超越離合器制造技術

本發明專利技術涉及一種超越離合器，為解決現有超越離合器處于超越狀態時滾柱組件處于高速轉動而導致工作不穩定、可靠性低、壽命短的缺點，本發明專利技術構造一種超越離合器，包括輸入齒輪、輸入齒輪軸、內凸輪、外環齒輪、位于內凸輪之上的滾柱組件，外環齒輪與輸入齒輪同軸并列，內凸輪與外環齒輪固定連接形成外環齒輪組件，外環齒輪組件通過軸承安裝在輸入齒輪軸上，輸入齒輪上設有滾道面，滾道面與滾柱組件、內凸輪形成自鎖機構。本發明專利技術超越離合器處于超越狀態時，內凸輪及滾柱組件跟隨外環齒輪以較低的速度轉動，從而提高工作穩定性，降低磨損，延長使用壽命。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種離合器，尤其涉及一種應用于雙渦輪液力變矩器中的超越離合器。
技術介紹
大多裝載機都采用雙渦輪液力變矩器，雙渦輪液力變矩器與超越離合器共同工作，向變速箱輸入動力，實現高速輕載與低速重載間的切換，提高工作效率，降低司機勞動強度。高速輕載主要是指裝載機運輸物料或行進過程，例如裝載機空斗或載貨行進，此時行駛速度較快，但行進阻力較小；低速重載主要是指裝載機鏟裝物料，此時鏟斗插入物料中，前進阻力巨大，但前進速度較低。如圖1圖2所示，現有超越離合器包括并列同軸的外環齒輪13和輸入齒輪1，在外環齒輪13面向輸入齒輪I的側面上設有環形凹槽，該環形凹槽內設置有內凸輪8、內凸輪8與輸入齒輪I固定連接；在內凸輪8的圓周面上設置有若干個滾道面，每個滾道面上放置有滾柱9，滾柱9與穩定滾柱的部件以及彈簧構等成滾柱組件，外環齒輪13上凹槽的外側面為滾道面，輸入齒輪I固定在輸入齒輪軸2上或輸入齒輪I與輸入齒輪軸2為一體結構,夕卜環齒輪13則通過軸承定位孔和軸承11、12安裝在輸入齒輪軸2上，滾道面、滾柱組件、內凸輪8三者構成自鎖機構。當裝載機在低速重載工況下作業時，輸入齒輪I轉速降低到等于外環齒輪13轉速時，滾柱9、外環齒輪13及內凸輪8三者由于自鎖機構的自鎖關系而鎖止，外環齒輪13通過滾柱9將扭矩傳遞給內凸輪8、再由內凸輪8傳遞給輸入齒輪I來共同輸出動力，動力傳遞路線為外環齒輪13 —滾柱9 —內凸輪8 —輸入齒輪I —輸入齒輪軸2 ;當裝載機在高速輕載工況下時，輸入齒輪I轉速高于外環齒輪13，滾柱9、外環齒輪13及內凸輪8三者的自鎖關系解除，外環齒輪13傳遞到輸入齒輪I上的動力被切斷，超越離合器處于超越狀態，外環齒輪處于空轉，此時輸入齒輪1、內凸輪9、滾柱組件以同一轉速運動。當超越離合器處于超越狀態時，輸入齒輪、凸輪及滾柱組件的最高轉速可達2300rpm，而外環齒輪轉速最高不超過1400rpm。這種結構的超越離合器存在以下不足1、當超越離合器處于超越狀態時，輸入齒輪/內凸輪/滾柱組件以同一轉速運動，其最高轉速可達2300rpm，滾柱在如此高轉速的環境下工作不穩定。2、當超越離合器處于超越狀態時，滾柱周轉的同時自轉，輸入齒輪/內凸輪/滾柱組件轉速越高滾柱自轉速度越快，導致內凸輪滾道面的磨損率越高。3、輸入齒輪/內凸輪/滾柱組件轉速越高，對于滾柱來其所受的離心力就越大，導致滾柱與外環齒輪滾道面之間的摩擦力增大，這也將加劇滾柱、外環齒輪滾道面、內凸輪滾道面的磨損，而超越離合器的鎖止角對于這三者的磨損非常敏感，根據經驗鎖止角超過10°超越離合器就已經失效，而外環齒輪滾道面、滾柱及凸輪滾道面平均磨損O. 15mm鎖止角就超過10度，所以細微的磨損也將導致超越離合器早期失效。4、普通加工設備無法在一道工序來完成外環齒輪滾道面、軸承定位孔的精加工，要保證兩者的同軸度勢必會增加生產成本。5、外環齒輪滾道面的材料要求高硬度與高耐磨，而外環齒輪體積龐大，整體使用高硬度高耐磨的材料加工外環齒輪，則造成材料成本的提高，同時也增加加工難度。
技術實現思路
本專利技術的目的在于針對現有超越離合器的易磨損而導致早期失效、壽命短的問題而提供一種不易磨損、可靠性高、壽命長的超越離合器。本專利技術的技術方案是這樣實現的構造一種超越離合器，包括輸入齒輪、輸入齒輪軸、內凸輪、外環齒輪、位于內凸輪之上由滾柱和彈簧組成的滾柱組件，外環齒輪與輸入齒輪同軸并列，內凸輪與外環齒輪固定連接構成外環齒輪組件，外環齒輪組件通過軸承安裝在輸入齒輪軸上，輸入齒輪上設有滾道面，滾道面與滾柱組件、內凸輪構成自鎖機構。在本專利技術中，內凸輪不再固定在高速運轉的輸入齒輪上而與運轉速度較低的外環齒輪固定；滾道面不是設置在外環齒輪上而是設置在輸入齒輪上，當裝載機低速高載時，輸入齒輪的轉速降低到與外環齒輪的相同時，自鎖機構鎖緊，夕卜環齒輪與輸入齒輪一同轉動傳遞動力，動力傳遞路線如下外環齒輪一內凸輪一滾柱一輸入齒輪。當裝載機高速低載時，輸入齒輪的轉速高于外環齒輪的轉速，自鎖機構脫開，超越離合器處于超越狀態，外環齒輪、內凸輪以及滾柱組件以低于輸入齒輪的轉速轉動。由于外環齒輪、內凸輪以及滾柱組件在超越狀態下的轉速比傳統超越離合器的轉速低，因此其工作時的穩定性提高，同時由于轉速低，滾柱所受的離心力以及自轉速度也相應降低，滾柱以及與滾柱接觸的部件如滾道面、凸輪、彈簧等零部件的磨損速度也就降低，從而可提高超越離合器的可靠性和延長使用壽命。在本專利技術中，進一步地改進是輸入齒輪與外環齒輪相對的側面上設有環形圈，該環形圈與輸入齒輪為一體結構，且該環形圈的內側面為滾道面，能夠與內凸輪、滾柱組件等形成自鎖機構，環形圈與輸入齒輪為一體結構在加工制造過程中可充分保證滾道面與輸入齒輪軸的同軸度。 在本專利技術中，環形圈也可以以獨立的零部件設置在輸入齒輪與外環齒輪相對的側面上，該獨立的環形圈通過緊固件固定在輸入齒輪上，環形圈通過緊固件與輸入齒輪固定連接，環形圈的內側面為滾道面。環形圈作為獨立的零件，在加工時輸入齒輪和環形圈可以各自根據自己性能要求選取相應的材料，例如僅就環形圈選用耐磨的軸承鋼而輸入齒輪選用其他材料從而降低材料成本而降低超越離合器的制造成本。進一步地環形圈與輸入齒輪相連接端設有向中心延伸的安裝部，安裝部上設有用于與輸入齒輪安裝連接的安裝孔。輸入齒輪用于安裝環形圈的側面上設有與輸入齒輪軸同軸的圓環形凸臺，圓環形凸臺的直徑與環形圈安裝部的內孔直徑相等。在環形圈上設向中心延伸的安裝部并在其上安裝孔用緊固件將其與輸入齒輪固定，可提高環形圈的安裝強度同時又不增加環形圈的尺寸。而與安裝部內孔相配合的圓環形凸臺可以用于環形圈進行定位，提高環形圈與輸入齒輪軸的同軸度。在上述專利技術中，外環齒輪組件在內凸輪的外側具有一環形凹槽，環形圈伸至環形凹槽內。在上述專利技術中，內凸輪上通過緊固件固定有環形隔擋板，隔擋板與內凸輪同軸固定安裝，且隔擋板的直徑大于內凸輪直徑但小于環形圈滾道面的直徑，滾柱安裝在環形圈的滾道面、內凸輪的滾道面、環形隔擋板、凹槽底面所形成的空腔內，滾柱一端通過環形凹槽底面定位，另一端通過隔擋板定位。通過設置隔擋板，可以避免低速繞輸入齒輪軸公轉的滾柱受高速旋轉的輸入齒輪或環形圈的影響而發生偏斜造成滾柱卡死的問題。在上述專利技術中，內凸輪的內孔為軸承定位孔，在軸承定位孔內設有將內凸輪安裝于輸入齒輪軸上的軸承，將軸承定位孔設置在內凸輪上，提高了內凸輪、外環齒輪、輸入齒輪的定位精準度，同時簡化了生產。在上述專利技術中，滾柱直徑Φ13 20mm，滾柱長度L為24 54mm，滾柱數量N優化為14 20個，環形圈滾道面B直徑D為110 300mm，內凸輪滾道面距離H為41. 7 129mm，滾柱的長徑比L / Φ范圍為1. 20 4. 15，自鎖角Θ為6. 8° 7. 5°。如是設置上述零部件參數，可優化超越離合器的性能，提高使用壽命。本專利技術與現有技術相比具有的有益效果1、將外環齒輪組件上的兩個軸承定位孔設置在內凸輪上，提高了內凸輪、外環齒輪、輸入齒輪的定位精準度，同時簡化了生產。2、內凸輪固定在轉速較低的外環齒輪上，可以有效提高滾柱的工作穩定性，并由于滾柱轉速的降低而降低了內凸輪滾道面、滾柱及環形圈滾道面的磨損，有效解決超越離合器早期失效問題。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種超越離合器，包括輸入齒輪、輸入齒輪軸、內凸輪、外環齒輪、位于內凸輪之上的由滾柱和彈簧組成的滾柱組件，所述外環齒輪與所述輸入齒輪同軸并列，其特征在于所述內凸輪與外環齒輪固定連接形成外環齒輪組件，所述外環齒輪組件通過軸承安裝在所述輸入齒輪軸上，所述輸入齒輪上設有滾道面，所述滾道面與滾柱組件、內凸輪構成自鎖機構。

【技術特征摘要】
1.一種超越離合器,包括輸入齒輪、輸入齒輪軸、內凸輪、夕卜環齒輪、位于內凸輪之上的由滾柱和彈簧組成的滾柱組件，所述外環齒輪與所述輸入齒輪同軸并列，其特征在于所述內凸輪與外環齒輪固定連接形成外環齒輪組件，所述外環齒輪組件通過軸承安裝在所述輸入齒輪軸上，所述輸入齒輪上設有滾道面，所述滾道面與滾柱組件、內凸輪構成自鎖機構。2.根據權利要求1所述的超越離合器，其特征在于所述輸入齒輪與外環齒輪相對的側面上設有與輸入齒輪為一體的環形圈，所述環形圈的內側面為滾道面。3.根據權利要求1所述的超越離合器，其特征在于所述輸入齒輪與外環齒輪相對的側面上設有環形圈，所述環形圈通過緊固件與所述輸入齒輪固定連接，所述環形圈的內側面為所述滾道面。4.根據權利要求3所述的超越離合器，其特征在于所述環形圈與輸入齒輪相連接端設有向中心延伸的安裝部，所述安裝部上設有用于與輸入齒輪安裝連接的安裝孔。5.根據權利要求4所述的超越離合器，其特征在于所述輸入齒輪用于安裝環形圈的側面上設有與輸入齒輪軸同軸的圓環形凸臺，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：章勇華，萬戈文，陳禮光，王松林，鄢萬斌，
申請(專利權)人：廣西柳工機械股份有限公司，
類型：發明
國別省市：