[发明专利]离合装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种强力输出夹心式梁板复合激振增扭调速离合装置及其控制方法，以解决当前超声波离合器实现功能单一、不可增扭调速等技术问题。本发明包括上箱体、下箱体、输入轴、轴端组件、滑动支撑组件、离合激振组件、预紧组件、输出轴、连接组件和紧固螺栓，离合激振组件包括固定盘、激振杆和摩擦板，激振杆包括前匹配端、压电叠堆和后匹配端。施加超声频段内激励电信号于压电叠堆及压电陶瓷片，激发激振杆和摩擦板分别产生纵振和弯曲或径向伸缩振动模态，利用振动模态的叠加耦合，产生驱动行波形成驱动摩擦力，实现装置的离合控制与增扭调速。本发明具有结构简单紧凑、可增扭调速等技术优势，在机械传动与制动技术领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种强力输出夹心式梁板复合激振增扭调速离合装置及其控制方法，属于机械传动与制动技术领域。

背景技术

离合器主要是用于实现动力机械各传动系之间运动或动力的传递与切断，一般安装在发动机与变速器之间，是动力机械传动系中直接与发动机相联系的总成件；根据工作原理与实现方式的不同，传统离合器主要分为电磁式离合器、磁粉式离合器、摩擦式离合器和液力式离合器四种类型。随着科学技术的飞速发展，开发具有抗电磁干扰、运动稳定性好、结构简单、易于微型化等技术特点的新型离合器装置，已成为当前机械传动与制动技术领域中亟待解决的关键技术问题之一，超声波离合器就是在这样的技术背景下应运而生。与传统离合器相比，因其具有响应速度快、无电磁干扰、运动稳定性好以及结构装配尺寸小等技术优点，有望广泛应用于机械传动与制动技术领域。

中国实用新型专利《压电陶瓷摩擦离合制动器》，授权公告号为 CN 2304785Y，授权公告日为1999年1月20日，公开的一种压电陶瓷摩擦离合制动器，主要由摩擦传动和驱动两部分组成，摩擦传动是由主、从动件构成，驱动部分是由压电陶瓷晶片和电极板叠置构成，驱动部分端部装有力传递机构，它为杠杆机构，装在主动件上，摩擦蹄片固定在力传递机构上，其圆弧部分与从动件的内表面构成摩擦副，主动件与从动件之间由轴承联接，主动件的端部装有驱动部分电源输入件；中国发明专利《一种模组化超声波离合与刹车装置》，授权公告号为 CN 100343545C，授权公告日为2007年10月17日，公开的一种模组化超声波离合与刹车装置，主要由控制电源组、驱动元件、从动元件、支撑架组、预力调节装置、固定座以及支座组成，该驱动元件与该从动元件均为包括所有压电元件的装置，且于该装置的结合面相互紧压、接触，故在离合应用时的负载端会伴随马达轴心而同步转动，及在刹车应用时的负载端会有制动效果，当压电元件加入交流电源时，则该装置的结合面会因压电元件受到逆压电效应的作用而产生机械振动而相分离，故在离合应用时的负载端会停止转动，及在刹车应用时的负载端无法产生制动效果；中国发明专利《基于超声悬浮力控制的离合器》，授权公告号为 CN 100424369C，授权公告日为2008年10月8日，公开的一种基于超声悬浮力控制的离合器，由主动旋转盘、被动旋转盘、压电陶瓷片、复位弹簧和高频电源组成，被动旋转盘扣合在主动旋转盘的圆环体内，主动旋转盘的端面与被动旋转盘的一个端面相接触，压电陶瓷片固定在被动旋转盘的另一个端面上，高频电源连接在压电陶瓷片的接线端上，复位弹簧设置在主动旋转盘或被动旋转盘上使主动旋转盘和被动旋转盘保持接触。

上述几种实现方式的超声波离合器装置，虽能实现离合动作的产生与速度扭矩的传递，但其无法对离合器装置所传递的扭矩与速度进行调节与控制，致使上述实现方式的超声波离合器装置存在装置实现功能单一、不可增扭调速等技术问题，限制其在机械传动与制动技术领域的应用与发展。

发明内容

为解决当前超声波离合器存在装置实现功能单一、不可增扭调速等技术问题，本发明公开了一种强力输出夹心式梁板复合激振增扭调速离合装置及其控制方法。

本发明所采用的技术方案是：所述强力输出夹心式梁板复合激振增扭调速离合装置包括上箱体、下箱体、输入轴、轴端组件、滑动支撑组件、离合激振组件、预紧组件、输出轴、连接组件和紧固螺栓。