The invention discloses a new bidirectional controllable overrunning clutch and its control method. The clutch is composed of bidirectional power transmission mechanism and power regulation mechanism. In the power regulation mechanism, a steering mechanism with adjustable SMA spring and tensioned SMA wire is designed. The adjustable SMA spring and tensioned SMA wire are controlled to be electrically heated by utilizing the characteristics of heat contraction of SMA, thereby realizing power regulation. The mechanism controls the front and back movement of the intermediate wheel of the bidirectional power transmission mechanism, and then controls the meshing or separation of the intermediate wheel and the front and rear wheel. At the same time, the two common one-way mechanical bearings designed in the bidirectional power transmission mechanism with opposite meshing directions realize the reverse transmission in the two power routes. The invention applies the advantages of SMA material to clutch design properly to realize unidirectional or bidirectional power transfer from the prime mover to the working machine, and integrates four modes, such as unidirectional meshing mode and bidirectional meshing mode, with the characteristics of lightweight, energy saving and complete functions.
【技术实现步骤摘要】
一种双向可控式超越离合器及其控制方法
本专利技术属于智能材料与车辆传动结构相结合的
，具体涉及一种双向可控制超越离合器及其控制方法。
技术介绍
形状记忆合金(ShapeMaterialAlloy，简称SMA)是一种加热后能够恢复预定形状的智能材料，它能在温度场的作用下发生可逆的“记忆”形变。即SMA对象在加热到其临界转变温度以上时能够恢复原来的热处理形状，如发生形状的收缩，而SMA对象在冷却到其临界转变温度以下时，其能够回复原来冷温时的状态，如发生形状的伸长，总结为其具有可逆的结晶转变。同时，形状记忆合金有丝线和弹簧两种形式，其中SMA丝线的最高应变可达7％—9％，但可以产生大于500MPa的较高恢复应力；SMA弹簧的收缩应力较小，可以达到几十兆帕，但其收缩应变可达90％左右。若将SMA材料应用于驱动其他设备中，线状的SMA丝线可以输出高应力，弹簧状的SMA弹簧可以输出高应变，并具有可提供静音的驱动环境和高的比功率等优点。单向超越离合器又称为单向轴承,它是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间实现动力传递与断开功能的重要部件。单向超越离合器利用主...
【技术保护点】
1.一种双向可控式超越离合器，其特征在于：由双向动力传递机构和动力调控机构组成；所述双向动力传递机构中，输入轴(1)、输入轮(9)和中间轮(10)依次同轴固定连接，前轮(5)和后轮(14)同轴安装在中间轮(10)前后两侧，且前轮(5)和后轮(14)与中间轮(10)之间分别设有摩擦片，前动力轮(2)通过普通单向机械轴承Ⅰ(4)与前轮(5)同轴连接，后动力轮(16)通过普通单向机械轴承Ⅱ(15)与后轮(14)同轴连接，普通单向机械轴承Ⅰ(4)与普通单向机械轴承Ⅱ(15)的啮合方向相反，中间动力轮(108)同轴固连在前动力轮(2)与后动力轮(16)之间，输出轮(17)与后动力轮(...
【技术特征摘要】
1.一种双向可控式超越离合器，其特征在于：由双向动力传递机构和动力调控机构组成；所述双向动力传递机构中，输入轴(1)、输入轮(9)和中间轮(10)依次同轴固定连接，前轮(5)和后轮(14)同轴安装在中间轮(10)前后两侧，且前轮(5)和后轮(14)与中间轮(10)之间分别设有摩擦片，前动力轮(2)通过普通单向机械轴承Ⅰ(4)与前轮(5)同轴连接，后动力轮(16)通过普通单向机械轴承Ⅱ(15)与后轮(14)同轴连接，普通单向机械轴承Ⅰ(4)与普通单向机械轴承Ⅱ(15)的啮合方向相反，中间动力轮(108)同轴固连在前动力轮(2)与后动力轮(16)之间，输出轮(17)与后动力轮(16)同轴固连；所述动力调控机构中，三组环状导轨的内圆面分别与前轮(5)、中间轮(10)和后轮(14)的外圆面轴向固定，四组掌舵机构(107)分别通过工作台均匀分布并安装在三组环状导轨的外圆面上，三组环状导轨的端面之间设有进退复位机构，使得中间环状导轨在两侧的环状导轨之间轴向滑动复位；所述掌舵机构(107)中，掌舵杆(204)位于中间轮(10)对应的工作台上，并与摇摆导轨(206)同轴转动连接，掌舵杆(204)前后侧设置的调位SMA弹簧一端与掌舵杆(204)顶部固连，另一端与对应一侧环状导轨上的工作台固连，掌舵杆(204)前后两侧设有斜向上的侧翼，摇摆导轨(206)前后侧分别与拉紧爪匹配连接，在摇摆导轨(206)前后侧与对应的拉紧爪之间分别固连有拉紧SMA丝，在拉紧SMA丝的带动下摇摆导轨(206)与拉紧爪之间相对滑动，在摇摆导轨(206)前后侧下表面与对应的工作台之间分别设有板簧；所述调位SMA弹簧与拉紧SMA丝均采用SMA材质，具有受热收缩，冷却复原的特性；通过所述动力调控机构中的掌舵机构(107)控制三组环状导轨之间的轴向位移进而控制中间轮(10)与前轮(5)或后轮(14)之间结合或分离。2.如权利要求1所述一种双向可控式超越离合器，其特征在于：三组环状导轨的内圆面通过若干组沿圆周均匀分布的支撑滑杆机构分别与前轮(5)、中间轮(10)和后轮(14)的外圆面轴向固定；所述支撑滑杆机构由三根结构的支撑滑杆(109)组成，三根支撑滑杆(109)的一端分别通过螺纹副固定在前轮(5)、中间轮(10)和后轮(14)的外圆面上，三根支撑滑杆(109)的另一端分别嵌置在三组环状导轨内侧的环形滑槽内。3.如权利要求1所述一种双向可控式超越离合器，其特征在于：若干组所述进退复位机构沿圆周方向分布在三组环状导轨的端面上；所述进退复位机构由进退导轨(103)、回位弹簧Ⅰ(102)和回位弹簧Ⅱ(101)组成，所述进退导轨(103)垂直于三组环状导轨的端面设置，进退导轨(103)贯穿中间的环状导轨，进退导轨(103)的一端固定在前侧的环状导轨上，另一端固定在后侧的环状导轨上，回位弹簧Ⅰ(102)套装在前侧环状导轨与中间环状导轨之间的进退导轨(103)上，回位弹簧Ⅱ(101)套装在中间环状导轨与后侧环状导轨之间的进退导轨(103)上，所述回位弹簧Ⅰ(102)和回位弹簧Ⅱ(101)的结构完全相同。4.如权利要求1所述一种双向可控式超越离合器，其特征在于：所述调位SMA弹簧的外侧设有隔热材料。5.如权利要求1所述一种双向可控式超越离合器，其特征在于：所述掌舵杆(204)的下方为转动轴套，在转动轴套的上方竖直设有一根光杆，转动轴套的两侧对称设有斜向上的前侧翼和后侧翼；所述摇摆导轨(206)的中间为轴向对称设置的转动连接板，转动连接板的径向两侧对称设有线型的轨道，在两侧轨道中间沿导轨长度方向开有线型凹槽，摇摆导轨(206)的转动连接板与掌舵杆(204)的转动轴套通过一个旋转轴同轴转动连接，所述旋转轴的两端通过支架安装在工作台上，所述旋转轴的轴向与环状导轨的轴向相垂直；所述拉紧爪的一端均设有卡爪，另一端设有与摇摆导轨(206)两侧轨道相匹配的滑槽，两个拉紧爪分别与摇摆导轨(206)两侧匹配插接，在拉紧爪的滑槽端沿长度方向开有线型凹槽；所述拉紧SMA丝一端固定在摇摆导轨(206)对应侧轨道的线型凹槽底部，另一端固定在对应侧拉紧爪的线型凹槽底部。6.如权利要求1所述一种双向可控式超越离合器，其特征在于：所述工作台为弧形桥状结构，三组环状导轨分别对应安装三个工作台，工作台与环状导轨的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙呈祥，洪金龙，田萌健，高炳钊，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22
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