CN111059169A - 多排浮动组合式重载超越离合器 - Google Patents

多排浮动组合式重载超越离合器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多排浮动组合式重载超越离合器，包括内心轮凸轮套、外圈以及至少两个并排设置在内心轮凸轮套和外圈之间的内心轮，该外圈与各个内心轮之间分别设置有滚动体，需要指出的是，各内心轮外周的外齿一一正对，相邻内心轮周围的滚动体一一正对。采用以上技术方案的多排浮动组合式重载超越离合器，结构新颖，设计巧妙，内心轮及相应滚动体的数量能够根据实际需要进行无限增加，由于内心轮和滚动体的长度较短，受力均匀，使用过程中可靠性高，不会发生滚动体断裂的的情况，同时，对生产加工的精度要求低，易于制造，成本低廉，装配简单，从而能够以较低的生产成本制造出可靠性极高、能够承受超大载荷的重载超越离合器。

Description

多排浮动组合式重载超越离合器
技术领域
本发明涉及超越离合装置技术领域，具体涉及一种多排浮动组合式重载超越离合器。
背景技术
超越离合器是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件。它是利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换具有自行离合功能的装置。
传统的滚柱式超越离合器采用一种材质制成，为了兼顾抗扭和耐磨性能，只能折中地进行综合选择，一般是不能满足重载荷、大扭矩的极端使用场景的。为了能够适用于超大载荷的应用场景，现有的滚柱式超越离合器只能通过延长外圈、内心轮和滚动体(滚柱)的方法，以承受更大的载荷。但是，内心轮和滚动体并不能无限延长，尤其是最细的滚柱，如果过长，不仅容易出现受力不均的问题，可能造成断裂，而且加工精度难以保证，容易出现啮合不良的情况，导致生产难度巨大，良品率低下，同时对材料的要求极高，生产成本居高不下。本领域技术人员通常只具有单一学科的技术背景，不具备材料、结构和工艺等多方面的综合能力，因此，现在没有一种超越离合器能够利用现有的常规材料，在不大幅提高成本的情况下，就能够满足与超大载荷的应用场景。
故急需设计一种超越离合器，其在结构性和功能性上双双实现突破，具有易于制造，成本低廉，利于装配，能够承受超大载荷，适用范围极广的超越离合器。
发明内容
为解决现有滚柱式重载超越离合器可靠性不足，使用寿命较短，加工精度难以保证，容易出现啮合不良的情况，导致生产难度巨大，良品率低下，生产成本居高不下的技术问题，本发明提供了一种多排浮动组合式重载超越离合器。
其技术方案如下：
一种多排浮动组合式重载超越离合器，其要点在于，包括：
至少两个并排设置的内心轮，各个内心轮外周上设置的外齿一一正对；以及
外圈，其套装在各个内心轮的外部，该外圈与各个内心轮之间分别设置有滚动体，相邻内心轮周围的滚动体一一正对。
采用以上结构，内心轮及相应滚动体的数量能够根据实际需要进行自由选择，甚至无限增加，成倍地提高了超越离合器承受载荷的能力，突破了传统超越离合器的承载极限；由于内心轮和滚动体的长度较短，受力均匀，使用过程中可靠性高，难以发生滚动体断裂的的情况，同时，对生产加工的精度要求低，易于制造，装配简单，材料要求低，普通轴承钢即可，制造成本相对低廉，从而能够以较低的生产成本制造出可靠性极高、能够承受超大载荷的重载超越离合器。
作为优选：并排设置的所述内心轮套装在同一内心轮凸轮套上，该内心轮凸轮套采用高强度抗扭材料制成，所述内心轮采用抗压耐磨材料制成。采用以上方案，内心轮凸轮套抗扭能力高，能够保证传动的可靠性和稳定性，内心轮耐磨抗压能力强，能够延缓磨损速度，保证其与滚动体的可靠配合，从而通过将内心轮凸轮套和内心轮采用两种不同的材料进行制造，能够充分利用材料特性，不但有效节约了生产成本，而且大幅延长了超越离合器的使用寿命，提高超越离合器的性能。
作为优选：所述内心轮凸轮套的材质为合金钢，所述内心轮的材质为轴承钢或合金钢或硬质合金。采用以上方案，能够根据具体需求进行自由的选择，适应性强。
作为优选：沿各内心轮外周分布的所述滚动体由交替设置的粗滚动体和细滚动体组成，在各个所述内心轮的外周面上均设置有两个相对的保持架，在每个保持架的内壁上均开设有一圈环形槽，各个细滚动体的两端分别均可滑动地插入对应的环形槽中。采用以上结构，粗滚动体起到啮合作用，小滚动体起到排序作用，使各个细滚动体能够实现随动，提高了超越离合器的可靠性，增加了使用寿命；同时，各个内心轮周围的粗滚动体和细滚动体相互独立，各自随动，互不干涉，各自自适应，进一步提高了整体的可靠性。
作为优选：在所述外圈的两侧均安装有外圈支架，各个外圈支架分别通过对应的安装轴承套装在内心轮凸轮套上。采用以上结构，能够可靠地安装定位外圈、内心轮、保持架和滚动体。
作为优选：所述外圈的外壁上具有沿周向设置的输入从动齿。采用以上结构，能够可靠地实现动力传递。
作为优选：所述内心轮凸轮套的外壁与各个内心轮的内壁花键配合。能够可靠地实现动力传递。
作为优选：所述内心轮的内花键齿数为外齿齿数的两倍。采用以上结构，便于安装和调试，以解决各个内心轮不同步的问题。
作为优选：所述外齿包括顶弧段以及分别位于顶弧段两侧的短边段和长边段，所述短边段为向内凹陷的弧形结构，所述长边段为向外凸出的弧形结构，所述短边段的曲率小于长边段的曲率。采用以上结构，能够保证单向传动功能的稳定性和可靠性。
作为优选：所述内心轮凸轮套的其中一端端面呈凸轮型面结构。采用以上结构，能够与相邻部件实现凸轮副配合，从而实现动力的传递。采用以上结构，能够与相邻部件实现凸轮副配合，从而实现动力的传递。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
采用以上技术方案的多排浮动组合式重载超越离合器，结构新颖，设计巧妙，内心轮及相应滚动体的数量能够根据实际需要进行自由选择，甚至无限增加，成倍地提高了超越离合器承受载荷的能力，突破了传统超越离合器的承载极限；由于内心轮和滚动体的长度较短，受力均匀，使用过程中可靠性高，难以发生滚动体断裂的的情况，同时，对生产加工的精度要求低，易于制造，装配简单，材料要求低，普通轴承钢即可，制造成本相对低廉，从而能够以较低的生产成本制造出可靠性极高、能够承受超大载荷的重载超越离合器。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为外圈、内心轮和各滚动体的配合关系示意图；
图3为保持架的结构示意图；
图4为外圈支架的结构示意图。
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和图2所示，一种多排浮动组合式重载超越离合器，其主要包括内心轮凸轮套7、外圈6a以及至少两个并排设置在内心轮凸轮套7和外圈6a之间的内心轮6c，该外圈6a与各个内心轮6c之间分别设置有滚动体，需要指出的是，各内心轮6c外周的外齿6c1一一正对，相邻内心轮6c周围的滚动体一一正对，从而保证各内心轮6c的同步性。
所述内心轮凸轮套7采用高强度抗扭材料制成，所述内心轮6c采用抗压耐磨材料制成，具体地说，所述内心轮凸轮套7的材质为合金钢，所述内心轮6c的材质为轴承钢或合金钢或硬质合金。本实施例中，所述内心轮凸轮套7的材质优选采用20CrMnTi，抗扭能力强，成本较低，性价比高，所述内心轮6c的材质优选采用GCr15，耐磨抗压性能好，成本较低，性价比高。内心轮凸轮套7抗扭抗压能力高，能够保证传动的可靠性和稳定性，内心轮6c耐磨抗压能力强，从而通过将内心轮凸轮套7和内心轮6c采用两种不同的材料进行制造，不但有效节约了生产成本，而且大幅延长了多排浮动组合式重载超越离合器的使用寿命。
请参见图1-图3，沿各内心轮6c外周分布的所述滚动体由交替设置的粗滚动体6d和细滚动体6e组成，在各个所述内心轮6c的外周面上均设置有两个相对的保持架6f，在每个保持架6f的内壁上均开设有一圈环形槽6f1，各个细滚动体6e的两端分别均可滑动地插入对应的环形槽6f1中。采用以上结构，使各个细滚动体6e能够随动，提高了整体的稳定性和可靠性，增加了使用寿命。
请参见图1和图4，在所述外圈6a的两侧均安装有外圈支架28，各个外圈支架28分别通过对应的安装轴承29套装在内心轮凸轮套7上。具体地说，所述外圈支架28从内到外包括轴承支撑部28a、保持架支撑部28b和外圈连接部28c。所述轴承支撑部28a的外缘沿径向向内弯折形成轴承定位部28d，该轴承定位部28d能够可靠地定位安装轴承29。所述保持架支撑部28b和外圈连接部28c之间具有朝着靠近外圈6a方向延伸的支撑凸起28e，所述外圈6a能够支承在支撑凸起28e上，并对外圈6a起到定位的作用。在所述外圈连接部28c上开设有螺栓连接孔28f，从而使外圈连接部28c能够通过螺栓与外圈6a固定连接。
请参见图1，所述外圈6a的外壁上具有沿周向设置的输入从动齿6b。所述内心轮凸轮套7的外壁与各个内心轮6c的内壁花键配合。通过上述结构，能够可靠地进行动力传递。
请参见图2，所述内心轮6c的内花键齿数为外齿6c1齿数的两倍。便于安装和调试，以解决各个内心轮不同步的问题。
所述外齿6c1包括顶弧段6c12以及分别位于顶弧段6c12两侧的短边段6c11和长边段6c13，所述短边段6c11为向内凹陷的弧形结构，所述长边段6c13为向外凸出的弧形结构，所述短边段6c11的曲率小于长边段6c13的曲率。采用以上结构，能够保证单向传动功能的稳定性和可靠性。
请参见图1，所述内心轮凸轮套7的其中一端端面呈凸轮型面结构，从而能够与相邻部件实现凸轮副配合，从而实现动力的传递。
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 (10)

1.一种多排浮动组合式重载超越离合器，其特征在于，包括：
至少两个并排设置的内心轮(6c)，各个内心轮(6c)外周上设置的外齿(6c1)一一正对；以及
外圈(6a)，其套装在各个内心轮(6c)的外部，该外圈(6a)与各个内心轮(6c)之间分别设置有滚动体，相邻内心轮(6c)周围的滚动体一一正对。
2.根据权利要求1所述的多排浮动组合式重载超越离合器，其特征在于：并排设置的所述内心轮(6c)套装在同一内心轮凸轮套(7)上，该内心轮凸轮套(7)采用高强度抗扭材料制成，所述内心轮(6c)采用抗压耐磨材料制成。
3.根据权利要求2所述的多排浮动组合式重载超越离合器，其特征在于：所述内心轮凸轮套(7)的材质为合金钢，所述内心轮(6c)的材质为轴承钢或合金钢或硬质合金。
4.根据权利要求1所述的多排浮动组合式重载超越离合器，其特征在于：沿各内心轮(6c)外周分布的所述滚动体由交替设置的粗滚动体(6d)和细滚动体(6e)组成，在各个所述内心轮(6c)的外周面上均设置有两个相对的保持架(6f)，在每个保持架(6f)的内壁上均开设有一圈环形槽(6f1)，各个细滚动体(6e)的两端分别均可滑动地插入对应的环形槽(6f1)中。
5.根据权利要求4所述的多排浮动组合式重载超越离合器，其特征在于：在所述外圈(6a)的两侧均安装有外圈支架(28)，各个外圈支架(28)分别通过对应的安装轴承(29)套装在内心轮凸轮套(7)上。
6.根据权利要求1所述的多排浮动组合式重载超越离合器，其特征在于：所述外圈(6a)的外壁上具有沿周向设置的输入从动齿(6b)。
7.根据权利要求1所述的多排浮动组合式重载超越离合器，其特征在于：所述内心轮凸轮套(7)的外壁与各个内心轮(6c)的内壁花键配合。
8.根据权利要求7所述的多排浮动组合式重载超越离合器，其特征在于：所述内心轮(6c)的内花键齿数为外齿(6c1)齿数的两倍。
9.根据权利要求1所述的多排浮动组合式重载超越离合器，其特征在于：所述外齿(6c1)包括顶弧段(6c12)以及分别位于顶弧段(6c12)两侧的短边段(6c11)和长边段(6c13)，所述短边段(6c11)为向内凹陷的弧形结构，所述长边段(6c13)为向外凸出的弧形结构，所述短边段(6c11)的曲率小于长边段(6c13)的曲率。
10.根据权利要求1所述的多排浮动组合式重载超越离合器，其特征在于：所述内心轮凸轮套(7)的其中一端端面呈凸轮型面结构。
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