[發明專利]超越離合器

有效

• 申請號: 201310035879.9
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103062243A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發明（設計）人: 章勇華;萬戈文;陳禮光;王松林;鄢萬斌
• 申請（專利權）人: 廣西柳工機械股份有限公司
• 主分類號: F16D41/066
• 分類號: F16D41/066
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本發明涉及一種離合器，尤其涉及一種應用于雙渦輪液力變矩器中的超越離合器。

技術背景

大多裝載機都采用雙渦輪液力變矩器，雙渦輪液力變矩器與超越離合器共同工作，向變速箱輸入動力，實現高速輕載與低速重載間的切換，提高工作效率，降低司機勞動強度。高速輕載主要是指裝載機運輸物料或行進過程，例如裝載機空斗或載貨行進，此時行駛速度較快，但行進阻力較小；低速重載主要是指裝載機鏟裝物料，此時鏟斗插入物料中，前進阻力巨大，但前進速度較低。

如圖1圖2所示，現有超越離合器包括并列同軸的外環齒輪13和輸入齒輪1，在外環齒輪13面向輸入齒輪1的側面上設有環形凹槽，該環形凹槽內設置有內凸輪8、內凸輪8與輸入齒輪1固定連接；在內凸輪8的圓周面上設置有若干個滾道面，每個滾道面上放置有滾柱9，滾柱9與穩定滾柱的部件以及彈簧構等成滾柱組件，外環齒輪13上凹槽的外側面為滾道面，輸入齒輪1固定在輸入齒輪軸2上或輸入齒輪1與輸入齒輪軸2為一體結構，外環齒輪13則通過軸承定位孔和軸承11、12安裝在輸入齒輪軸2上，滾道面、滾柱組件、內凸輪8三者構成自鎖機構。當裝載機在低速重載工況下作業時，輸入齒輪1轉速降低到等于外環齒輪13轉速時，滾柱9、外環齒輪13及內凸輪8三者由于自鎖機構的自鎖關系而鎖止，外環齒輪13通過滾柱9將扭矩傳遞給內凸輪8、再由內凸輪8傳遞給輸入齒輪1來共同輸出動力，動力傳遞路線為：外環齒輪13→滾柱9→內凸輪8→輸入齒輪1→輸入齒輪軸2；當裝載機在高速輕載工況下時，輸入齒輪1轉速高于外環齒輪13，滾柱9、外環齒輪13及內凸輪8三者的自鎖關系解除，外環齒輪13傳遞到輸入齒輪1上的動力被切斷，超越離合器處于超越狀態，外環齒輪處于空轉，此時輸入齒輪1、內凸輪9、滾柱組件以同一轉速運動。當超越離合器處于超越狀態時，輸入齒輪、凸輪及滾柱組件的最高轉速可達2300rpm，而外環齒輪轉速最高不超過1400rpm。這種結構的超越離合器存在以下不足：

1、當超越離合器處于超越狀態時，輸入齒輪/內凸輪/滾柱組件以同一轉速運動，其最高轉速可達2300rpm，滾柱在如此高轉速的環境下工作不穩定。

2、當超越離合器處于超越狀態時，滾柱周轉的同時自轉，輸入齒輪/內凸輪/滾柱組件轉速越高滾柱自轉速度越快，導致內凸輪滾道面的磨損率越高。

3、輸入齒輪/內凸輪/滾柱組件轉速越高，對于滾柱來其所受的離心力就越大，導致滾柱與外環齒輪滾道面之間的摩擦力增大，這也將加劇滾柱、外環齒輪滾道面、內凸輪滾道面的磨損，而超越離合器的鎖止角對于這三者的磨損非常敏感，根據經驗鎖止角超過10°超越離合器就已經失效，而外環齒輪滾道面、滾柱及凸輪滾道面平均磨損0.15mm鎖止角就超過10度，所以細微的磨損也將導致超越離合器早期失效。

4、普通加工設備無法在一道工序來完成外環齒輪滾道面、軸承定位孔的精加工，要保證兩者的同軸度勢必會增加生產成本。

5、外環齒輪滾道面的材料要求高硬度與高耐磨，而外環齒輪體積龐大，整體使用高硬度高耐磨的材料加工外環齒輪，則造成材料成本的提高，同時也增加加工難度。

發明內容

本發明的目的在于針對現有超越離合器的易磨損而導致早期失效、壽命短的問題而提供一種不易磨損、可靠性高、壽命長的超越離合器。

本發明的技術方案是這樣實現的：構造一種超越離合器，包括輸入齒輪、輸入齒輪軸、內凸輪、外環齒輪、位于內凸輪之上由滾柱和彈簧組成的滾柱組件，外環齒輪與輸入齒輪同軸并列，內凸輪與外環齒輪固定連接構成外環齒輪組件，外環齒輪組件通過軸承安裝在輸入齒輪軸上，輸入齒輪上設有滾道面，滾道面與滾柱組件、內凸輪構成自鎖機構。在本發明中，內凸輪不再固定在高速運轉的輸入齒輪上而與運轉速度較低的外環齒輪固定；滾道面不是設置在外環齒輪上而是設置在輸入齒輪上，當裝載機低速高載時，輸入齒輪的轉速降低到與外環齒輪的相同時，自鎖機構鎖緊，外環齒輪與輸入齒輪一同轉動傳遞動力，動力傳遞路線如下：外環齒輪→內凸輪→滾柱→輸入齒輪。當裝載機高速低載時，輸入齒輪的轉速高于外環齒輪的轉速，自鎖機構脫開，超越離合器處于超越狀態，外環齒輪、內凸輪以及滾柱組件以低于輸入齒輪的轉速轉動。由于外環齒輪、內凸輪以及滾柱組件在超越狀態下的轉速比傳統超越離合器的轉速低，因此其工作時的穩定性提高，同時由于轉速低，滾柱所受的離心力以及自轉速度也相應降低，滾柱以及與滾柱接觸的部件如滾道面、凸輪、彈簧等零部件的磨損速度也就降低，從而可提高超越離合器的可靠性和延長使用壽命。