[發(fā)明專利]基于擴環(huán)式柔韌體摩擦數學模型的超越離合器

有效

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• 申請日: 2015-01-12
• 公開（公告）號: CN104533984B
• 公開（公告）日: 2017-06-30
• 發(fā)明（設計）人: 杜力;魏東;顧雯;陳奎;宋澤良
• 申請（專利權）人: 重慶工商大學
• 主分類號: F16D41/06
• 分類號: F16D41/06
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本發(fā)明涉及機械傳動技術領域，特別是涉及一種基于擴環(huán)式柔韌體摩擦數學模型的超越離合器。

背景技術

超越離合器，通常用于主動軸和從動軸之間實現動力的傳遞，并根據主動軸和從動軸之間相對速度的不同以實現接合或超越。目前，基于古典柔韌體摩擦原理的一類超越離合器為超越離合器設計制造提供了新的方法，且相對滾珠式、楔塊式等超越離合器的機械性能有較大提升，常見的超越離合器有撓性環(huán)面接觸式超越離合器、鏈環(huán)式超越離合器和差動雙制動塊式超越離合等類型，而上述超越離合器所基于的數學模型均為古典柔韌體摩擦歐拉公式。

在現有技術中，以古典柔韌體摩擦原理為理論基礎的超越離合器，不考慮離心力的作用，以柔韌體摩擦歐拉公式F₂＝F₁e^fα為其數學模型；而考慮離心力的作用，所建立的數學模型如下：F₂＝F₁e^fa-(e^fa-1)qv²,式中F₁和F₂分別表示超越離合器的撓性環(huán)兩端所受的拉力；e表示自然系數；f表示撓性環(huán)和芯軸之間的靜摩擦系數；a表示包角；q表示撓性環(huán)單位長度的重量；v表示撓性環(huán)的線速度。

由于要使基于該模型的超越離合器自鎖，需滿足的條件；由于該超越離合器在設計時通常以作為自鎖判據，而當超越離合器的轉速增大到一定值時，將使得從而使得超越離合器的自鎖失效?？梢?，基于古典柔韌體摩擦歐拉公式的數學模型所建立的超越離合器的自鎖，受工作轉速等的限制。

發(fā)明內容

本發(fā)明實施例中提供了一種基于擴環(huán)式柔韌體摩擦數學模型的超越離合器，以使超越離合器的自鎖不受轉速限制。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明實施例公開了如下技術方案：

本發(fā)明提供一種基于擴環(huán)式柔韌體摩擦數學模型的超越離合器，所述超越離合器包括：外環(huán)、撓性環(huán)、控制杠桿和芯軸；

其中，撓性環(huán)置于外環(huán)和芯軸之間，且撓性環(huán)的內徑與芯軸的外徑相等，撓性環(huán)的外徑與外環(huán)的內徑相等；

控制杠桿一側置于芯軸的凹槽內，另一側置于撓性環(huán)的坡口內；

所述擴環(huán)式柔韌體摩擦數學模型為F₂＝F₁e^fa+(e^fa-1)qv²；所述F₁表示，撓性環(huán)的左端與控制杠桿之間的相互作用力；所述F₂表示，撓性環(huán)的右端與控制杠桿之間的相互作用力；所述f表示，撓性環(huán)與芯軸之間的靜摩擦系數；所述a表示，包角；所述q表示，單位長度撓性環(huán)的重量；所述v表示，撓性環(huán)的線速度。

優(yōu)選的，所述超越離合器還包括：保持環(huán)；

保持環(huán)置于芯軸和撓性環(huán)之間，且保持環(huán)的內徑與芯軸的外徑相等，外徑與撓性環(huán)的內徑相等。

本發(fā)明的有益效果包括：基于擴環(huán)式柔韌體摩擦數學模型F₂＝F₁e^fa+(e^fa-1)qv²所建立的超越離合器，要使該超越離合器自鎖，需滿足的條件；隨著超越離合器轉速的升高，不等式右邊增大且為正，因此在設計超越離合器時，只需滿足這一條件，不等式將始終成立。因此可見，基于擴環(huán)式柔韌體摩擦數學模型所建立的超越離合器將不再受轉速的限制。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請實施例所提供的基于擴環(huán)式柔韌體摩擦數學模型的超越離合器的一剖面圖；

圖2為本申請實施例提供的擴環(huán)式柔韌體摩擦物理模型的示意圖；

圖3為本申請實施例提供的現有技術中超越離合器撓性環(huán)坡口的受力示意圖；

圖4為本申請實施例提供的基于擴環(huán)式柔韌體摩擦數學模型的超越離合器的撓性環(huán)坡口的受力示意圖；

圖5為本申請實施例所提供的基于擴環(huán)式柔韌體摩擦數學模型的超越離合器的另一剖面圖；

圖6為控制杠桿的受力示意圖。

具體實施方式