[實用新型]壓電陶瓷摩擦離合制動器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 96243591.0
• 申請日: 1996-10-24
• 公開（公告）號: CN2304785Y
• 公開（公告）日: 1999-01-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張學成;韓春學
• 申請（專利權(quán)）人: 張學成
• 主分類號: F16D13/00
• 分類號: F16D13/00
• 代理公司: 機械工業(yè)部長春專利事務所
• 代理人: 朱世林

壓電陶瓷摩擦離合制動器用于機械運動的離合與扭矩的傳遞，屬于軸聯(lián)接中的離合及制動裝置。

機械傳動中回轉(zhuǎn)運動的離合與扭矩傳遞常由離合器和制動器實現(xiàn)。利用主動件與從動件之間摩擦力傳遞運動和扭矩的摩擦式離合器和制動器已被廣泛應用。這些摩擦式離合器和制動器的操縱驅(qū)動方式有電磁式、液壓式、氣動式和機械式等幾種。能夠?qū)崿F(xiàn)自動控制的操縱方式只有前三種。

可以實現(xiàn)自動控制的摩擦離合器基本上都是采用摩擦片式結(jié)構(gòu)，但此種結(jié)構(gòu)比較復雜。在已有的驅(qū)動方式中，電磁式是依靠電磁力操縱驅(qū)動執(zhí)行件，動作迅速，但操縱力較小，周圍存在電磁場，存在空載損耗，控制功率較大；液壓驅(qū)動方式利用液體的壓力能操縱執(zhí)行件，具有操縱力大，因而傳遞扭矩大的優(yōu)點，但必須具有液壓源，價格高；氣動式驅(qū)動是利用氣體壓力作動力源，柔性較好，但傳遞扭矩小，需要氣源，價格高。

本實用新型的目的是要提供一種壓電陶瓷摩擦離合制動器，使其結(jié)構(gòu)簡單，并具有優(yōu)良性能。

本實用新型的目的的實現(xiàn)結(jié)合附圖說明如下：壓電陶瓷摩擦離合制動器是由摩擦傳動和驅(qū)動兩部分組成，摩擦傳動部分是由主動件(14)和從動件(5)構(gòu)成，其驅(qū)動部分是由壓電陶瓷晶片(27)和電極板(28)疊置構(gòu)成，驅(qū)動部分的端部裝有力傳遞機構(gòu)(8)，力傳遞機構(gòu)(8)為一杠桿機構(gòu)，它裝在主動件(14)上，摩擦蹄片(7)固定在力傳遞機構(gòu)(8)上，其圓弧部分與從動件(5)的內(nèi)表面構(gòu)成摩擦付，主動件(14)與從動件(5)之間由軸承聯(lián)接，主動件的端部裝有驅(qū)動部分電源輸入件。

本實用新型由于采用壓電陶瓷為驅(qū)動部分，以杠桿機構(gòu)為力傳遞機構(gòu)，驅(qū)動摩擦傳動部分進行工作的壓電陶瓷摩擦離合制動器與已有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點和效果：

本實用新型的效果是：(1)動作時間迅速：與電磁摩擦離合制動器相當；(2)傳遞功率能力強：消耗功率為傳遞功率的0．1％以下，傳遞扭矩與液壓驅(qū)動式離合制動器相當，無空載消耗；(3)易實現(xiàn)自動控制：可直流或交流驅(qū)動，可用弱電控制，可以連續(xù)調(diào)節(jié)扭矩大小，傳動平穩(wěn)；(4)結(jié)構(gòu)簡單，體積??；(5)環(huán)境適應能力強：工作溫度范圍可在-20℃～120℃之間，相對濕度可達90％；(6)對周圍無不良影響，無電磁場。

本實用新型的具體結(jié)構(gòu)由以下實施例及附圖給出。

圖1是根據(jù)本實用新型提出的壓電陶瓷摩擦離合制動器的剖面圖，它是圖2的B-B剖視圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是壓電陶瓷摩擦離合制動器的工作原理圖；圖4是力傳遞機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖4的俯視圖。

下面結(jié)合附圖詳細說明依據(jù)本實用新型提出的具體離合制動器的細節(jié)及工作情況。

本實用新型的工作原理如圖3所示：它是由摩擦傳動部分和驅(qū)動部分兩部分組成，摩擦部分的主動件和從動件在驅(qū)動部分的作用下，可以徑向接觸，并依靠由此接觸而產(chǎn)生的摩擦力實現(xiàn)二者之間的離合。本方案的驅(qū)動部分是采用由壓電陶瓷材料制作的驅(qū)動器，用以產(chǎn)生使主動件和從動件之間的接觸所需要的運動和動力。該驅(qū)動器是一個疊層式壓電陶瓷驅(qū)動裝置，利用逆壓電效應或電致伸縮效應工作，即對驅(qū)動器施加電場，使其輸出軸向位移，該位移經(jīng)適當變換后作為離合制動器的動力源。當給驅(qū)動器施以電場以后，驅(qū)動器產(chǎn)生變形，即在其長度方向產(chǎn)生位移δ，該形變經(jīng)過力傳遞機構(gòu)(8)傳給摩擦蹄片(7)，使其壓緊于從動件(5)的內(nèi)表面。壓電陶瓷晶片(27)、電極板(28)、摩擦蹄片(7)通過力傳遞機構(gòu)(8)固定在運動輸入的主動件(14)上，成為一個組件。當主動件(14)和從動件(5)有相對轉(zhuǎn)動(或轉(zhuǎn)動趨勢)時，摩擦蹄片(7)和從動件(5)之間產(chǎn)生摩擦力F。該摩擦力F產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩T=FR，作用于從動件(5)上，克服負載，實現(xiàn)主動件(14)和從動件(5)之間的運動和扭矩的傳遞。當然作為運動輸入的主動件(14)和作為運動輸出的從動件(5)可以反過來使用，即運動可以由從動件(5)輸入，由主動件(14)輸出。