[发明专利]一种非摩擦式超越离合器

说明书

本发明提供一种可承受大载荷的非摩擦式超越离合器，该超越离合器由内环、外环、传力爪和状态选择机构组成。状态选择机构由单向轴承、齿轮及弹簧组成，当内环和外环的相对运动状态发生改变时，状态选择机构改变传力爪的位置，从而改变超越离合器的工作状态。当内环与外环同步时，传力爪与内环和外环同时保持面接触，通过接触面的挤压作用传递载荷；当内环与外环处于超越状态时，传力爪的位置发生改变，它与内环和外环中的一个保持相对静止，与另一个脱离接触，没有摩擦和磨损。在同步与超越两种状态之间转换时，传力爪与内环或外环产生短时摩擦，由于作用时间短暂，仅产生非常轻微的局部磨损。与现有超越离合器相比，本发明所述的非摩擦式超越离合器具有传递力矩大、使用寿命长的优点。

技术领域

本发明涉及机械传动领域，具体为一种超越离合器。

背景技术

超越离合器在机械工程中应用十分广泛，它主要应用于内燃机的启动机、脉动式无级变速器、工程车辆所用双涡轮动力换挡变速箱、混合动力汽车的传动系统，以及需要双动力驱动或双速驱动的场合。

超越离合器的主要组成部分一般包括主动件、从动件和中间元件三部分。主动件与从动件之间的动力通过中间元件传递。按照传动原理分，超越离合器可以分为摩擦式和非摩擦式两种类型。摩擦式超越离合器的中间元件与主动件和从动件之间产生较大的摩擦力，依靠摩擦力传递动力；非摩擦式超越离合器的依靠中间元件与主动件和从动件之间的挤压或拉伸作用传递动力。

应用较为广泛的摩擦式超越离合器主要有滚柱式超越离合器和楔块式超越离合器两种类型。滚柱式摩擦离合器和楔块式摩擦离合器的中间元件与主动件和从动件之间都为高副接触，接触应力大，接触表面容易出现压溃或塑性变形现象，因此不能传递较大的载荷。此外，当中间元件磨损后，会出现传动失效的情况。滚柱式超越离合器的滚柱因磨损使直径减小时，可能造成不能自锁的情况，使传动失效。楔块式超越离合器的楔块磨损后，在载荷较大的情况下，可能有一个或几个楔块转动超过最大撑线范围，使主动件和从动件卡死，即使力矩减小后也不能复位，导致超越离合器失效。

最常见的非摩擦式超越离合器是棘轮棘爪机构。棘轮棘爪机构虽然能够传递较大的载荷，但处于超越状态时，中间件棘爪在棘轮表面滑动，产生较大的工作噪声，摩擦磨损严重，工作寿命较短，一般仅用于低速传动。

由于传动机理的约束，现有超越离合器很难满足现代机械工业发展的需要。在工程机械、航空发动机、自动变速箱等机械设备中，迫切需要能够传递大扭矩、具有长寿命的新型超越离合器。

发明内容

本发明的目的是克服现有超越离合器的不足，提供一种能传递大扭矩，具有长寿命的新型超越离合器。本发明采用如下两个技术手段：一是为实现大扭矩传递，主动件与从动件之间的力矩传递采用非摩擦方式，依靠主动件、中间件、从动件三者的相互挤压传递力矩，同步状态时主动件与中间件，中间件与从动件之间的接触方式都为面接触；二是为实现长寿命工作，在超越状态时，中间件与主动件和从动件中的一个保持相对静止，与另一个脱离接触，将超越状态时中间件的摩擦和磨损消除。