[其他]半柔性高掛合率齒式離合器

在審

• 申請號: 101986000004991
• 申請日: 1986-08-16
• 公開（公告）號: CN86104991B
• 公開（公告）日: 1988-12-28
• 發明（設計）人: 王為民
• 申請（專利權）人: 機械工業部蘭州石油機械研究所
• 代理公司: 甘肅省知識產權事務中心
• 代理人: 劉祖芬

本發明公開了一種半柔性高掛合率齒式離合器適用于各種齒式變速離合器，特別是重載下掛合齒輪不易轉動的齒式變速離合器。它是在掛合齒輪、被掛合齒輪、聯動輪組成的現有鹵式離合器上，增加聯動機構和定中元件，使被掛合齒輪在變速掛合時，能相對聯動輪有一個自由擺動８，這樣掛合齒輪的輪齒就可很容易的進入被掛合齒輪的齒溝，順利完成掛合動作。從而將現有齒式離合器的掛合率從３０％提高到９０％以上，并可減小掛合時的沖擊力，提高齒輪使用壽命。

本發明涉及的半柔性高掛合率齒式離合器，是對現有齒式變速離合器的改良。適用于各種齒式變速器，特別是重載下，被掛合齒輪不易轉動的齒式變速離合器。

現有的齒式變速離合器主要由掛合齒輪、被掛合齒輪、聯動輪及其軸系組成。其中被掛合齒輪同聯動齒輪常被作成一體或是固定在一起，當然，聯動輪可以是帶有齒的聯動齒輪，通過其齒來傳遞能量和運動;聯動輪也可以不帶齒，這時的聯動輪同其軸相互固定，能量和運動是通過其軸向下傳遞的。這種齒式離合器的掛合條件是掛合齒輪的輪齒正好對準被掛合齒輪的齒溝。這種機率在齒式離合器的掛合中是很小的，尤其是帶有重載荷的設備，在停止狀況下被掛合齒輪是很難轉動的，從而給掛合成功帶來了困難。所以現有的齒式變速離合器的一次掛合率還不到30%，并且掛合時容易產生大的沖擊力損壞輪齒。

為解決上述問題，美國專利US4577525提出采用同步器，改善了汽車的掛合性能，但對被掛合齒輪靜止，并帶有重載荷設備的掛合問題仍未解決。而美國專利US4312243提出的柔性離合器，采用磨擦元件，其結構復雜。

本發明的任務是提供一種結構比較簡單，半柔性高掛合率的齒式離合器，其掛合率可高于90%，并且能減小掛合過程中產生的沖擊力，增添柔性，提高齒輪的壽命。

本發明的權利要求1特征部分給出的結構特征解決了上述任務。

首先掛合齒輪和被掛合齒輪掛合端的輪齒均為半圓形或尖形結構，此結構可以使掛合齒輪同被掛合齒輪在掛合時因輪齒溝沒能對準而產生一個周向力，此周向力有推動被掛合輪產生轉動的可能，同時從圖1、圖2掛合輪齒碰合情況中可看到產生這種周向力的機率是很高的。這就為被掛合齒輪產生轉動提供了一個必要條件。而另一個必要條件是被掛合齒輪在結構上應具有不受負載影響，可作一定量的自由轉動。本發明利用被掛合齒輪[2]、聯動輪[3]上設置的輻板孔[4]和凸出爪鍵[5]之間的大間隙配合，給予了解決。爪鍵在輻板孔中可以自由轉動的角度為2δ（參見圖3），其中δ不應小于齒距角的一半。本發明又利用彈性定中元件將爪鍵保持在輻板孔的中心位置（在沒有外力作用時），這樣爪鍵在輻板孔中可向前或向后轉動δ度，以便在掛合過程中，根據周向力的推動方向，使被掛合齒輪產生相應的轉動，以保證輪齒同齒溝對準，順利完成掛合動作。掛合之后的被掛合齒輪將以其輻板孔的一個側面去帶動爪鍵，從而帶動聯動輪及負載。

在離合器掛合中，若掛合齒輪[1]和被掛合齒輪[2]的輪齒正好對準齒溝，如圖1、圖2中（C）所示，此時掛合動作將會非常順利的完成。若掛合齒輪[1]和被掛合齒輪[2]的輪齒相互錯碰，如圖1、圖2中（b）所示，就能產生周向力F，F推動被掛合齒輪[2]轉動以便完成掛合動作。若掛合齒輪[1]和被掛合齒輪[2]的輪齒對碰，如圖1、圖2中（a）所示，此時掛合動作受阻，但這種機率在這種機構中是很小的。為了防止離合器在運動中爪鍵從輻板孔中脫出，本發明選用卡圈[7]作為被掛合齒輪同聯動輪在軸向上的定位元件。卡圈的結構可以是內卡圈，如圖5所示，或外卡圈如圖3、圖4所示。

上述結構原理正是本發明提高掛合率的理論依據。

為了減少離合器掛合時的沖擊力，使其具有一定的柔性，本發明中定中元件在作用、數量和剛度上可以按離合器傳遞功率大小的需要進行設計，其作用是定中或緩沖，數量可以是一個或多個，剛度是一種如圖4、圖5或多種如圖3中定中元件為4個2組，使其掛合時得到兩種剛度，或是它們的組合而其結構可以是扭簧如圖3所示，壓簧如圖4所示或彈性環如圖5所示等。

本發明中的被掛合齒輪可以是外齒輪如圖3、圖4所示，也可是內齒輪如圖5所示，而其他參數應按傳動要求設計。被掛合齒輪上的輻板孔和爪鍵應成對組合，并且可是一組，也可是多組。