[實用新型]彈簧阻尼滑塊內(nèi)凸輪限速器

有效

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• 申請日: 2014-04-27
• 公開（公告）號: CN203796888U
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發(fā)明（設計）人: 王紅興;劉東升
• 申請（專利權）人: 王紅興;劉東升
• 主分類號: F16H37/00
• 分類號: F16H37/00
• 代理公司: 紅河州專利事務所 53102
• 代理人: 朱躍平

技術領域

本實用新型屬于一種限速裝置，特別指一種彈簧阻尼滑塊內(nèi)凸輪限速器。

背景技術

目前的限速器大致可分為電子設備控制和機械設備控制兩種。

電子控制的限速器一般都受電子器件和環(huán)境影響，且效率不高。機械式限速器具有節(jié)能，效率較高，以及運行穩(wěn)定等特點。

普通限速器可限制機構的轉速在可控范圍內(nèi)，如汽車的機械限速器可保證車輛在合適的速度范圍內(nèi)安全行駛；電梯的限速器能保證安全運行等等。

限速器最顯著的一個運用是汽車限滑差速器。

汽車限滑差速器可以分解為差速器部分和限速器兩部分，而這樣的限速器又可以認為是一種超越離合器，當左右輪的轉速差或轉矩差達到一定值時就能從分離狀態(tài)轉為連接狀態(tài)，從而實現(xiàn)限滑功能。

普通差速器，又稱開放式差速器在在一側車輪打滑或者離地的情況下，會把所有的驅動力傳送至空轉輪，車輛不但無法行進，大量的動力也會消耗掉，而限滑差速器則能避免這種情況。按其類型分述工作原理及特點如下：

扭矩感應型，包括齒輪式、螺旋齒輪式、直齒式和凸輪滑塊式等，以及錐型離合式。通過限滑元件的位置、離心力等來限滑扭矩與差速器的輸入扭矩，增加差速器的內(nèi)摩擦系數(shù)，從而實現(xiàn)限滑的作用，其限滑扭矩隨差速器的輸入扭矩的增加而呈遞增函數(shù)關系，其限滑效果最好。

轉速感應型，基于車輪左右轉速，會在限滑的過程中消耗掉一部分動力，這種類型的限鼓掌器效率不高，效果不理想。

電控機械型，基于電腦對輪速差或扭矩差對車輪限滑。這種類型限速器運行不夠可靠，不穩(wěn)定。這樣的限滑差速器都有其合適的限速范圍，特別適合對速度范圍要求比較大的場合，比如箱式電梯的限速可以其保證安全穩(wěn)定運行；汽車限速能保證安全運行，汽車左右輪的相對轉速差限限制來保證車輛在遇到單側輪胎懸空或打滑時另一側車輪能夠有足夠的動力輸出，可以防止車輛打滑時，提高越野性能和車輛的通過性。

滑塊凸輪式限速器的使用性能很好，但存在一個致命缺點是使用壽命短，滑塊凸輪式限速器在普通狀態(tài)下的滑塊與凸輪總是有間隙的，在滑塊的每一次往返運動都帶來沖擊，速度差越大，沖擊就比較大，滑塊磨損就越大。

上述滑塊凸輪式扭矩感應型限速器存在的一個突出缺陷是噪聲大，內(nèi)部機件磨損快，使用壽命短，不僅噪聲污染環(huán)境，也無謂增加了動力消耗。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是針對扭矩感應型限速器存在的使用壽命問題提出一種彈簧阻尼滑塊內(nèi)凸輪限速器，該限速器能夠有效降低噪聲，減少內(nèi)部機件磨損，延長使用壽命，并讓其結構更加合理，限速防滑功能更強，以此來解決現(xiàn)有技術的不足。

本實用新型提出的這種彈簧阻尼滑塊內(nèi)凸輪限速器，它有內(nèi)凸輪、滑塊和槽輪，其特征在于內(nèi)凸輪是一個有凸輪腔的輪子，滑塊一部分在內(nèi)凸輪內(nèi)作徑向移動，另一部分在槽輪的滑槽內(nèi)，滑塊由凸輪曲面推動在滑槽內(nèi)來回移動，內(nèi)凸輪與槽輪間有相對運動，內(nèi)凸輪或槽輪與受控轉動機件連接固定。

滑塊由兩個互偶的部分組成，兩部分間有彈簧阻尼元件將滑塊始終抵貼于內(nèi)凸輪的凸輪曲面間，讓滑塊在凸輪腔內(nèi)進行無沖擊運動。

內(nèi)凸輪的凸輪曲面為三凸點等徑凸輪曲面。

內(nèi)凸輪的凸輪曲線（即任何一個垂直于內(nèi)凸輪軸心線的平面與凸輪曲面相交的曲線）根據(jù)限速對象的不同而變，力矩大但轉速低時選用沖擊較大能承受大力矩的低次多項式加速度凸輪曲線如1次、2次加速度凸輪曲線，轉速高力矩較小時選擇優(yōu)選沖擊較小的高次多項式凸輪曲線如3次、5次、余弦、正弦加速度等凸輪曲線。

滑塊行程即由凸輪曲面推動，在滑槽內(nèi)稱移動的行程度，也可稱為內(nèi)凸輪凸輪曲面或凸輪曲線的偏心率，偏心率范圍為0～1。當偏心率為0時，凸輪曲面為一圓柱面，此時滑塊行程為零，限速器無限速作用。偏心率越大，限速力也越大，反之則越小。因滑塊有一定體積，偏心率不會等于1，正常的限速器的偏心率總是大于0而小于1。

本實用新型的工作原理如下：

將內(nèi)凸輪或者槽輪固定于受控的轉動機件上并與之同軸線轉動，讓內(nèi)凸輪與槽輪間保持相對轉動，如當內(nèi)凸輪固定于受控的轉動機件上轉動，槽輪不動時，凸輪曲面推動滑塊在凸輪腔內(nèi)作徑向運動，同時在槽輪的滑槽內(nèi)來回移動。內(nèi)凸輪轉動得越快，滑塊的徑向往復運動離心力越大，滑塊與凸輪曲面間的摩擦力越大。徑向運動加速度越大，往復運動越激烈，轉動的阻力就越大，從而能夠限制轉速的提高。

利用高速旋轉時內(nèi)凸輪對滑塊的徑向推動使滑塊做往復運動，依靠滑塊的往復運動快慢來控制內(nèi)凸輪與滑塊的轉動扭矩差，從而限制受控轉動機件轉矩差的增加。這是基于離心和共振雙作用的原理。