可控斜撑离合器及其应用的双向超越离合器制造技术

本发明专利技术公开了一种可控斜撑离合器及其应用的双向超越离合器，可控斜撑离合器包括同轴装配的外环和内环以及布置在外环和内环之间沿统一方向单向传递动力的若干楔块，所述楔块两端分别设置与外环和内环抵接的凸轮结构，所述外环或内环对应楔块抵接位置设置用于其中一端楔块凸轮嵌入定位的定位槽，所述楔块绕该端部凸轮摆动，所述楔块通过弹性件压入定位槽内；还包括拨动所有楔块朝同一方向同步摆动的控制架。本发明专利技术的可控斜撑离合器可实现传统斜撑离合器接合、超越的功能，同时可将楔块主动抬离、使其在有接合条件时不接合，从而实现第三种工作状态，为多离合器组合的双向超越离合器应用提供了条件。

Controllable sprag clutch and its two-way overrunning clutch

【技术实现步骤摘要】
可控斜撑离合器及其应用的双向超越离合器
本专利技术属于超越离合器，具体涉及一种可控斜撑离合器及其应用的双向超越离合器。
技术介绍
超越离合器作为协调部件，可以保证任一发动机都能独立、不互相影响的与传动系统协调工作。相对于滚柱式超越离合器，采用楔块的斜撑离合器具有质量轻、承载能力大、离合可靠的特点，适应于中高速、重载工况传动系统的应用。我国目前还没有成熟的高速、大扭矩斜撑离合器设计制造技术，仅有个别规格的斜撑离合器产品已生产应用。普通的斜撑离合器依赖其斜撑的楔块结构只能实现两种工作方式：楔合与超越。内外环相对转速导致楔块楔合将内外环支撑接合为一整体时传递扭矩，内外环相对转速导致楔块相对内外环滑动时为超越状态，不传递扭矩。为了使内外环能够相互传递动力，一般会在内外环之间设置两组方向结合方向相反的斜撑离合器，如申请号为CN201610311304.9的中国专利公开的一种可控型楔块式双向超越离合器，任意方向的动力传输要求组合的斜撑离合器中的一组要保持楔合状态，而动力源切换以后，原本楔合的斜撑离合器会因为状态变化而脱开，此时楔合的方向由内环带动外环转变为外环带动内环，因此，需要另外一组与原楔合的斜撑离合器楔合方向相反的斜撑离合器改变楔合方向，并且保证此时只有一组斜撑离合器保持工作，在此特殊工况下，需要斜撑离合器在内外环相对转速导致楔块/内外环出现接合的条件下，将斜撑离合器中的楔块强制抬起、使其脱离内环而不传递扭矩。CN201610311304.9中公开的斜撑离合器通过控制盘的凹凸边沿抬起或放下楔块，需要事先已知楔块的精确位置，但楔块在周向是自由状态，且没有手段检测楔块的精确位置，故不能通过控制盘准确控制楔块的抬起和放下，也就不能实现事先预设的接合和脱开。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：针对现有的斜撑超越离合器不能满足在传递较大扭矩时实现双向动力传递切换的问题，提供一种新型的可控斜撑离合器及其应用的双向超越离合器。本专利技术采用如下技术方案实现：可控斜撑离合器，包括同轴装配的外环1和内环2以及布置在外环1和内环2之间沿统一方向单向传递动力的若干楔块31，所述楔块31两端分别设置与外环1和内环2抵接的凸轮结构，所述外环1或内环2对应楔块抵接位置设置用于其中一端楔块凸轮嵌入定位的定位槽11，所述楔块31绕该端部楔块凸轮摆动设置，所述楔块31通过弹性件32压入定位槽11内；还包括拨动所有楔块31朝同一方向同步摆动的控制架5，楔块31在任何状态下始终随外环一同转动。进一步的，所述定位槽11为圆弧槽，所述楔块31对应嵌入定位槽的凸轮结构为圆弧凸轮，在楔块摆动时，通过相互之间的型面配合起到支撑定位的作用，是楔块绕楔块凸轮的圆弧中心摆动抬起。同时，使楔块31与外环的相对位置固定。进一步的，所述定位槽11的圆弧槽弧度大于180°，防止抬起时楔块滑出凹槽，并在定位槽的两端分别设置过渡导角，以增加楔块最大摆动角度。进一步的，所述楔块31另外一端的楔块凸轮作用在接触表面的楔角不超过3°，性能保持甚至优于普通斜撑离合器楔块性能。进一步的，所述控制架5包括外盘51以及设置在外盘51上沿圆环分布的若干拨块53，所述拨块53一一插入到相邻楔块之间，通过转动外盘51，使其上的所有拨块53拨动所有楔块31同步摆动。进一步的，所述拨块53与远离定位槽的楔块接触，接触点远离摆动圆心能够更加轻松推动楔块。进一步的，在需要抬起楔块31时，控制架5预先以一恒定的扭矩作用在楔块31凸轮一侧，由此可在离合器转为超越状态时即时抬起楔块31，以起到在后续接合趋势工况下(内外环处于使离合器接合的相对运动状态)离合器不产生接合、不传递扭矩的作用。进一步的，所述外盘51为同轴布置的两组，所述拨块53两端分别与两组外盘51固定连接，相邻拨块53之间形成容纳楔块31的兜孔52，外盘51还能够对楔块之间形成轴向限位。在本专利技术的一种可控斜撑离合器中，所述外盘51上设有与外部控制执行器件连接的传动柱销54。进一步的，所述楔块31上设有卡槽312，所有楔块31上的卡槽312形成一个圆环通槽，所述弹性件32为嵌装在该圆环通槽内部的环形弹性件，通过环形弹性件的弹力将所有楔块31一同压入对应的定位槽11内。本专利技术还公开了一种双向超越离合器，其特征在于：包括外环1、内环2以及布置在外环1和内环2之间的两组楔块31，两组楔块31的斜撑方向相反，并且至少其中一组楔块31与外环1和内环形成本专利技术的可控斜撑离合器，通过控制可控斜撑离合器，可实现内环带动外环、外环带动内环、内外环脱开(互不干涉)三种状态。本专利技术具有如下有益效果：1)本专利技术采用在对应楔块的外环上设置圆弧定位凹槽，实现楔块的定位安装，同时可起到普通斜撑离合器的保持架作用，楔块凸轮与定位凹槽通过型面配合，使楔块可绕该楔块凸轮圆心旋转从而实现楔块相对内环的抬起，实现斜撑离合器的主动控制。2)本专利技术采用控制架施加扭矩的控制方式，拨动使所有楔块旋转摆动，控制架与楔块接触，使楔块绕定位槽内的楔块凸轮圆弧圆心旋转，控制架反向拨动时，楔块可以在弹性件作用下回转至正常的斜撑位置。综上所述，本专利技术公开的可控斜撑离合器，在普通斜撑离合器的接合、超越功能基础上，通过控制架对楔块抬起，使其与楔合的滚道分离，实现斜撑离合器的第三种功能——在接合趋势工况下(内外环处于使离合器接合的相对运动状态)离合器抬起、不传递扭矩；需要接合时，控制架反向施加扭矩，辅助楔块按照普通斜撑离合器的工作原理正常接合，且可进一步保障楔入、接合；在接合趋势工况下，如不需要接合，控制架动作，使楔块抬起，使内、外环之间不传递扭矩。该新离合器结构将楔块嵌入外环定位槽内，同时通过在控制盘施加恒扭矩作用在楔块上，保障了控制盘可抬起楔块，可以避免依赖控制盘转动位置方式对楔块、控制盘位置精确检测的问题。新型斜撑离合器的结构空间没有发生较大变化，不需要对离合器增设多余零部件，更有利于本专利技术的设计应用，为多超越离合结构的双向离合器应用提供了条件。以下结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为实施例中的双向超越离合器设置的两组斜撑离合器的结构示意图。图2为实施例中的可控斜撑离合器的结构示意图。图3为实施例中的控制架主视图。图4为实施例中的控制架侧视图。图5为实施例中的可控斜撑离合器的楔块在接合状态的示意图。图6为实施例中的可控斜撑离合器的楔块在超越状态的示意图。图7为实施例中的可控斜撑离合器的楔块在抬起状态的示意图。图中标号：1-外环，11-定位槽，2-内环，3-可控斜撑离合器，31-楔块，311-上凸轮，312-卡槽，313-下凸轮，32-弹性件，4-普通斜撑离合器，5-控制架，51-外盘，52-兜孔，53-拨块，54-传动柱销。具体实施方式实施例参见图1，图示为一种双向超越离合器，内部设置有两组斜撑离合器作为组合超越离合器结构，能够从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.可控斜撑离合器，包括同轴装配的外环(1)和内环(2)以及布置在外环(1)和内环(2)之间沿统一方向单向传递动力的若干楔块(31)，其特征在于：/n所述楔块(31)两端分别设置与外环(1)和内环(2)抵接的凸轮结构，所述外环(1)或内环(2)对应楔块抵接位置设置用于其中一端楔块凸轮嵌入定位的定位槽(11)，所述楔块(31)绕该端部楔块凸轮摆动，所述楔块(31)通过弹性件(32)压入定位槽(11)内；/n还包括拨动所有楔块(31)朝同一方向同步摆动的控制架(5)。/n

【技术特征摘要】
1.可控斜撑离合器，包括同轴装配的外环(1)和内环(2)以及布置在外环(1)和内环(2)之间沿统一方向单向传递动力的若干楔块(31)，其特征在于：
所述楔块(31)两端分别设置与外环(1)和内环(2)抵接的凸轮结构，所述外环(1)或内环(2)对应楔块抵接位置设置用于其中一端楔块凸轮嵌入定位的定位槽(11)，所述楔块(31)绕该端部楔块凸轮摆动，所述楔块(31)通过弹性件(32)压入定位槽(11)内；
还包括拨动所有楔块(31)朝同一方向同步摆动的控制架(5)。


2.根据权利要求1所述的可控斜撑离合器，所述定位槽(11)为圆弧槽，所述楔块(31)对应嵌入定位槽的凸轮结构为圆弧凸轮。


3.根据权利要求2所述的可控斜撑离合器，所述定位槽(11)的圆弧槽弧度大于180°，并在定位槽的两端分别设置过渡导角。


4.根据权利要求1所述的可控斜撑离合器，所述楔块(31)另外一端的楔块凸轮作用在接触表面的楔角不超过3°。


5.根据权利要求1所述的可控斜撑离合器，所述控制架(5)包括外盘(51)以及设置在外盘(51)上沿...

【专利技术属性】
技术研发人员：严宏志，王志标，田山林，陈昊旻，蔡孟凯，胡旋，李炎军，王蓉，潘代锋，黎佳，吴江明，曹煜明，
申请(专利权)人：中南大学，中国航发四川燃气涡轮研究院，
类型：发明
国别省市：湖南;43