[发明专利]电磁扭杆离合器离合盘的工作沟槽结构及设计方法

权利要求书

1.一种电磁扭杆离合器离合盘的工作沟槽结构，具有一个离合盘，其特征在于：所述离合盘上设有导向槽和工作沟槽，工作沟槽与离合盘的导向槽之间通过过渡圆弧连接，当弹性扭杆组件在电磁力作用下发生摆动，弹性扭杆组件上的传力钢球通过导向槽和过渡圆弧进入离合盘上的工作沟槽实现接合；所述离合盘上的工作沟槽为半球形沟槽或半圆柱状沟槽；传力钢球与工作沟槽的接触点过球心法向截面为传力截面，所述半球形沟槽的传力截面为半圆形截面，所述半圆柱状沟槽的传力截面为单圆弧形截面、双心圆弧形截面或椭圆形截面。

2.根据权利要求1所述的电磁扭杆离合器离合盘的工作沟槽结构，其特征在于：所述工作沟槽的椭圆截面的宽度是截面椭圆沟槽的最大距离，椭圆截面的深度是传力钢球中心圆的圆心至工作沟槽底部的最大距离。

3.根据权利要求1所述的电磁扭杆离合器离合盘的工作沟槽结构，其特征在于：所述过渡圆弧是椭圆截面与导向斜面之间的连接曲面，过渡圆弧分别与椭圆截面、导向槽斜面相切，以确保传力钢球接合和分离方便，且过渡圆弧半径大于传力钢球直径的一半。

4.一种权利要求1所述的电磁扭杆离合器离合盘的工作沟槽结构的设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)离合盘工作沟槽结构形式设计

离合盘工作沟槽结构设计为半圆柱状沟槽；工作沟槽的传力截面设计为椭圆形截面；以椭圆中心为坐标原点建立直角坐标系，椭圆长轴垂直于传力截面，短轴位于传力截面上；

(2)工作沟槽的椭圆截面尺寸设计

工作沟槽的椭圆截面尺寸包括长半轴、短半轴以及椭圆中心与传力钢球球心之间的距离，由传力钢球直径、传力钢球的接触角、传力钢球与椭圆接触点的接触沟槽 曲率系数决定；截面椭圆的长半轴、短半轴由式(1)计算确定：

式中，a—椭圆长半轴；

b—椭圆短半轴；

c—沟槽曲率系数；

α—沟槽与钢球的接触角度；

d——钢球直径；

(3)工作沟槽的宽度与深度设计；

工作沟槽宽度由式(2)确定：

工作沟槽深度由式(3)确定：

式中，L—沟槽宽度；

H—沟槽深度；

c—沟槽曲率系数；

α—沟槽与钢球的接触角度；

d—钢球直径；

(4)工作沟槽的过渡圆弧设计；

过渡圆弧设计包括圆弧半径及位置确定，过渡圆弧是截面椭圆与导向斜面之间的连接曲面，过渡圆弧分别与椭圆截面、导向槽斜面相切，以确保钢球接合和分离方便；过渡圆弧半径设计为大于钢球直径的一半。

5.根据权利要求4所述的设计方法，其特征在于：所述工作沟槽的椭圆截面尺寸设计时，工作沟槽与传力钢球的接触角度设计为30°～60°，并使工作沟槽与传力钢球的接触角度需要保障传力钢球有15°～20°的预留包角，接触沟槽 曲率系数取0.515～0.525。