CN114321209A - 一种同轴式防低转速离合器 - Google Patents

一种同轴式防低转速离合器 Download PDF

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徐顺
杨玉伟
李华凤
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Abstract

本发明属于飞机传动结构设计技术领域，特别涉及一种同轴式防低转速离合器；所述离合器由离合器外圈、弹簧片、离合器内圈、离合器滚子构成，所述弹簧片安装在离合器外圈与离合器内圈之间，所述离合器滚子通过弹簧片限位卡在离合器外圈和离合器内圈上，同时也对离合器外圈和离合器内圈起到限位作用。本发明的功能是可以保护某类型的转速调节装置在低速状态下，避免直接遭受大负载。

Description

一种同轴式防低转速离合器
技术领域
本发明属于飞机传动结构设计技术领域，特别涉及一种同轴式防低转速离合器；是一种恒速传动装置的同轴式防低转速离合器。
背景技术
一种同轴式防低转速离合器，为了保护某类型的转速调节装置在低速状态下，避免直接遭受大负载，控制输入游星架与输入齿圈之间转速状态，当恒速传动转动装置的输入游星架转速大于输入齿圈的补偿转速时，输入游星架带动输入齿圈一起转动，当输入游星架转的速度小于输入齿圈的速度时，输入齿圈能以高于输入游星架转各种转速转动。
发明内容
本发明的目的是提供一种同轴式防低转速离合器，可以保护某类型的转速调节装置在低速状态下，避免直接遭受大负载。
本发明的技术解决方案：一种同轴式防低转速离合器，所述离合器由离合器外圈、弹簧片、离合器内圈、离合器滚子构成，所述弹簧片安装在离合器外圈与离合器内圈之间，所述离合器滚子通过弹簧片限位卡在离合器外圈和离合器内圈上，同时也对离合器外圈和离合器内圈起到限位作用。
进一步的，所述离合器滚子为异形片状结构，所述片状结构外围是三段直径不同的圆弧段，三段圆弧段各自所在圆的圆心不在同一直线上；片状结构的上工作面由圆心在O2半径r2的圆弧组成，离合器滚子的下工作面由圆心在O1半径r1和圆心在O3半径r3的两段圆弧组成，圆O1和圆O3是切点在O1和O3连线延长线上的内切圆。
进一步的，离合器安装于内轴外跑道和外轴内跑道之间，离合器滚子在弹簧片作用下，接触内轴外跑道和外轴内跑道，当外轴的转速小于内轴的同方向转速时，内外轴内跑道对离合器滚子的摩擦力使其发生逆时针转动，离合器滚子随着自身逆时针转动角度增大，对内外轴内跑道的支撑力增大，形成的锁紧力矩大于内外轴传递力矩时，内轴直接驱动外轴同步转动；当外轴的转速小于内轴的同方向转速时，内外轴内跑道对离合器滚子的摩擦力使其发生顺时针转动，离合器滚子随着自身顺时针转动角度增大，其工作面与内外轴内跑道之间的分离值逐渐增大，无法形成的锁紧力矩，当外轴的转速大于内轴的同方向转速，外轴能以高于内轴各种转速转动。
进一步的，所述离合器内、外环之间开有安装离合器滚子的凹槽，对于安装同一离合器滚子的凹槽，离合器内圈上的下半凹槽与外圈上的上半凹槽不在同一直线上，以保证离合器滚子可在一定空间内摆动。
进一步的，所述弹簧片上还设置有延长段，延长段端部设有矩形开口，用于限位离合器滚子，保证离合器滚子作动过程中均不同脱离离合器内、外环的安装凹槽。
进一步的，所述离合器内环与离合器外环上均开设有通油孔，内外环之间填充有滑油，工作过程中，随着离合器滚子的摆动，在一定程度上增加了内部滑油的流动特性，起到更好的自润滑效果。
进一步的，定义内轴外跑道和外轴内跑道的同心圆圆心为O，内轴外跑道半径R2，外轴内跑道半径R1；离合器滚子与外轴内跑的支撑点a必须通过O2和O的连线，离合器滚子与内轴外跑的支撑点b必须通过O1和O的连线。
进一步的，离合器滚子的个数按接触疲劳条件核算内外轴传递最大扭矩作用在单个离合器滚子上的锁紧力矩来确定。
进一步的，离合器滚子均匀的装在弹簧片中，弹簧片对离合器滚子的弹簧力分别作用在P、K点，使离合器滚子产生一个较小的逆时针转动力矩，初始安装状态，离合器滚子刚刚接触内轴外跑道和外轴内跑道。弹簧片应具备足够的抗疲劳性，在整个寿命期能保持最小的弹力和不能断裂。
进一步的，弹簧片由长方形首尾连接。
本发明的优点：本发明的功能是可以保护某类型的转速调节装置在低速状态下，避免直接遭受大负载。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的离合器滚子图；
图3是本发明的离合器滚子参数配置示意图；
图4是本发明的等速时离合器滚子图；
图5是本发明的低速时离合器滚子图；
图6是本发明的超速时离合器滚子图；
图7是本发明的弹簧片；
其中1-离合器外圈、2-弹簧片、3-离合器内圈、4-离合器滚子、A-外跑道、B-内跑道。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施进行进一步说明。
本发明具体提出了一种同轴式防低转速离合，整体结构如图1-3，由离合器外圈1、弹簧片2、离合器内圈3、离合器滚子4构成，弹簧片3安装在离合器外圈1与离合器内圈3之间，离合器滚子4通过弹簧片3安装在离合器外圈1与离合器内圈3上。
在上述结构设计的基础上，离合器安装于内轴外跑道和外轴内跑道之间，离合器滚子在弹簧片作用下，接触内轴外跑道A和外轴内跑道B，当外轴的转速小于内轴的同方向转速时，内外轴内跑道对离合器滚子的摩擦力使其发生逆时针转动，离合器滚子随着自身逆时针转动角度增大，对内外轴内跑道的支撑力增大，形成的锁紧力矩大于内外轴传递力矩时，内轴直接驱动外轴同步转动；当外轴的转速小于内轴的同方向转速时，内外轴内跑道对离合器滚子的摩擦力使其发生顺时针转动，离合器滚子随着自身顺时针转动角度增大，其工作面与内外轴内跑道之间的分离值逐渐增大，无法形成的锁紧力矩，所以，当外轴的转速大于内轴的同方向转速，外轴能以高于内轴各种转速转动。这种机构可以保护某类型的转速调节装置在低速状态下，避免直接遭受大负载。
结构中，离合器滚子为异形片状结构，所述片状结构外围是三段直径不同的圆弧段，其上工作面由圆心在O2半径r2的圆弧组成，离合器滚子的下工作面由圆心在O1半径r1和圆心在O3半径r3的两段圆弧组成，圆O1和圆O3是切点在O1和O3连线上的内切圆。
参见附图3-7，内轴外跑道和外轴内跑道的同心圆圆心为O，内轴外跑道半径R2，外轴内跑道半径R1。根据支撑原理，离合器滚子与外轴内跑的支撑点(两条圆弧的内切点)a必须通过O2和O的连线，离合器滚子与内轴外跑的支撑点(两条圆弧的外切点)b必须通过O1和O的连线。为讨论方便，设定O2和O的连线为纵坐标，O1和O2的连线与O2和O的连线之间的夹角为a，O1和O2的连线距离为离合器滚子偏心e。当外轴转速低于内轴转速，离合器滚子出现逆时针转动，此时aO＝R1，a O2＝r1,O2O＝aO-a O2＝R1-r1,O1 O2＝e,在D O1O2O中，由于O1 O 2和O2O不变，随着夹角a的变小，O1O之间的直线距离逐渐缩小(r1和R2之间的叠加部分逐渐增大，O1O<r1+R2)，在内轴外跑道和外轴内跑道之间出现双向支撑，内外轴必须同步转动。同样，当外轴转速(同方向)高于内轴转速，离合器滚子4出现顺时针转动，此时aO＝R1，a O2＝r1,O2O＝aO-a O2＝R1-r1,O1 O2＝e,在D O1O2O中，由于O1 O 2和O2O不变，随着夹角a的变大，O1O之间的直线距离逐渐增大(r1和R2的边缘分离逐渐增大，O1O>r1+R2)，内轴外跑道和外轴内跑道之间不能实现双向支撑，在任意高于内轴转速条件下，外轴可以脱离内轴自由转动。当离合器滚子顺时针转动进一步增大，O1O之间的连线进入r3工作面，由于圆O1和圆O3是切点在O1和O3连线上的内切圆，同状态下，r3和R2的边缘分离值要大于r1和R2的边缘分离值。
结构中，离合器滚子均匀的装在弹簧片中，弹簧片对离合器滚子的弹簧力分别作用在P、K点，使离合器滚子产生一个较小的逆时针转动力矩，初始安装状态，离合器滚子刚刚接触内轴外跑道和外轴内跑道。弹簧片应具备足够的抗疲劳性，在整个寿命期能保持最小的弹力和不能断裂。
在实施过程中，离合器内圈上的孔槽，其与离合器滚子得配合尺寸及形位公差，应保证当一个离合器滚子发生顺时针转动或逆时针转动时，离合器内的其他离合器滚子也同时发生转动。
在实施过程中，离合器外圈上的孔槽，其与离合器滚子得配合尺寸及形位公差，应保证当一个离合器滚子发生顺时针转动或逆时针转动时，离合器内的其他离合器滚子也同时发生转动。
需要说明的是，以上所述的仅是本发明优选实施例；未详尽之处均视为现有技术或常规实现手段；还需要说明的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变形和改进，也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种同轴式防低转速离合器，其特征在于，所述离合器由离合器外圈、弹簧片、离合器内圈、离合器滚子构成，所述弹簧片安装在离合器外圈与离合器内圈之间，所述离合器滚子通过弹簧片限位卡在离合器外圈和离合器内圈上，同时也对离合器外圈和离合器内圈起到限位作用。
2.如权利要求1所述的一种同轴式防低转速离合器，其特征在于，所述离合器滚子为异形片状结构，所述片状结构外围是三段直径不同的圆弧段，三段圆弧段各自所在圆的圆心不在同一直线上；片状结构的上工作面由圆心在O2半径r2的圆弧组成，离合器滚子的下工作面由圆心在O1半径r1和圆心在O3半径r3的两段圆弧组成，圆O1和圆O3是切点在O1和O3连线延长线上的内切圆。
3.如权利要求1所述的一种同轴式防低转速离合器，其特征在于，离合器安装于内轴外跑道和外轴内跑道之间，离合器滚子在弹簧片作用下，接触内轴外跑道和外轴内跑道，当外轴的转速小于内轴的同方向转速时，内外轴内跑道对离合器滚子的摩擦力使其发生逆时针转动，离合器滚子随着自身逆时针转动角度增大，对内外轴内跑道的支撑力增大，形成的锁紧力矩大于内外轴传递力矩时，内轴直接驱动外轴同步转动；当外轴的转速小于内轴的同方向转速时，内外轴内跑道对离合器滚子的摩擦力使其发生顺时针转动，离合器滚子随着自身顺时针转动角度增大，其工作面与内外轴内跑道之间的分离值逐渐增大，无法形成的锁紧力矩，当外轴的转速大于内轴的同方向转速，外轴能以高于内轴各种转速转动。
4.如权利要求1所述的一种同轴式防低转速离合器，其特征在于，所述离合器内、外环之间开有安装离合器滚子的凹槽，对于安装同一离合器滚子的凹槽，离合器内圈上的下半凹槽与外圈上的上半凹槽不在同一直线上，以保证离合器滚子可在一定空间内摆动。
5.如权利要求1所述的一种同轴式防低转速离合器，其特征在于，所述弹簧片上还设置有延长段，延长段端部设有矩形开口，用于限位离合器滚子，保证离合器滚子作动过程中均不同脱离离合器内、外环的安装凹槽。
6.如权利要求1所述的一种同轴式防低转速离合器，其特征在于，所述离合器内环与离合器外环上均开设有通油孔，内外环之间填充有滑油，工作过程中，随着离合器滚子的摆动，在一定程度上增加了内部滑油的流动特性，起到更好的自润滑效果。
7.如权利要求1所述的一种同轴式防低转速离合器，其特征在于，定义内轴外跑道和外轴内跑道的同心圆圆心为O，内轴外跑道半径R2，外轴内跑道半径R1；离合器滚子与外轴内跑的支撑点a必须通过O2和O的连线，离合器滚子与内轴外跑的支撑点b必须通过O1和O的连线。
8.如权利要求1所述的一种同轴式防低转速离合器，其特征在于，离合器滚子的个数按接触疲劳条件核算内外轴传递最大扭矩作用在单个离合器滚子上的锁紧力矩来确定。
9.如权利要求1所述的一种同轴式防低转速离合器，其特征在于，离合器滚子均匀的装在弹簧片中，弹簧片对离合器滚子的弹簧力分别作用在P、K点，使离合器滚子产生一个较小的逆时针转动力矩，初始安装状态，离合器滚子刚刚接触内轴外跑道和外轴内跑道。弹簧片应具备足够的抗疲劳性，在整个寿命期能保持最小的弹力和不能断裂。
10.如权利要求1所述的一种同轴式防低转速离合器，其特征在于，弹簧片由长方形首尾连接。
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