[其他]滚柱——楔块式超越离合器

说明书

本实用新型涉及一种改进的工程部件超越离合器，特别是以滚柱组成的楔块或星轮的滚柱——楔块式超越离合器。

在机械工程手册28篇90页（机械工业出版社1980年版）和其它书刊中谈到的能够单向传动的超越离合器，主要有滚柱式和楔块式两种。滚柱式的具有外环、滚柱、弹簧和星轮，其优点是主要磨损件滚柱可采用标准件，容易制造和更换，质量容易保证，但由于星轮形状的限制，滚柱数量少，所以扭矩小，而且外形尺寸大，星轮制造较难；楔块式的具有外环、内环、楔块和弹簧，其优点是楔块数量多，所以能传递较大扭矩，而且外形尺寸小，但楔块外形不是简单的规则图形（故通常又称为“异型滚子”）很难用一般工艺手段制造，通常采用冷拔成型的异型钢制造，质量难保证，寿命较低。

本实用新型的目的，在于提供一种兼有以上二种超越离合器的优点，既能传递较大扭矩，又容易制造的滚柱——楔块式超越离合器。

基本构思是：在内环、外环之间有若干标准滚针或圆柱滚子，分为两层，挤压弹簧使外层滚柱与外环贴紧并压在内层滚柱上，内层滚柱压在内环上并布满其表面，在一定尺寸关系下，内外环之间只能单向传动。

图1a和图1b是基本型式的滚柱——楔块式超越离合器：内环、外环、滚柱都具有圆形断面。

图2a和图2b是图1a和图1b的变形——内层滚柱固定在内环上，相当于一个星轮，而滚柱数量较多。

图3a～图3g是滚柱可采用的断面形状。

图4和图5是采用不完整的圆断面滚柱的两个例子。

下面结合附图，进一步描述本实用新型的几个实施例。

参照图1a与图1b：

在内环（1）的圆柱外表面上布满内层滚柱（2），在其外围排布与内层滚柱（2）数量相同的外层滚柱（3），后者套在外环（4）的圆柱内表面之内，外层滚柱（3）被挤压弹簧（5）与一个内层滚柱（2）隔开并被挤向另一个内层滚柱（2）与外环（4）间逐渐变窄的空间，和外环（4）在C点接触，并使该内层滚柱（2）和内环（1）在B点接触，直线BC与B点处内环（1）的法线OB形成角φ，当φ小于接触表面的最小摩擦角时，这一机构的效果和楔块式超越离合器相同，这里外层滚柱（3）和内层滚柱（2）共同组成了楔块（6），必要时可以将它们粘结或焊在一起以便于装配。

内环（1）的外径D₁应符合如下公式：

D₁≈1.02（Sec (π)/(n) －1）d₁……（1）

其中n是内层滚柱的数量，取整数。（n≥10）

d₁是内层滚柱（2）的直径，取标准值。

外环（4）的内径D₂应符合下式：

D₂≈D₁＋（d₁＋d₂）（1＋COS2φ）…（2）

其中d₂是外层滚柱（3）的直径，取标准值。

φ是楔角，与楔块式超越离合器相同，φ的可靠工作范围为3～5°，设计时取大值。

外环（4）和内环（1）可以是独立的零件，也可以是其它零件的一部分，用淬火钢制造并磨光。

两层滚柱如果采用国家标准GB309－77的滚针或滚动轴承的圆柱滚子，则不必自制，可由轴承厂订购，而且具有成本低、质量高、寿命长的优点。

挤压弹簧（5）可用弹簧钢制成板弹簧，经热处理达到洛氏硬度45～50°。

参阅图2a和2b：作为上述结构的变种，当内层滚柱（2）与内环（1）用粘接、焊接等方法结合在一起时，就组成一个星轮（7），此时机构的原理与滚柱式超越离合器相同，只是滚柱的数量多到最大限度，因为除去挤压弹簧（5）占去不大的空间外，其余空间全被滚柱占满了。

为了减少接触应力和减少磨损，可将滚柱磨出小平面或小弧面一处或二处（如图3a～图3g），也可以在内环（1）上制出若干凹槽。

图4是内环（1）上有凹槽，内层滚柱（2）上也有凹面的例子；

图5是内层滚柱（2）磨有两处小平面并且粘接在内环（1）上的例子；

在这些情况下，公式（1）和（2）应修正如下：

D₁≈1.02（Sec (π)/(n) －1）d₁＋2h₁……（3）