CN1295447C - 重载离心摩擦离合器 - Google Patents

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Abstract

一种重载离心摩擦离合器。它主要是解决现有摩擦离合器均采用平面摩擦传递扭矩，故其传递扭矩相对较小，难以实现传递大扭矩，且体积相对较大等技术问题。其技术方案要点是：在左半离合器上设置有1个以上的以左半离合器的轴心线为中心线的左半离合器内环形凹槽和左半离合器内环形凸环；右半离合器上均匀分布设置有2块或2块以上的闸块，闸块成活动配合铰接在柱销上，柱销与右半离合器固联，每个闸块相对铰接处的另一端上分别对应设置有柱销，与柱销相接的弹簧的另一端与对应闸块上的柱销或设置在右半离合器上固联的柱销联接；闸块圆周面上设置有与左半离合器相对应的且与左半离合器环形凹槽和左半离合器环形凸环相配合的闸块凸环和闸块凹槽。它体积小、工艺简单、易于制造、造价低廉，且传递扭矩大。它可广泛应用于机床和车辆中。

Description

重载离心摩擦离合器
技术领域
本发明涉及一种机械领域的离心摩擦离合器。
背景技术
目前，现有的离心离合器按其在静止状态时的理合情况可分为开式和闭式两种；开式在达到一定工作转速时，主、从动部分才分离。在起动频繁的机器中常采用离心摩擦离合器，其广泛应用于机床和车辆中。但由于以上离合器均采用平面摩擦传递扭矩，故其传递扭矩相对较小，难以实现传递大扭矩，且体积较大。
发明内容
本发明的目的是提供一种体积小、易于制造、传递扭矩大的重载离心摩擦离合器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明由固定配合套装从动轴1上的左半离合器2和固定配合套装在主动轴9上的右半离合器8组成，其特征是：左半离合器2上设置有1个以上的以左半离合器2的轴心线为中心线的左半离合器内环形凹槽4和左半离合器内环形凸环5；右半离合器上均匀分布设置有2块或2块以上的闸块6，闸块6成活动配合铰接在柱销7上，柱销7与右半离合器8固联，每个闸块6相对铰接处的另一端上分别对应设置有闸块上弹簧柱销11，与闸块上弹簧柱销11相接的弹簧10的另一端与对应闸块6上的闸块上弹簧柱销11或设置在右半离合器上固联的右半离合器弹簧柱销14联接；闸块6圆周面上设置有与左半离合器2相对应的且与左半离合器环形凹槽4和左半离合器环形凸环5相配合的闸块凸环3和闸块凹槽12；左半离合器环形凹槽4、左半离合器环形凸环5、闸块凸环3、闸块凹槽12为带锥度角θ的锥度凸环或锥度凹槽，锥度角θ大于0度小于45度。左半离合器凹槽4和左半离合器凸环5分别与闸块凸环3和闸块凹环12的形状规格相同，在左半离合器环形凹槽4或闸块凸环3的两侧表面固装耐磨摩擦系数较大的摩擦片13，摩擦片13与左半离合器环形凹槽4的底部有间隙。每个凹槽或凸环两侧的锥度角θ相同，锥度角的优选角度为大于2.5度小于7度。它体积小、工艺简单、易于制造、造价低廉，且传递扭矩大；且因设置了可更换的由耐磨材料制成的摩擦片，所以极大地提高了离合器的使用寿命。它可广泛应用于机床和车辆中。
附图说明
图1是本发明的纵剖结构示意图。
图2是图1的A-A向剖视结构示意图。
图3是图1的另一实施例的结构示意图。
图4是图1的另一实施例的结构示意图。
图5是实施例5结构示意图。
图6是摩擦面的受力分析图。
图中：1.从动轴，2.左半离合器，3.闸块凸环，4.左半离合器凹槽，5.左半离合器凸环，6.闸块，7.左半离合器上固联柱销，8.右半离合器，9.主动轴，10.弹簧，11.闸块上弹簧柱销，12.闸块凹槽，13.摩擦片，14.右半离合器弹簧柱销。
具体实施方式
实施例1，本发明由成固定配合套装从动轴1上的左半离合器2和成固定配合套装在主动轴9上的右半离合器8组成，左半离合器2上设置有1个以上的以左半离合器2的轴心线为中心线的左半离合器内环形凹槽4和左半离合器内环形凸环5；右半离合器上均匀分布设置有2块或2块以上的闸块6，闸块6成活动配合铰接在柱销7上，柱销7与右半离合器8固联，每个闸块6相对铰接处的另一端上分别对应设置有闸块上弹簧柱销11，与闸块上弹簧柱销11相接的弹簧10的另一端与对应闸块6上的闸块上弹簧柱销11或设置在右半离合器上固联的右半离合器弹簧柱销14联接；闸块6圆周面上设置有与左半离合器2相对应的且与左半离合器环形凹槽4和左半离合器环形凸环5相配合的闸块凸环3和闸块凹槽12；左半离合器环形凹槽4、左半离合器环形凸环5、闸块凸环3、闸块凹槽12为带锥度角θ的锥度凸环或锥度凹槽，锥度角θ大于0度小于45度。图1所示为离合器处于分离状态；当主动轴9旋转且达到预定转速时，闸块6相对铰接柱销的另一端上的凸环3将在离心力的作用下自动嵌入左半离合器的凹槽4中，并压紧其两侧面，以此产生的摩擦传递扭矩。当主动轴转速变慢达到一定转速或停止时，闸块6将在弹簧10的弹簧力作用下自动返回到分离状态。参阅图1至图6。
实施例2，左半离合器凹槽4和左半离合器凸环5分别与闸块凸环3和闸块凹环12的形状规格相同，在左半离合器环形凹槽4或闸块凸环3的两侧表面固装耐磨摩擦系数较大的摩擦片13，摩擦片13与左半离合器环形凹槽4的底部有一定的间隙，以便在摩擦片13被磨损一部分后可再伸入凹槽内，使凸环始终与摩擦片接触。参阅图1至图6，其余同实施例1。
实施例3，本发明的左半离合器、闸块采用耐磨材料制作，其凸环或凹槽两侧可以不设摩擦片13，只要凸环与凹槽的形状一致，凸环的尺寸大于凹槽的尺寸即可实现本发明的目的。参阅图1至图6，其余同以上实施例1或2。
实施例4，本发明的右半离合器8上设置4个或4个以上闸块6。参阅图5，其余同上述实施例。
实施例5，每个凹槽或凸环两侧的锥度角θ相同，锥度角的优选角度为大于2.5度小于7度，这样在加工时就更加方便，而且使受力更加均匀。参阅图1至图6，其余同上述实施例。
因摩擦凹槽为圆弧形，且闸块6可采用偶数布置，因此左半离合器2和闸块6摩擦凹槽、凸环的径向力Fr相互抵消，离合器的径合向力为零。下面进行力学分析：每个摩擦面的摩擦力F＝f·Fn，F为摩擦力，  f为摩擦系数，Fa为轴向力，Fn为摩擦面的法面压力，即每块闸块产生的离心力。而Fn＝Fa/sinθ。
当θ＝2.5°时，Fn＝Fa/sinθ＝Fa/sin2.5°＝Fa/0.0436＝22.9Fa。因此每个摩擦面产生的摩擦力F是平面摩擦盘产生的摩擦力的22.9倍。
当θ＝3.5°时，Fn＝Fa/sinθ＝Fa/sin3.5°＝Fa/0.061＝16.9Fa。因此每个摩擦面产生的摩擦力F是平面摩擦盘产生的摩擦力的16.9倍。
当θ＝5°时，Fn＝Fa/sinθ＝Fa/sin5°＝Fa/0.087＝11.494Fa。因此每个摩擦面产生的摩擦力F是平面摩擦盘产生的摩擦力的11.494倍。
当θ＝7°时，Fn＝Fa/sinθ＝Fa/sin7°＝Fa/0.12＝8.33Fa。因此每个摩擦面产生的摩擦力F是平面摩擦盘产生的摩擦力的8.33倍。
因本发明改变了离合器的转动原理，根据力学分析，可使离合器做得更小，及传递更大的扭矩；左、右两半离合器可使用价格便宜的灰口铸铁制作，从而可节省成本。

Claims (3)

1、一种重载离心摩擦离合器，它由固定配合套装从动轴(1)上的左半离合器(2)和固定配合套装在主动轴(9)上的右半离合器(8)组成，其特征是：左半离合器(2)上设置有1个以上的以左半离合器(2)的轴心线为中心线的左半离合器内环形凹槽(4)和左半离合器内环形凸环(5)；右半离合器上均匀分布设置有2块或2块以上的闸块(6)，闸块(6)成活动配合铰接在柱销(7)上，柱销(7)与右半离合器(8)固联，每个闸块(6)相对铰接处的另一端上分别对应设置有闸块上弹簧柱销(11)，与闸块上弹簧柱销(11)相接的弹簧(10)的另一端与对应闸块(6)上的闸块上弹簧柱销(11)或设置在右半离合器上固联的右半离合器弹簧柱销(14)联接；闸块(6)圆周面上设置有与左半离合器(2)相对应的且与左半离合器环形凹槽(4)和左半离合器环形凸环(5)相配合的闸块凸环(3)和闸块凹槽(12)；左半离合器环形凹槽(4)、左半离合器环形凸环(5)、闸块凸环(3)、闸块凹槽(12)为带锥度角(θ)的锥度凸环或锥度凹槽，锥度角(θ)大于0度小于45度。
2、根据权利要求1所述的重载离心摩擦离合器，其特征是：左半离合器凹槽(4)和左半离合器凸环(5)分别与闸块凸环(3)和闸块凹环(12)的形状规格相同，在左半离合器环形凹槽(4)或闸块凸环(3)的两侧表面固装耐磨摩擦系数较大的摩擦片(13)，摩擦片(13)与左半离合器环形凹槽(4)的底部有间隙。
3、根据权利要求2所述的重载离心摩擦离合器，其特征是：每个凹槽或凸环两侧的锥度角(θ)相同，锥度角大于2.5度小于7度。
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