自支撑压合式牙嵌超越离合器制造技术

本超越离合器的特征在于，除具有传力、分离和阻挡嵌合机构外，还具有止转、释放和定点致动三控制机构。阻挡工况中，由周向相对移动环静止的同一个构件最终轴向支撑移动环和嵌合弹簧；阻挡嵌合机构建立起轴向阻挡关系之前，止转机构将阻挡环止转在固定环上，之后，释放机构解除该止转以使其与移动环一体转动，压合弹簧力不产生任何的摩擦阻力矩；嵌合复位过程中，定点致动机构将阻挡环相对固定环停止，确保离合器准确可靠地再次接合。其优点是：可传转矩巨大且高转速，高可靠，无碰撞，抗冲击，绝对空载转矩微小或为零，长寿命、低成本和体积小。其可用作方向和状态可控或不可控的单、双向超越离合器、滑行器、联轴器或单纯离合器。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及机械传动领域中的一种离合装置，以及包含此种离合装置的诸 如联轴器、滑行器或牙嵌差速器之类的其它传动装置，特别涉及但不仅仅涉及一 种轴向嵌合式超越离合器。
技术介绍
摩擦式是现有技术中超越离合器的主要/流类型，但存在承载能力低下、可靠 性差、传动效率低、加工装配困难、成本高、易磨损、应用范围小的缺点(《超越 离合器的发展现状及趋势》，张济政等，第三届中日机械技术史国际学术会议，昆明，2002年，398-403)。而嵌入式，尤其是其中的牙嵌式M离合器，虽具有克 服上述不足的可观潜力，却由于超越转动时有碰撞以及碰撞噪声等原因，除了 SSS 同步离合器外，几乎未得到应有的重视和应用，致使其可传递转矩巨大，径向尺寸、 体积和重量相对较小，以及接合后没有相对滑转等优点未得到实质利用。本申请人提出的申请号为200710152152.3的名为压合式牙嵌超越离合器的在 审中国专利，消除了其申请前牙嵌式超越离合器的根本缺点。但在超越工况中，移 动接合元件的最终支撑构件(如机架、基座、固定环或壳体等)，仍是通过与该元 件具有相对转动关系的固定接合元件来对该元件提供轴向支撑，其与中间支撑构件 之间存在必然的相对转动，即，采用的仍然是其申请前现有技术的"它支撑"模式。 阻挡环与阻挡环的轴向支撑环之间，分离齿齿顶之间或传力齿齿顶之间无可避免地 存在着正比于轴向弹性嵌合力的机械磨损，以及相应的空载摩擦阻力转矩和发热， 不利于其应用在超越工况较多或为常态的传动部位或场合，也不利于相关构件寿命 的延长。另夕卜，依据该专利技术的离合器嵌合复位时，其阻挡环相对阻挡环的轴向支撑环的 止转位置具有随机性和任意性，这必然导致离合器的两接合元件开始嵌合时的圓周 起始位置的随机性和任意性，不能保证嵌合双方从最佳的嵌合起始区间内开始嵌 合。同时，其嵌合双方在嵌合复位过程中的相对运动轨迹线又是一条螺旋线(升角 不固定，非静止状态中)。因此，该离合器存在轴向上不完全嵌合的情况。而这种 在两接合元件相互间还未达到轴向嵌合深度，双方传力齿的齿侧面就已经相互接触 并开始传递转矩的情况，很可能导致传力齿因接触强度超限而崩损。此种不足对于 两传力齿从齿顶边缘零接触位置开始嵌合的极端情况尤其严重。因此，为适应嵌合复位过程中嵌合双方的这种相对螺旋运动轨迹线的特点，提 高嵌合复位过程的可靠性，保证轴向完全接/嵌合和防止崩齿，两接合元件上传力 齿的齿侧面必需呈内缩状(齿根内缩)。倒梯形的横/圓周向截面形状就是适应该需要的最简单的选择。但这不仅加大了加工难度和成本，而且更直接降低了传力齿的 承载能力。虽然增大轴向弹性嵌合压力可降低传力齿齿根内缩的程度，但却不可能 消除内缩的需要(内缩程度还与移动接合元件的质量、反超越转动速度等有关，并 且，弹性力更不可能无穷大)，而且还要因此付出增加空载阻力和磨损的代价。例如，现有技术中的由两个压合式牙嵌超越离合器双联而成的3MJ1-164型牙 嵌自由4仑式差速器(《汽车车桥设计》刘惟信，清华大学出版社2004年4月，p273 ~度的倾斜角内缩传力齿齿根:以求嵌合复位时，能令其轴向移动接合元5件上传力齿的螺旋型运动轨迹尽可能地平行于其回转轴线(6.4度以内)，消除崩损传力齿的可 能。但过大的弹性嵌合力加大了其控制阻挡环的难度以及其嵌合时的轴向沖击力 度，反过来该控制难度又加大了其对弹性元件参数稳定性和精度的要求，从而增加 了成本，降低了工作可靠性。
技术实现思路
本技术致力于解决上述问题。本技术的目的，在于提供一种具有固定的嵌合复位圆周起始位置和运动轨 迹，轴向上无不完全嵌合的可能，阻挡工况中，移动接合元件与其所有轴向支撑构 件间周向相对静止的自支撑压合式牙嵌超越离合器。为达成上述专利技术目的，本技术提供了一种自支撑压合式牙嵌超越离合器， 包括用于传递转矩的传力嵌合机构，其具有绕同一回转轴线转动的可轴向嵌合且 分别形成有传力齿的固定环和移动环，与移动环周向一体的第二转动构件以及弹簧 和弹簧座；具有轴向嵌合的分离环和移动分离环的转动导向式分离嵌合机构，其利 用移动环与固定环间的超越转动，解除传力嵌合机构的轴向嵌合关系；具有轴向嵌 合的阻挡环和移动阻挡环的阻挡嵌合机构，其用于超越工况中阻止传力嵌合机构的 轴向嵌合，以维持该机构的轴向分离状态；其特征在于阻挡工况中，由周向相对 移动环、弹簧以及所有中间支撑构件均-睁止的同一个构件最终轴向支撑移动环和弹 簧；还包括止转机构，用于阻挡嵌合机构建立起轴向阻挡关系之前，将阻挡环周向 约束在相对固定环的特定区间内，以制止二者间的相对转动；还包括释放机构，用 于解除止转机构对阻挡环的周向约束，以在阻挡嵌合机构建立起轴向阻挡关系后， 恢复阻挡环相对固定环转动的自由；还包括至少一个定点致动机构，以利用移动环 与固定环之间的反超越转动，在阻挡环相对固定环转动至特定的圆周位置时致动阻 挡嵌合机构，结束阻挡工况并恢复该机构和传力嵌合机构的嵌合。此外，本技术的还可有更多的优良改进方案，以及双向皿离合器方案， 这些方案均由从属权利要求给出。需要特别说明的是，本技术文件所用相关概念或名词的含义如下共体共存一体或形成为一体的简称，指多个构件同时形成在一个单一构件上。 失效指机构或零件由于主观或客观原因不能正常工作，丧失其基本功能。例 如，以破坏构件关系的方式将^4仑机构中棘爪与棘齿轴向相互错位，或者，以破坏 构件运动的方式将其棘爪强制约束在分离位置上，该棘轮机构都将因二者不可能实 现啮合而失效。阻挡工况即超越工况，阻挡嵌合机构中双方的阻挡齿轴向上相互对顶接触， 阻止传力嵌合机构嵌合的工作状况，与非阻挡工况即嵌合工况相对。轴向嵌合嵌合机构中嵌合双方的嵌合或分离均伴随有双方轴向相对移动的一 种嵌合才莫式；其嵌合齿可以形成在双方的端面、锥面或圆柱面上。超越离合器的超越转动或两传力构件间的超越转动，指接合/嵌合工况中， 能导致两传力构件轴向分离的相对转动。而双方在阻挡工况中的与超越转动方向相 反的相对转动即为反超越转动，其所转过的圆周角即为溜滑角。相对现有技术，根据本技术的自支撑压合式牙嵌超越离合器，消除了其传 力嵌合机构不完全嵌合的可能，排除了内缩传力齿齿根的需要，降低了工艺难度和 制作成本；提升了性能和可靠性，基本消除更可彻底消除与弹性嵌合力相关的机械 磨损以及空载阻力转矩，扩大适用范围，延长相关构件乃至整个离合器的使用寿命。附图说明图1是根据本技术的最筒结构的单向超越离合器的轴向剖面图。 图2是图1中移动环的结构示意图。图3是图1中共体的阻挡环、止转环和释》文环的示意图，(a)是其轴向半剖图， (b)是(a)中H方向局部结构展开后的放大示意图。图4是图1中的传力嵌合机构(l)、分离嵌合机构(l)、 jL转机构(2)、释放机构(3) 以及阻挡嵌合机构(4)五机构的齿廓，在同一外圓柱面上的径向投影的局部的系列展 开示意图，以及对应的定点致动机构(3)在棘爪所处轴截面的假想轴向投影轮廓的局 部的系列展开示意图，其中，(a)对应于嵌合工况，(b)对应于分离机构轴向分离结 束以及释》文机构开始工作的瞬间，(c)对应于止转机构结束止转的瞬间，(d)对应于 定点致动机构开始致动阻挡嵌合机构的瞬本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自支撑压合式牙嵌超越离合器，包括：　　　　用于传递转矩的传力嵌合机构，其具有可轴向嵌合且分别形成有传力齿的固定环和移动环，与所述移动环以既可轴向移动又可传递转矩的形式相联接的第二转动构件，以及弹簧和弹簧座，所述构件均绕同一回转轴线转动；转动导向式分离嵌合机构，其利用所述移动环与所述固定环之间的超越转动，致使所述移动环轴向远离所述固定环，以解除所述传力嵌合机构的轴向嵌合；所述分离嵌合机构具有轴向嵌合的分离环和移动分离环，该二环的分离回转面上都形成有分离齿；　　　　阻挡嵌合机构，其用于超越工况中阻止所述传力嵌合机构的轴向嵌合，以维持该机构的轴向分离状态；所述阻挡嵌合机构具有轴向嵌合的阻挡环和移动阻挡环，该二环上都形成有具备轴向阻挡功能的阻挡齿；　　　　其特征在于：　　　　（ａ）阻挡工况中，轴向支撑所述移动环的最终支撑构件，与轴向支撑所述弹簧的最终支撑构件，是与所述移动环、所述弹簧以及所有中间支撑构件周向相对静止的同一个构件；　　　　（ｂ）还包括止转机构，其用于所述阻挡嵌合机构建立起轴向阻挡关系之前，将所述阻挡环周向约束在相对所述固定环的特定区间内，以制止二者间的相对转动；　　　　（ｃ）还包括释放机构，其用于解除所述止转机构对所述阻挡环的周向约束，以在所述阻挡嵌合机构建立起轴向阻挡关系后，恢复所述阻挡环相对所述固定环转动的自由；以及　　　　（ｄ）还包括至少一个定点致动机构，其利用所述移动环与所述固定环之间的反超越转动，在所述阻挡环相对所述固定环转动至特定的圆周位置时致动所述阻挡嵌合机构，以结束阻挡工况，恢复所述阻挡嵌合机构以及所述传力嵌合机构的嵌合。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪涛，
申请(专利权)人：洪涛，
类型：实用新型
国别省市：44[中国|广东]