[发明专利]一种斜撑离合器结构的正向设计与计算方法

权利要求书

1.一种斜撑离合器结构的正向设计，其特征在于：包括呈圆弧型面设置的楔块、外套和内轴，所述外套和内轴之间形成滚道，所述楔块可滑动设于滚道内，所述楔块与滚道接触的上下两个弧面由两个偏心圆弧组成；

一种斜撑离合器结构的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.反转内外滚道、并对楔块的运动进行分析：

假设楔块静止不动，所述楔块包括内圆弧、外圆弧和边线，初始状态下，Q点和C点分别为楔块的内圆弧与内滚道、外圆弧与外滚道的楔入点，此时设所述内滚道所在圆的中心点为O，楔块的宽度为b、内圆弧半径r_i、外圆弧半径r₀、中心距Z、中心角α为标准规格离合器楔块的5个基本参数，J₀为楔块的规格参数，而R₀、R_i为离合器内轴与外套的半径，t为内圆弧圆心至楔块对应边缘的距离，设参数为楔块外圆弧圆心至边线的垂直距离，D_i、D₀分别为楔块内圆弧、外圆弧中心至边线的垂足点；

随着发动机扭矩载荷的施加，楔块从Q点和C点开始楔入传动，楔块在内滚道和外滚道之间逐渐翻转至最大升程，此时楔块分别与外滚道和内滚道接触的点变为C′和Q′边界点，直至翻越失败；

所述楔块在内滚道与外滚道之间的初始楔合高度为H_nom，所述楔块在滚道内翻转达到的最大高度记为H_max，所述楔块翻转达到的最大高度与初始楔合高度之间的差值，即为楔块的升程，升程关系式如I式所示：

S_R＝H_max-H_nom I式

式中，S_R表示楔块的升程距离；

对于给定宽度的楔块结构，当外圆弧以及内圆弧的边界点Q′和C′同时成为楔块升程的极限点时，楔块将获得最大升程，仿照凸轮设计的反转法，此时令内轴和外套绕楔块的外圆弧中心点A点反向旋转，此时中心由O旋转至O′处，此时将楔块当作凸轮刚体，则内轴成为从动件被推动挤压，设变形后的内轴半径为R_i′，为旋转前后圆心连线的夹角，B点为楔块的内圆弧所在圆的中心点；

S2.求解最大升程：

首先，在ΔQOC中存在关系式如Ⅱ式所示：

其中，为Q、C两点之间的距离；

其次，在ΔQ′BD_i中，存在关系式如Ⅲ式所示：

由此可得∠ABO′＝π-∠Q′BD_i-α；

再次，在ΔO′AB中存在关系式如Ⅳ式所示：

其中，

然后，还存在关系式∠D₀C′A＝π/2-(∠BAO′-α)，

且存在关系式整理可得关系式如Ⅴ式所示：

设t为递增变量，由Ⅲ式-Ⅳ式可求得对应的及b′；

当b′＝b时，可得到楔块升程极限位置处的R_i′和边距

此时可得关系式如Ⅵ式所示：

最后，根据I式可得结构优化后的楔块最大升程值，即有

显然，S_R为根据反转法计算所得的楔块的有效最大升程。