽(5a2)，各内片启动挡圈(2e)分别嵌入对应的内挡圈安装环槽(5a2)中；

在所述外片花键套(2b)的内壁上设置有若干外片限位挡圈(2f)，各外片限位挡圈(2f)分别位于各外摩擦片(2c)靠近摩擦片压紧盘(5b)的一侧；相邻所述外片限位挡圈(2f)的间距相等，且相邻外片限位挡圈(2f)的间距大于相邻内片启动挡圈(2e)的间距；

在所述外片花键套(2b)的内壁上套装有若干外片碟簧(2h)，各外片碟簧(2h)分别位于各外摩擦片(2c)靠近摩擦片支撑盘(2a)的一侧，各外片碟簧(2h)的两端分别弹性地支承在对应的外片限位挡圈(2f)和外摩擦片(2c)上；

所述摩擦片支撑盘(2a)的內缘具有朝着远离摩擦片压紧盘(5b)延伸的动力输入套(2a1)，在该动力输入套(2a1)的外壁上设置有动力输入花键(2a2)；

所述第一超越离合器(4)包括第一外圈(4c)、第一内心轮(4a)以及若干设置在第一外圈(4c)和第一内心轮(4a)之间的第一滚动体(4b)，所述动力输入机构能够将动力传递给第一外圈(4c)，所述第一内心轮(4a)的内壁上具有与动力输入花键(2a2)花键配合的内心轮内花键；

所述第一滚动体(4b)包括沿周向交替设置在第一内心轮(4a)周围的粗滚子和细滚子，在第一内心轮(4a)的外周面上均设置有两个相对的滚动体保持架(4d)，在每个滚动体保持架(4d)的内壁上均开设有一圈细滚子滑槽，各个细滚子的两端分别均可滑动地插入对应的细滚子滑槽中；

所述外片花键套(2b)的内壁上设置有外片内花键(2b1)，各所述外摩擦片(2c)的外缘上均设置有与外片内花键(2b1)花键配合的外片外花键(2c1)，摩擦片支撑盘(2a)的外缘上设置有动力输出花键(2a3)，所述外片花键套(2b)靠近摩擦片支撑盘(2a)的一端通过外片内花键(2b1)与动力输出花键(2a3)花键配合；

所述螺旋传动副包括沿周向分布在内片螺旋滚道套(5)内壁上的内螺旋滚道(5a3)以及沿周向分布在主轴(1)外壁上的外螺旋滚道(1a)，在每个外螺旋滚道(1a)中均嵌设有若干向外凸出的滚珠(27)，各个滚珠(27)分别能够在对应的内螺旋滚道(5a3)和外螺旋滚道(1a)中滚动；

所述摩擦片压紧盘(5b)靠近弹性元件组(3)的一侧表面上分布有若干同心的环形滚道(5b1)，在所述弹性元件组(3)和摩擦片压紧盘(5b)之间设置有端面轴承(21)，该端面轴承(21)包括轴承支撑盘(21b)以及若干支撑在轴承支撑盘(21b)和摩擦片压紧盘(5b)之间的轴承滚珠(21a)，各轴承滚珠(21a)分别能够沿对应的环形滚道(5b1)滚动；

各所述内摩擦片(2d)的內缘上均设置有内片内花键(2d1)，输出螺旋滚道筒(5a)与各内摩擦片(2d)通过内片内花键(2d1)与内片外花键(5a1)实现花键配合；

所述动力输入机构包括同步转动的电机输入法兰(8)、输入轴传动套筒(9)和输入齿支撑法兰(10)，第一外圈(4c)固定安装在输入轴传动套筒(9)和输入齿支撑法兰(10)之间，第一外圈(4c)、输入轴传动套筒(9)和输入齿支撑法兰(10)之间通过若干螺栓固定；

在所述主轴(1)上设置有用于调节弹性元件组(3)预紧力的碟簧调节器(22)和圆螺母(23)，所述碟簧调节器(22)可轴向移动地安装在弹性元件组(3)和圆螺母(23)之间，所述圆螺母(23)与主轴(1)螺纹配合，主轴(1)具有一段外螺纹(1b)，圆螺母(23)与该段外螺纹(1b)螺旋配合；

在主轴(1)靠近电机输入法兰(8)的一端设置有主轴端部锁紧组件(24)，在主轴端部锁紧组件(24)和圆螺母(23)之间的间隙设置有垫圈(25)，所述主轴端部锁紧组件(24)包括用于定位垫圈(25)的半月键(24a)、用于定位半月键(24a)、用于定位半月键(24a)的套圈(24b)以及用于定位套圈(24b)的弹性挡圈(24c)；

在电机输入法兰(8)和输入轴传动套筒(9)之间设置有支承套环(26)，该支承套环(26)与碟簧调节器(22)之间设置有深沟球轴承。

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