[实用新型]轴向自控离合器的分离保持机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械传动领域中的轴向压合式自控离合器，特别涉及一种弹簧压合式自控离合器轴向分离后用于维持其分离状态的保持机构，属机械传动领域。

技术背景

现有技术的轴向弹簧压合式自控离合器，除了牙嵌式自锁差速器外，牙嵌式超越离合器和安全离合器，以及弹簧钢球式安全离合器均不具备轴向分离后的状态保持功能。主、从动接合元件轴向分离后，二者的相对转动会带来冲击、碰撞、噪音和端面齿的过度磨损，对轴向弹性嵌合力较大的牙嵌式安全离合器甚至会严重到折断端面齿的程度。因此，无论是理论界还是工程界，传动领域内长期普遍的共识是，轴向弹簧压合式自控离合器不适用于分离后主、从动接合元件相对转速较大或者载荷惯量较大的轴系传动部位。比如，牙嵌离合器的工作转速一般不超过200转/分钟，负荷不大于400N·m，对弹簧钢球式安全离合器，在1,000N·m量级的负荷上，其最高工作转速一般不超过400转/分钟。所以，它们的应用受到了很大的限制，致使其可传递转矩巨大、结构简单以及接合后没有滑转和生热等优点难以得到应有的利用。尽管拥有牙嵌式自锁差速器中的分离保持机构的技术，但由于其特殊的借助其主动环的布局形式，对弹簧刚度、弹簧长度以及装配过于严苛的要求，以及不能调节等限制因数的影响，该技术至今都没有应用到其它的相关离合器中。况且其自身还存在分离阻挡和嵌合复位二过程的可靠性问题。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是提供一种结构简单、工作可靠且不受弹簧参数稳定性影响、适应不同的轴向嵌合力、装配简单的可用于所有轴向弹簧压合式自控离合器的分离状态保持机构，以消除或基本消除该类离合器原有的冲击和碰撞。

记述技术方案之前先对相关名词或概念说明如下：

属主环：被附属阻挡环或附属限位环所刚性依附的回转构件。

基准环：嵌合工作状态下，作为阻挡环相对静止的参照对象的回转构件；其轴向上直接面对阻挡环的端面被称为基准端面，径向上直接面对阻挡环的圆柱面被称为基准圆柱面。

阻挡工作面：阻挡嵌合机构轴向分离后，组成该机构的齿环双方的径向齿之间用来进行对顶接触的齿顶面部分，其升角用λ表示。

阻挡工况：阻挡嵌合机构的组成双方的阻挡齿相互对顶接触，阻止轴向上位于其之外的其它轴向嵌合机构嵌合的工作状况。

δ角：阻挡工况中，阻挡环一方面由其滑动端面或圆柱面与基准环的基准端面或基准圆柱面接触形成滑动摩擦副，另一方面由其阻挡齿的阻挡工作面与附属阻挡齿的阻挡工作面轴向接触形成静摩擦副，在仅靠该静摩擦副来限定阻挡环相对附属阻挡环的周向位置时，该静摩擦副必需是自锁的，其中，能够确保该静摩擦副自锁的阻挡工作面的最小升角就定义为δ。

max()：取最大值函数，即，提取括号内数列中的最大值。

限位工作面：对阻挡环的周向相对位置给与限制的表面。即，限位嵌合机构中限位凹槽的周向界面。

最小阻挡高度：阻挡嵌合机构为实现其阻挡工作面之间的对顶接触所必需分开的最小轴向距离。

起始分离高度：在弹性嵌合力的作用下，轴向嵌合机构的组成双方为实现其相对转动所必需具备的最小轴向分离距离。在设计许可的相对方向上转动，该距离必须为零，反之，该距离可以不为零。

全齿接合深度：在保证轴向接触且不考虑起始分离高度的前提下，轴向接合或嵌合机构的组成双方相对转动一周时，其第一接合元件与第二接合元件之间的轴向距离的变化幅度。也可称作全齿嵌合深度。

阻挡嵌合机构的入口裕度K：在不考虑其它嵌合机构的影响以及阻挡环周向自由时，从最小阻挡高度上，组成阻挡嵌合机构的齿环双方在不影响该机构轴向嵌合的前提下相互间可以连续错开的最大圆周角度。

齿顶阻挡角Θ：在压合弹簧作用下，在不考虑阻挡嵌合机构的影响时，轴向分离状态中的自控离合器为避开其内部相关齿顶面的阻挡、达到轴向接合的目的，其接合双方相互间必需连续错开的最大圆周角度。

本实用新型中，当一嵌合机构的组成双方分别以另一嵌合机构的组成双方为轴向支撑根基时，就称前一嵌合机构轴向上位于后一嵌合机构之内，反之为之外。另外，本实用新型所称的“阻挡环”均为独立阻挡环的简称。