齿盘超越离合器制造技术

齿盘超越离合器是一种刚性啮合类超越离合器，以端面齿盘或伞齿盘来增加承受周向剪切力的材料的总厚度和承受周向挤压力的总面积，使载荷能力得到提高的基础上，配合辅助超越离合装置、行程转换放大机构、啮合导向斜面、复位斜面、止动装置、避让间隙、缓冲机构、双向锁止、双向分离等多种技术手段的使用，在减轻磨损、延长寿命、缩小空程角度、消除缓冲、啮合方位角度、适用范围等方面取得了新的进步。

【技术实现步骤摘要】
齿盘超越离合器
本专利技术提供一种超越离合器。
技术介绍
目前超越离合器主要有摩擦式、啮合式两大类。摩擦式一般以圆柱、楔块作为锁止元件，存在易磨损、寿命短、承受载荷小的缺点。啮合式主要有棘轮式和柱销式，采用刚性传动可以承受较大的载荷，但啮合单元之间不互相支撑，单个啮合单元需要有较高的强度，因而往往周向尺寸或周向分布距离较大，导致空程角度和传动冲击都比较大。啮合式超越离合器的啮合单元在工作中主要受到周向剪切和挤压，而现有超越离合器的啮合单元分布的圆周面上，因分布距离的存在，承受周向剪切力的材料的总厚度和承受周向挤压力的总面积尚有很大的开发空间，而承受周向剪切力的材料的总厚度承受周向挤压力的总面积的提高意味着一系列的好处成为可能——在同等载荷能力下，啮合单元的周向尺寸或分布距离可以更小，传动精度可以更高，传动冲击可以更小。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种超越离合装置，其采用端面齿盘来增加承受周向剪切力的材料的总厚度和承受周向挤压力的总面积，使载荷能力得到提高的基础上，配合辅助超越离合装置、行程转换放大机构、啮合导向斜面、复位斜面、止动装置、避让间隙、缓冲机构、双向锁止、双向分离等多种技术手段的使用，在减轻磨损、延长寿命、缩小空程角度、消除缓冲、啮合方位角度、适用范围等诸多方面取得了新的进步。本专利技术包括内环（1）、外环（11）、啮合副（4、7）、离合执行机构（8、9、10、15），其特征在于啮合副（4、7）包括可以随外环（11）或内环（1）转动的主动齿盘（7）或被动齿盘（4），它们的端面有沿着整个圆周均匀连续分布的传动齿（5、6），其中包括主动齿（6）和被动齿（5）；前述主动齿盘（7）可以通过轴向活动与被动齿盘（4）进行啮合或分离，从而实现外环（11）与内环（1）在周向转动时的结合或分离；离合执行机构（8、9、10）包括用来触发啮合副（4、7）的啮合动作、提供啮合动力并减缓传动冲击的辅助性超越离合装置（9、15），其技术类型包括但不限于滚柱式、楔块式、非接触式、挠性环式、链环式、光电式、液力式、气动式、磁力式、人工操控式或以上所列的组合。本专利技术的离合执行机构（8、9）中包括行程转换放大装置（8），它可以把辅助性超越离合装置（9、15）中的摩擦式锁止物（9）的周向行程转换成主动齿盘（7）在轴向上更大的行程，使主动齿盘（7）到达完全啮合位置承担起主要载荷之时锁止物（9）尚未到达锁止位置，由此提高啮合灵敏度并减轻锁止物（9）被挤压的程度来延长使用寿命。本专利技术的主动齿盘（7）与内环（1）之间，或者被动齿盘（4）与外环（11）之间，或者内环（1）与键槽（14）之间在连接处预留有周向避让间隙；在啮合过程中，当主动齿盘（7）到达完全啮合位置之前出现啮合冲突时，便于主动齿盘（7）和被动齿盘（4）在周向相对转动避开冲突角度；避让间隙里设置有弹性缓冲材料来保持间隙位于预定的方向并减缓周向啮合冲击。本专利技术的传动齿（5、6）的承压面（18）和背压面（19）是平面，主动齿（6）和被动齿（5）齿形互补，齿面接触方式为平面接触，同一圆周截面的齿根处承受周向剪切力的材料总厚度为全周长，主动齿6和被动齿5的周向投影面积重合的部分都是参与承受周向挤压力的面积。本专利技术的传动齿（5、6）的传动齿（5、6）在同一直径处的截面形状是的一系列形状互补而且连续排列的直边尖角，在任意周向角度下都可以开始啮合动作；在啮合过程中，传动齿（5、6）的承压面（18）或背压面（19）在轴向啮合力的作用下可以引导啮合双方调整周向相对角度滑向完全啮合位置，而在分离过程中，背压面（19）在周向挤压力的作用下可以引导啮合的双方沿轴向分离；采用磁力装置引导主动齿（6）和被动齿（5）的齿尖在即将进入啮合距离时相互偏离避免正面相撞。本专利技术的主动齿（6）和被动齿（5）的齿顶线和齿根线与主动齿盘（7）和被动齿盘（4）共同的轴心线的夹角相等，便于提高齿面的加工和维修效率。本专利技术的内环（1）中嵌有磁性材料（12）或采用弹簧装置来协助主动齿盘（7）复位，并防止其在空转行程中出现轴向滑动而与被动齿盘（4）互相摩擦或碰撞。本专利技术直接在外环（11）的内表面和内环（1）的外表面之间设置滚子（27）来取代轴承。本专利技术的离合执行机构（8、9）上设置有双向分离装置（20）来实现轴（13）主动的情况下双向分离。本专利技术的离合执行机构（8、9）上设置有双向锁止装置（23）来实现轴（13）主动的情况下双向锁止。附图说明图1是整体装置的径向结构图；图2是整体装置的轴向结构图；图3是离合执行机构的局部结构图；图4是端面齿盘径向齿形结构图；图5是轴承替代方案；图6是双向分离方案；图7是双向锁止方案。具体实施方式参照图1和图2，内环1、外环11、主动齿盘7、被动齿盘4和轴承2都与轴13同一轴心；内环1与轴13通过键14固定连接，通过轴承2与被动齿盘4转动连接；被动齿盘4与外环11固定连接；主动齿盘7通过自身的凸块16与内环1的滑槽17滑动连接，在周向随内环1转动但在轴向可以沿着滑槽17滑动，活动空间足够其进退与被动齿盘4啮合和分离；主动齿盘7和被动齿盘4的端面或周面分别有沿着整个圆周均匀连续分布的主动齿6和被动齿5；主动齿6和被动齿5有外形互补的齿形，可以随着主动齿盘7的轴向滑动相互啮合或分离，从而实现内环1和外环11的结合或分离。参照图3，弹簧15、滚柱9、销钉10和杠杆8构成离合执行机构，负责触发主动齿盘7的啮合动作，为其提供啮合动力并减缓传动冲击，实施方式为——在内环1的外圈上设置滚道，弹簧15一端固定在滚道上，另一端顺着承压的方向把滚柱9顶向内环1和外环11构成的逐渐变窄的空间，让它与内环1和外环11保持接触；在内环1上边，滚柱9被楔紧的那一侧，固定安装销钉10，杠杆8以销钉10为支点，其一端与销钉10转动连接，自由端与主动齿盘7的背面面接触，滚柱9对杠杆8的施力点设置在自由端和支点之间；当内环1由空载行程转为承压行程时，滚柱9内环1和外环11的夹持下推动杠杆8以销钉10为支点转动，杠杆8的自由端推动主动齿盘7轴向滑动与被动齿盘4啮合；滚柱9在逐渐楔紧过程中可以缓解啮合过程中产生的冲击。弹簧15和滚柱9作为一种辅助性超越离合装置，也可以采用其它类型的技术代替，包括但不限于楔块式、挠性环式、链环式、光电式、液力式、气动式、磁力式、人工操控式或以上所列的组合。参照图3，销钉10和杠杆8构成的行程转换放大装置，不但用于把滚柱9的周向行程转换成轴向行程，还可以起到放大行程的作用。在内环1上边，滚柱9被楔紧的那一侧，固定安装销钉10，杠杆8以销钉10为支点，其一端与销钉10转动连接，自由端与主动齿盘7背面直接滑动接触或者通过安装滚轮来滚动接触；滚柱9对杠杆8的施力点设置在自由端和支点之间；当内环1由空载行程转为承压行程时，滚柱9内环1和外环11的夹持下推动杠杆8以销钉10为支点转动，杠杆8的自由端推动主动齿盘7轴向滑动与被动齿盘4啮合。因为滚柱9对杠杆8的施力点设置在自由端和支点之间，自由端的力臂大于施力点的力臂，所以在圆周角相同的情况下自由端比施力点的行程更大。自由端的力臂与施力点的力臂的比值越大，或者自由端和支点的连线与轴13越接近于垂直，或者施力点和支点的连线与轴13越接近于平行，滚柱9的周向行程在轴向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.齿盘超越离合器，包括内环（1）、外环（11）、啮合副（4、7）、离合执行机构（8、9、10、15），其特征在于啮合副（4、7）包括可以随外环（11）或内环（1）转动的主动齿盘（7）或被动齿盘（4），它们的端面或周面有沿整个圆周均匀连续分布的传动齿（5、6），其中包括主动齿（6）和被动齿（5）；主动齿盘（7）可以通过轴向活动与被动齿盘（4）进行啮合或分离，从而实现外环（11）与内环（1）在周向转动时的结合或分离；离合执行机构（8、9、10、15）包括用来触发啮合副（4、7）的啮合动作、提供啮合动力并减缓传动冲击的辅助性超越离合装置（9、15），其技术类型包括但不限于滚柱式、楔块式、非接触式、挠性环式、链环式、光电式、液力式、气动式、磁力式、人工操控式或以上所列的组合。

【技术特征摘要】
1.齿盘超越离合器，包括内环（1）、外环（11）、啮合副（4、7）、离合执行机构（8、9、10、15），其特征在于啮合副（4、7）包括可以随外环（11）或内环（1）转动的主动齿盘（7）或被动齿盘（4），它们的端面或周面有沿整个圆周均匀连续分布的传动齿（5、6），其中包括主动齿（6）和被动齿（5）；主动齿盘（7）可以通过轴向活动与被动齿盘（4）进行啮合或分离，从而实现外环（11）与内环（1）在周向转动时的结合或分离；离合执行机构（8、9、10、15）包括用来触发啮合副（4、7）的啮合动作、提供啮合动力并减缓传动冲击的辅助性超越离合装置（9、15），其技术类型包括但不限于滚柱式、楔块式、非接触式、挠性环式、链环式、光电式、液力式、气动式、磁力式、人工操控式或以上所列的组合。2.权利要求1所述的齿盘超越离合器，其特征在于离合执行机构（8、9、10、15）中包括行程转换放大装置（8），它可以把辅助性超越离合装置（9、15）中的摩擦式锁止物（9）的周向行程转换成主动齿盘（7）在轴向上更大的行程，使主动齿盘（7）到达完全啮合位置承担起主要载荷之时锁止物（9）尚未到达锁止位置，由此提高啮合灵敏度并减轻锁止物（9）被挤压的程度来延长使用寿命。3.权利要求1或2所述的齿盘超越离合器，其特征在于主动齿盘（7）与内环（1）之间，或者被动齿盘（4）与外环（11）之间，或者内环（1）与键槽（14）之间在连接处预留有周向避让间隙；在啮合过程中，当主动齿盘（7）到达完全啮合位置之前出现啮合冲突时，便于主动齿盘（7）和被动齿盘（4）在周向相对转动避开冲突角度；避让间隙里设置有弹性缓冲材料来保持间隙位于预定的方向并减缓周向啮合冲击。4.权利要求3所述的齿盘超越离合器，其特征在于传动齿（5、6...

【专利技术属性】
技术研发人员：周承岗，
申请(专利权)人：周承岗，
类型：发明
国别省市：海南,46