[实用新型]滚轮弧楔式超越离合器

说明书

本实用新型属于传动部件，特别是超越离合器。

已有的离合器采用滚柱式超越离合器，它存在着传递扭矩小，极限转速低等缺点，应用范围受限制。为了扩大使用范围，有必要提供一种性能好，机械磨损小的超越离合器。

本实用新型的目的是提供一种结构简单，操作方便，传递扭矩大，极限转速高的离合器。

为达到上述目的，本实用新型采用以下结构：它包括工作部分和操作部分。工作部份包括外套，星轮，正、反向弧楔，滚轮，滚轮轴，摩擦扭簧，楔紧扭簧。外套与星轮的中心重合，正、反向弧楔成对均布在外套和星轮之间，弧楔小端孔内装有弧楔轴，弧楔轴两侧伸出端装有弧楔侧板，防止弧楔轴向移动，楔紧扭簧的两直臂分别压在弧楔轴和星轮上。滚轮轴安装在弧楔大端的腰孔内，其作用力使弧楔向楔紧方向动作。两个滚轮安装在滚轮轴的两端，并与弧楔侧面相接触，摩擦扭簧的两直臂分别压在弧楔和滚轮轴上，保持滚轮压紧在外套内壁上。操作部分包括凸轮轴、凸轮，凸轮轴安装在星轮上，凸轮轴位于正、反向弧楔小端的中间，凸轮轴中部有方榫，方榫与凸轮上的方孔连接。

上述结构中，依靠弧楔传递扭矩，依靠滚轮实现超越，在同样结构尺寸条件下，较滚柱式超越离合器传递扭矩大5～6倍，极限转速提高5～6倍。离合器的结构简单，结合平稳、可靠，无噪声及振动，本身耗能小，运转灵活，可应用在各种机械传动中。

以下结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1：离合器结构示意图

图2：图1的A－A剖面图

图3：离合器正向工作状态图

图4：离合器正向超越工作状态图

图5：星轮主要参数示意图

图6：星轮侧向主要参数示意图

图7：弧楔主要参数示意图

图8：外套主要参数示意图

图1、图2中，〔1〕为外套，〔2〕为星轮，〔1〕、〔2〕中心重合，并分别与传动系统中的从动件、主动件相固连，两者可作相对迴转。〔3〕为正向弧楔，〔4〕为反向弧楔，它们位于外套和星胎之间，〔3〕、〔4〕配套为一组，图1中为三组均布。弧楔的小端孔内装有弧楔轴〔11〕，弧楔轴两侧伸出端装有弧楔侧板（图中未画出），〔8〕为楔紧弹簧的两直臂分别作用在弧楔轴和星轮上，弧楔大端的腰形孔内有滚轮轴〔6〕，两滚轮〔5〕安装在滚轮轴的两端，并与弧楔〔3〕侧面相接触，摩擦扭簧〔7〕的两直臂分别与弧楔、滚轮轴相接触。〔9〕为凸轮，〔10〕为凸轮轴，凸轮轴安装在星轮上，凸轮轴位于正、反向弧楔小端的中间，凸轮轴中部有方榫，与凸轴上的方孔紧密铆接，通过外操作件使凸轮旋转一定角度，凸轮两侧的工作面就可以与正向弧楔或反向弧楔的小端相接触（设定旋转方向逆时针为正，星轮为主动件）。

图1中，凸轮在中间位置，正、反向弧楔同时处在工作状态下，星轮与外套楔紧成一体，可以双向传递扭矩。图3表示离合器正向工作图；图4表示正向超越状态图，它的工作原理是：在离合器正向工作情况下，依靠外操纵件控制，凸轮轴带动凸轮顺时针旋转一个角度，凸轮右侧工作面将反向弧楔顺时针旋转推出工作区。由于摩擦扭簧的作用，反向弧楔绕弧楔轴顺时针摆动一个微小角度，使其内凹工作面与星轮贴紧，而外凸工作面与外套内壁脱离。惟有两侧滚轮在摩擦扭簧的作用下与外套内壁相接触。正向工作扭矩由星轮内花键输入，带动星轮正向旋转，正向弧楔上的滚轮被摩擦扭簧压紧在外套内壁上，产生反向摩擦力F，这个力与楔紧扭簧作用方向相同，共同作用在弧楔上使其不能随星轮旋转，只能沿星轮工作面逐渐进入工作区，当达到楔紧工作点时，弧楔将星轮与外套楔紧成一体，工作扭矩得以传递到外套上，此为结合状态，起扭矩传递作用。

当主动件扭矩消失，或反向转动时，由于外套和从动件的转动惯量以及负载的作用，使主动件产生速度差，外套的角速度ω₂大于星轮角度ω₁，即ω₂－ω₁＞0。这时弧楔与外套内壁脱离，产生一个间隙，弧楔上的滚轮与外套内壁的摩擦产生一个摩擦力F，作用于弧楔上并克服楔紧扭簧的作用力，使弧楔在星轮上顺时针转过一个角度，并紧贴在星轮上，弧楔的外凸工作面与外套内壁彻底分离并保持一定的间隙。只有滚轮在外套内壁上滚动，这称为超越状态。外套和星轮各以自己的角速度迴转。

若将凸轮轴逆时针旋转一个角度，正向弧楔即失去作用，反向弧楔则处于工作状态。可以反向传递扭矩和超越运动。

图5、图6、图7、图8中，D表示外套内径，外径D₁＝1.2D（一般在1.2～1.25D之间），B为外套厚度B＝0.33D（一般在0.3～0.33D之间），R₁为工作点半径，R₁＝0.8D（一般在0.8～0.9D之间），R₂为圆弧半径，R₂＝0.4D（一般在0.4～0.5D之间），R为星轮工作点，R＝0.4D（一般在0.4～0.45D之间），B₂为星轮厚度，B₂＝0.6B，（一般在0.5～0.6B之间）。