[發明專利]摩擦式超越離合器

有效

• 申請號: 201210263353.1
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN102758859A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 羅俊
• 申請（專利權）人: 羅俊
• 主分類號: F16D41/06
• 分類號: F16D41/06
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李曉兵

技術領域

本發明涉及機械動力傳動領域中的超越離合器裝置，屬機械傳動中廣泛應用的基礎功能性組件。

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背景技術

現有的摩擦式超越離合器技術，最廣泛使用的是利用斜面楔緊原理的滾柱式超越離合器和楔塊式超越離合器兩種。這兩種的主要缺陷有：1、所有接觸為離散的高副接觸，楔緊時接觸應力非常大，導致承載能力很小，接觸副磨損快，壽命短。2、由于是離散接觸副，很容易出現離散件不能同步工作的情形，極易造成局部損壞而出現不能自鎖或死鎖的失效故障。3、幾乎沒有磨損的自動補償能力。4、超越狀態的阻力大，效率不高。5、楔緊后需要較大的解楔力。6、溜滑角比較大。7、結構復雜，零部件數量多，對材料和制造的一致性要求都非常高，成本高。8、由于離散件多，帶來高轉速工作特性差，特別是高轉速超越狀態，噪聲和磨損都很大。

現有技術由于有以上缺陷，嚴重影響了超越離合器的應用范圍，可參見張濟政等著的《超越離合器的發展現狀及趨勢》（第三屆中日機械技術史國際學術會議文集，?出版單位：中國機械工程學會，出版時間20021028）一文。從該文的內容可以看出，國內學者和專家做了大量的改進探索和發明工作，取得了比較好的成就，但要達到比較理想的性能、結構、可靠性、成本和壽命等超越離合器的要求，還有很大的差距。

文獻CN2175321Y公開了一種基于螺紋副和錐面摩擦副式的單向離合器，但沒有給出實現自鎖的條件。

文獻CN2479288Y?公開了一種基于斜槽軸銷和錐面摩擦副式的單向超越離合器，該離合器除與文獻CN2175321Y有類似的缺點外，還存在承載能力低的缺陷。

文獻CN?201747821?U和CN?101936346?A公開了一種?“空間楔合式摩擦超越離合器”，正如文獻所述：“依據全新技術原理設計”，一方面沒有在文獻中闡明“全新技術原理”究竟是什么原理；該文獻選擇了導向機構摩擦副本身自鎖的結構范圍，使得超越離合器在自鎖傳遞扭力時，產生的軸向力遠大于所傳遞的力，解鎖時必須先克服附加的楔緊力，所以該文獻的超越離合器在結構設計、解鎖性能和承載能力的提升都有很大的局限。

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發明內容

本發明針對現有技術的上述缺陷，創造性地綜合應用多種現有的機械技術理論，設計出全新結構的摩擦式超越離合器，擬達到以下目的：

（1）?克服已有設計的上述缺陷，大幅度提升超越離合器的各項性能指標。

（2）通過調整設計參數的方法，能夠實現具有過載保護功能的超越離合器。

（3）?使超越離合器結構更加簡單，制造更加容易，成本更加低廉。

?為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案：

?一種摩擦式超越離合器，其包括：至少一個傳力的摩擦環（或摩擦環組件）、一個預緊彈性件（或預緊彈性組件）、一個內環（或內環組件）、一個外環（或外環組件）；

所述內環、外環和摩擦環具有共同的旋轉軸線；所述內環、外環之間，以錐形面相配合，形成至少一個能軸向接觸和分離的第二工作摩擦副；

所述摩擦環位于所述內環與外環之間，與其中之一形成至少一個以錐形面相配合的、能軸向接觸和分離的第一工作摩擦副，同時與所述另一之間有增力傳動機構和所述的預緊彈性件相連接，所述預緊彈性件一方面使增力傳動機構保持常接觸，同時通過增力傳動機構使工作摩擦副在未工作時產生并保持初始的、滿足工作要求的彈性壓緊力；

所述摩擦環軸向限位件約束在所述內環或外環上,具體在與所述增力傳動機構相連接的內環或外環上；

所述的預緊彈性件，其一端設置在摩擦環上，使所有工作摩擦副在未工作時保持有滿足工作要求的彈性壓緊力；

所有的第一工作摩擦副和第二工作摩擦副具有共同的旋轉軸線，每個工作摩擦副相配合的兩個錐形面的錐頂角（所述錐頂角就是錐頂的兩條邊之間的夾角）相同，但第二工作摩擦副的錐頂角和第一工作摩擦副的錐頂角可以相等、也可以不相等；對任意一個工作摩擦副的錐頂角，設該錐頂角的角度為θ，工作摩擦副的摩擦系數為μ₀?，則必須滿足條件：2arctan(μ₀)＜θ≤180°，公式中的arctan()表示反正切函數，該條件確保所述工作摩擦副自身不會自鎖。