[发明专利]装载机鼓形滚柱式超越离合器

说明书

技术领域

本发明涉及一种装载机鼓形滚柱式超越离合器，属于工程机械装载机传动装置领域。

背景技术

超越离合器是目前装载机中普遍使用的易损部件，其结构主要由外环齿轮和由内环凸轮、中间输入轴齿轮、弹簧、滚柱等组成的输入轴组件构成。目前普遍使用的上述结构的超越离合器主要存在以下不足之处：

1、由于超越离合器在工作中传递扭矩是靠滚柱外圆与外环内孔形成的楔型空间摩擦楔紧工作的，滚柱与外环是线接触。现普遍使用的超越离合器均使用Φ13直径的滚柱，由于直径小，存在接触强度不足、易磨损、使用寿命短的问题。

2、滚柱是圆柱形，在轴线方向上是直线。由于与滚柱接触的凸轮表面以及外环齿轮内孔均存在不同程度的制造误差，组合后滚柱容易出现一端受力的情况，致使滚柱出现拐动、偏摆等不正常工作状态，从而导致滚柱以及隔离环的异常损坏。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，在保留原技术结构简单、经济性好的基础上，提供一种技术性更加合理，工作平稳性好、性能可靠、使用寿命长的装载机鼓形滚柱式超越离合器。

本发明的目的是通过以下方式实现的：

本发明包括外环齿轮、内环凸轮、隔离环、中间输入轴齿轮、滚柱、弹簧、压盖，其特征是：滚柱的形状为腰鼓形，其中部最粗部位的直径为Φ15～Φ19mm，滚柱数量为19～48个，滚柱的鼓形量为0.003～0.05mm。

所述滚柱的排列形式为单列或双列。

本发明的优点是：

1、由于滚柱为腰鼓形。可始终保持滚柱与外环及凸轮在滚柱的中间部分接触，避免由一端接触而使滚柱在结合和分离时出现偏摆现象导致隔离环的不正常损坏。

2、由于采用较大直径滚柱，有利于改善滚柱与凸轮、外环间的接触强度。提高超越离合器的承载能力，延长超越离合器的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A-A部的局部剖视放大图；

图3为图2的左视图。

图中：1：外环齿轮，2：滚柱，3：隔离环，4：内环凸轮，5：中间输入轴齿轮，6、7、11：轴承，8：螺母，9：螺栓，10：压盖，12：弹簧。

具体实施方式

实施例：参照附图，设计制造一种使用鼓形量为0.003的鼓形滚柱的超越离合器。该超越离合器包括外环齿轮1、内环凸轮4、隔离环3、中间输入轴齿轮5、滚柱2、弹簧12、压盖10，以及轴承6、7、11，螺母8，螺栓9；滚柱中部最粗部位的直径为φ15mm，滚柱数量为24，滚柱长度为26mm，滚柱排列方式为单列。其中：鼓形量是指滚柱中部最粗部位的直径与滚柱两端的最小直径的差。

本超越离合器的主要性能特点为：

1.由于采用鼓形滚柱，克服了由于外环齿轮、内环凸轮及中间输入轴齿轮等相关配合件的制造误差导致装配后，外环齿轮滚道，滚柱及内环凸轮工作面间的不平行，致使滚柱在结合过程中一端接触产生偏摆拐动的不正常工作状态，导致隔离环异常损坏使超越离合器早期失效的现象。

2.采用15mm直径的滚柱，改善了滚柱与外环齿轮滚道及内环凸轮工作面间的接触应力，提高了接触强度，延长了超越离合器的寿命。

3.由于滚柱直径增加而长度未改变，使滚柱长径比减小(如采用双列滚柱时则极大减小长径比)，改善了滚柱在结合和分离过程中的直线前行能力，提高了超越离合器工作的平稳性。

采用本发明制造的样机，经试验台在采用装载机使用超越离合器的额定工况下，与原有技术的离合器对比试验。

1.高速空运转试验时，本发明样机听不到滚柱与隔离环以及外环齿轮滚道间发出的摩擦撞击的声音，而原有技术的超越离合器有很明显的噪音。

2.在超最大扭矩的极限负载情况下，在超最大扭矩的极限负载情况下，3000次超越、结合的不间断反复试验后，拆解后对比，发明样机与原有技术对照超越离合器的外环齿轮滚道、滚柱和内环凸轮工作面的磨损痕迹，发明样机的滚柱、外环齿轮滚道和内环凸轮工作面的接触面间均为均匀的运转摩擦痕迹，没有出现明显较重的摩擦痕迹的部位。而原有技术对照超越离合器一台在外环齿轮滚道口部一侧有约1mm宽的一条较重的磨损痕迹。在滚柱和内环凸轮工作面同侧均有明显摩擦痕迹点。另一台在外环齿轮滚道在与滚柱接触的两端有较重的摩擦痕迹而中间侧有很轻的摩擦痕迹。

根据试验比对结果可知：

1.本发明可明显改善超越离合器在脱离和结合过程中，滚柱在外环齿轮滚道及内环凸轮工作面间工作状态，使每个滚柱的接触面都保持由中间向两端延伸的正确工作位置，避免了由于滚柱一端接触而发生偏摆拐动导致超越离合器的早期异常损坏现象。

2.本发明样机的磨损痕迹明显比对照超越离合器轻，说明本发明使超越离合器的滚柱与外环齿轮滚道及内环凸轮工作面间的接触应力得到改善，接触强度提高相应的工作中磨损减小，寿命得到提高。