專利名稱：全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器涉及安裝在全地形車變速箱輸出軸和前驅(qū)輸送傳動軸的萬向節(jié)之間的扭矩控制器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以往全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸的前花鍵軸直接與前驅(qū)傳動軸的萬向節(jié)的內(nèi)花鍵相連接，而萬向節(jié)上的前驅(qū)傳動軸又與前橋相連接，這樣的直接剛性連接方式，就容易使前橋損壞，因此就需要在全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸和前驅(qū)傳動軸的萬向節(jié)之間設(shè)計一種扭矩控制器，以便能適應(yīng)變速箱所輸出的扭矩，保護(hù)全地形車前橋正常工作。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，在全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸和萬向節(jié)的法蘭盤之間加裝有扭矩控制器，以便通過扭矩控制器能將變速箱前驅(qū)輸出軸的扭矩有效地經(jīng)萬向節(jié)、前驅(qū)傳動軸傳遞給前橋。全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，它由控制器體、孔用擋圈、鋼片、摩擦片、碟形彈簧、調(diào)整墊片和端蓋組成，孔用擋圈安裝在控制器體內(nèi)的孔用擋圈安裝槽中，在通過端蓋螺栓安裝在一起的控制器體內(nèi)的孔用擋圈和端蓋內(nèi)圈之間，由右至左依次貼合地至少夾裝有一片鋼片、一片摩擦片、又一片鋼片和一只碟形彈簧；同時，通過端蓋螺栓，在控制器體和端蓋外圈之間夾裝有上、下兩片調(diào)整墊片。在控制器體內(nèi)壁內(nèi)開有控制器體內(nèi)花鍵、孔用擋圈安裝槽，在控制器體的左法蘭面和右法蘭面上分別開有控制器體端蓋安裝螺紋孔和控制器體右側(cè)法蘭安裝螺紋孔，在鋼片的中心有一圈鋼片內(nèi)花鍵，在摩擦片的外圈邊有與控制器體內(nèi)花鍵嚙合的摩擦片外花鍵，在摩擦片中心有前驅(qū)輸出軸摩擦片穿裝孔，在碟形彈簧中心開有前驅(qū)輸出軸碟形彈簧穿裝孔，在半圓弧形的調(diào)整墊片兩側(cè)有調(diào)整墊片端蓋螺栓半穿裝孔，在端蓋上開有端蓋螺栓孔。全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器安裝在變速箱前驅(qū)輸出軸和萬向節(jié)法蘭盤之間，其原理是將變速箱前驅(qū)輸出軸輸出的扭矩經(jīng)扭矩控制器傳輸給萬向節(jié)，再由安裝在萬向節(jié)上的前驅(qū)輸送傳動軸驅(qū)動前橋，使全地形車兩側(cè)的前輪運轉(zhuǎn)，這樣，就避免了變速箱前驅(qū)輸出軸通過花鍵直接與萬向節(jié)兩者剛性連接而使其發(fā)生磨損。碟形彈簧用來儲存能量，鋼片通過與摩擦片間的摩擦力帶動摩擦片轉(zhuǎn)動，調(diào)整墊片用來調(diào)整端蓋對碟形彈簧的變形量，用來調(diào)節(jié)摩擦力的大小，使扭矩控制器的扭矩適應(yīng)于變速箱輸出軸的輸出扭矩。全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步說明如下:在控制器體圓形內(nèi)圈壁右側(cè)開有一圈內(nèi)凹圓形的孔用擋圈安裝槽，以供將圓環(huán)形的孔用擋圈安裝在所述的控制器體內(nèi)的孔用擋圈安裝槽內(nèi)，最右側(cè)的圓形的鋼片的圓環(huán)面與其右側(cè)的孔用擋圈兩者貼合地安裝在一起，而圓環(huán)形的摩擦片左、右兩側(cè)圓環(huán)形的摩擦片鋁基摩擦材料面分別與左、右兩側(cè)的鋼片的圓環(huán)面相貼合地安裝在一起，在鋼片中心開有一圈圓形的鋼片內(nèi)花鍵，它與變速箱前驅(qū)輸出軸右端的外花鍵相嚙合。在控制器體內(nèi)圈壁上均布地開有一圈控制器體內(nèi)花鍵,它與摩擦片外圈上外凸的摩擦片外花鍵相哨合,在最左側(cè)的鋼片的左側(cè)圓環(huán)面與碟形彈簧的右側(cè)圓環(huán)面貼合地安裝在一起，碟形彈簧的左側(cè)圓環(huán)面與端蓋內(nèi)側(cè)內(nèi)圈圓環(huán)面貼合地安裝在一起；在控制器體的左側(cè)法蘭面與端蓋內(nèi)側(cè)外圈圓環(huán)面間通過穿裝的端蓋螺栓夾裝有上、下兩片對稱配置的半圓環(huán)形的調(diào)整墊片。在控制器體外圈的左側(cè)法蘭面上開有一些控制器體端蓋安裝螺紋孔，在端蓋上開有一些對應(yīng)的端蓋螺栓孔。在調(diào)整墊片上開有端蓋螺栓讓位槽和調(diào)整墊片端蓋螺栓半穿裝孔，以供穿裝端蓋螺栓，使控制器體、調(diào)整墊片和端蓋三者安裝連接在一起；在控制器體的右側(cè)法蘭面上開有一些控制器體右側(cè)法蘭安裝螺紋孔，在萬向節(jié)的萬向節(jié)法蘭盤上也開有萬向節(jié)法蘭安裝螺孔，以供穿裝萬向節(jié)法蘭盤安裝螺栓，使控制器體與萬向節(jié)安裝連接在一起。在本全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸扭矩控制器中所述的鋼片至少有兩片，摩擦片至少有一片，摩擦片也可為多片，當(dāng)摩擦片為n片時，則鋼片為n+1片，n為大于或等于I的自然數(shù)，即鋼片比摩擦片要多一片，因為在摩擦片左、右兩側(cè)均需安裝有鋼片。通過摩擦片與鋼片之間的摩擦力來傳遞被壓縮的碟形彈簧沿軸向方向產(chǎn)生的碟形彈簧軸向合力F，而碟形彈簧軸向合力F到變速箱前驅(qū)輸出軸軸向中心線的距離為r，則扭矩控制器隨變速箱前驅(qū)輸出軸旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的扭矩T為:T=FX u xr，式中T的單位為牛頓 米，F(xiàn)的單位為牛頓，r的單位為米，U為摩擦片摩擦系數(shù)。全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器優(yōu)點是當(dāng)變速箱輸出扭矩超過扭矩控制器所能承受的一種扭矩值時，可以將調(diào)整墊片換成比較薄的調(diào)整墊片，以便能加大碟形彈簧的變形量，從而可提高扭矩控制器的扭矩，以適應(yīng)變速箱所輸出的扭矩，達(dá)到有效地傳遞輸出功率，驅(qū)使前輪正常工作的目的。此外，本扭矩控制器還可連接在其他車輛輸出軸和萬向節(jié)之間傳遞扭 矩，其扭矩控制器亦應(yīng)為本專利權(quán)利要求保護(hù)范圍。本全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠。

圖1:扭矩控制器I分解三維示意圖。圖2:扭矩控制器I組裝剖視示意圖。圖3:變速箱前驅(qū)輸出軸15和萬向節(jié)18的萬向節(jié)法蘭盤17與扭矩控制器I的安裝連接示意圖。圖4:控制器體2在圖5中的右視示意圖。圖5:控制器體2主視剖視示意圖。圖6:控制器體2在圖5中的左視示意圖。圖7:摩擦片5主視示意圖。圖8:摩擦片5在圖7中的左視示意圖。圖9:碟形彈簧6主視剖視示意圖。圖10:鋼片3主視示意圖。[0025]圖11:調(diào)整墊片7主視示意圖。
具體實施方式
參見圖1、圖2和圖3，全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，它由控制器體2、孔用擋圈4、鋼片3、摩擦片5、碟形彈簧6、調(diào)整墊片7和端蓋8組成，孔用擋圈4安裝在控制器體2內(nèi)的孔用擋圈安裝槽9中，在通過端蓋螺栓14安裝在一起的控制器體2內(nèi)的孔用擋圈4和端蓋8內(nèi)圈之間，由右至左依次貼合地至少夾裝有一片鋼片3、一片摩擦片5、又一片鋼片3和一只碟形彈簧6 ;同時，通過端蓋螺栓14，在控制器體2和端蓋8外圈之間夾裝有上、下兩片調(diào)整墊片7。參見圖4、圖5和圖6，控制器體2呈空心圓管狀，在控制器體2圓形內(nèi)圈壁內(nèi)右側(cè)開有一圈內(nèi)凹圓形的孔用擋圈安裝槽9，在孔用擋圈安裝槽9內(nèi)安裝有圓形開口的孔用擋圈4。在控制器體2圓形內(nèi)圈壁上開有的一圈內(nèi)凹的控制器體內(nèi)花鍵10與所有摩擦片5外圈上外凸的摩擦片外花鍵12嚙合，控制器體內(nèi)花鍵10為矩形內(nèi)花鍵，摩擦片外花鍵12為矩形外花鍵；所有依次壓接在一起的鋼片3和摩擦片5都安裝在控制器體2圓形內(nèi)圈壁內(nèi)。在控制器體2外圓圈的左側(cè)法蘭面上開有的控制器體端蓋安裝螺紋孔19，與圓形的端蓋8上開有的端蓋螺栓孔25相對應(yīng)，端蓋螺栓14穿裝在端蓋螺栓孔25、調(diào)整墊片7的端蓋螺栓讓位槽和調(diào)整墊片端蓋螺栓半穿裝孔29以及控制器體端蓋安裝螺紋孔19中，使端蓋
8、上、下兩片調(diào)整墊片7和控制器體2三者安裝壓緊連接在一起；在控制器體2外圓圈的右側(cè)法蘭面上開有控制器體右側(cè)法蘭安裝螺紋孔20，與萬向節(jié)18的萬向節(jié)法蘭盤17上的萬向節(jié)法蘭安裝螺孔相對應(yīng)，在控制器體右側(cè)法蘭安裝螺紋孔20和萬向節(jié)法蘭安裝螺孔中，通過穿裝的萬向節(jié)法蘭盤安裝螺栓13，使控制器體2右側(cè)法蘭面與萬向節(jié)18的萬向節(jié)法蘭盤17安裝連接在一起。參見圖7和圖8，在全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器I的控制器體2內(nèi)的摩擦片5至少有一片，也可以有η片相同的摩擦片5，當(dāng)摩擦片5總數(shù)為η片時，則壓緊加裝在每片摩擦片5左右兩側(cè)的鋼片3總數(shù)應(yīng)為η+1片，η為大于或等于I的自然數(shù)。在圓薄片形的摩擦片5的中心開有圓形的前驅(qū)輸出軸摩擦片穿裝孔28，供穿裝變速箱前驅(qū)輸出軸15用；在摩擦片5兩側(cè)面均有摩擦片鋁基摩擦材料面22，摩擦片鋁基摩擦材料面22每一面的厚度在0.1毫米至I毫米之間，在每一面摩擦片鋁基摩擦材料面22上均開有摩擦片容屑槽21，以容納摩擦后的摩擦材料屑，在摩擦片5的外圈上有一圈外凸均布的摩擦片外花鍵12，它與控制器體2內(nèi)圈壁上均布的一圈內(nèi)凹的控制器體內(nèi)共鍵10相嚙
八
口 ο參見圖9，在圓片狀的碟形彈簧6中心開有前驅(qū)輸出軸碟形彈簧穿裝孔27，前驅(qū)輸出軸碟形彈簧穿裝孔27的內(nèi)徑d在20到30毫米間，碟形彈簧6外徑D在50到70毫米，碟形彈簧6的自由高度h在4毫米到5毫米間，碟形彈簧6本身的厚度t在2 4毫米，碟形彈簧6的行程s (毫米)與載荷F (牛頓)之間的負(fù)載變形特性曲線呈非線性關(guān)系。在本扭矩控制器I中至少安裝有一片碟形彈簧6，亦可安裝多片碟形彈簧6，可為疊合組合碟形彈簧、復(fù)合組合碟形彈簧和其它組合碟形彈簧。參見圖10，鋼片3為圓片形，如圖1所示，在本全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器I的控制器體2中，最右側(cè)的鋼片3加裝壓緊在孔用擋圈4和摩擦片5之間，最左側(cè)的鋼片3加裝壓緊在碟形彈簧6和摩擦片5之間，其他中間的鋼片3均加裝壓緊在兩片相鄰的摩擦片5之間。在每片相同的圓片形的鋼片3中心開有一圈鋼片內(nèi)花鍵11，如圖3中所示，與變速箱前驅(qū)輸出軸15外部的變速箱前驅(qū)輸出軸外花鍵端16相嚙合，即變速箱前驅(qū)輸出軸15驅(qū)動鋼片3轉(zhuǎn)動，如圖3所示，被壓緊的碟形彈簧6產(chǎn)生的軸向合力F經(jīng)鋼片3作用于所有的摩擦片5上，通過摩擦片外花鍵12帶動控制器體2轉(zhuǎn)動，控制器體2再通過萬向節(jié)法蘭盤安裝螺栓13驅(qū)動萬向節(jié)18轉(zhuǎn)動后而使前橋驅(qū)動全地形車前輪轉(zhuǎn)動。參見圖11，半圓弧形的薄片狀的調(diào)整墊片7在本扭矩控制器I中用來調(diào)整打滑扭矩數(shù)值，調(diào)整墊片7的厚度有0.5毫米、0.8毫米和1.0毫米三種厚度規(guī)格，當(dāng)變速箱輸出扭矩超過扭矩控制器所能承受的一種扭矩值時，可將調(diào)整墊片7換成較薄的調(diào)整墊片，使碟形彈簧6加大變形量，以便使矩形控制器I提高的扭矩能適應(yīng)變速箱輸出的扭矩，達(dá)到有效地傳遞輸出功率和驅(qū)動前輪正常工作的目的。在調(diào)整墊片7上端中央處有外凸相連的調(diào)整墊片更換手柄24，以便于更換調(diào)整墊片7，在調(diào)整墊片更換手柄24下部的調(diào)整墊片7本體上，開有腰圓形的端蓋螺栓讓位槽，并在半圓弧形的調(diào)整墊片7左、右兩側(cè)下端各開有半圓形的調(diào)整墊片端蓋螺栓孔29，以上均供穿裝端蓋螺栓14用。如圖1所示，在圓片形的端蓋8中心開有圓形的變速箱前驅(qū)輸出軸端蓋穿裝孔26，以供穿裝變速箱前驅(qū)輸出軸15用；在端蓋8的圓環(huán)面上均布地開有多個光孔的端蓋螺栓孔25，以供穿裝多個對應(yīng)的端蓋螺栓14，使端蓋8、調(diào)整墊片7和控制器體2三者穿裝壓緊連
接在一起。
權(quán)利要求1.全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，它由控制器體(2)、孔用擋圈(4)、鋼片(3)、摩擦片(5)、碟形彈簧(6)、調(diào)整墊片(7)和端蓋(8)組成，其特征在于孔用擋圈(4)安裝在控制器體(2)內(nèi)的孔用擋圈安裝槽(9)中，在通過端蓋螺栓(14)安裝在一起的控制器體(2)內(nèi)的孔用擋圈(4)和端蓋(8)內(nèi)圈之間，由右至左依次貼合地至少夾裝有一片鋼片(3)、一片摩擦片(5)、又一片鋼片(3)和一只碟形彈簧(6);同時，通過端蓋螺栓(14)，在控制器體(2)和端蓋(8)外圈之間夾裝有上、下兩片調(diào)整墊片(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在控制器體(2)圓形內(nèi)圈壁內(nèi)右側(cè)開有的一圈內(nèi)凹圓形的孔用擋圈安裝槽(9)內(nèi)，安裝有圓形開口的孔用擋圈(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在控制器體(2)圓形內(nèi)圈壁上開有的一圈內(nèi)凹的控制器體內(nèi)花鍵(10)與所有摩擦片(5)外圈上外凸的摩擦片外花鍵(12)嚙合，控制器體內(nèi)花鍵(10)為矩形內(nèi)花鍵，摩擦片外花鍵(12)為矩形外花鍵；所有依次壓接在一起的鋼片(3)和摩擦片(5)都安裝在控制器體(2)圓形內(nèi)圈壁內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在控制器體(2)外圓圈的左側(cè)法蘭面上開有的控制器體端蓋安裝螺紋孔(19)與圓形的端蓋(8)上開有的端蓋螺栓孔(25)相對應(yīng)，端蓋螺栓(14)穿裝在端蓋螺栓孔(25)、調(diào)整墊片(7)的端蓋螺栓讓位槽和調(diào)整墊片端蓋螺栓半穿裝孔(29)以及控制器體端蓋安裝螺紋孔(19)中，使端蓋(8)、上、下兩片調(diào)整墊片(7)和控制器體(2)三者安裝壓緊連接在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在控制器體(2)外圓圈的右側(cè)法蘭面上開有的控制器體右側(cè)法蘭安裝螺紋孔(20)與萬向節(jié)(18)的萬向節(jié)法蘭盤(17)上萬向法蘭安裝螺孔相對應(yīng)，通過穿裝的萬向節(jié)法蘭盤安裝螺栓(13),使控制器體(2)右側(cè)法蘭面與萬向節(jié)(18)的萬向節(jié)法蘭盤(17)安裝在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在控制器體(2)內(nèi)的摩擦片(5)至少有一片，也可以有η片相同的摩擦片(5)，當(dāng)摩擦片(5)總數(shù)為η片時，則壓緊加裝在每片摩擦片(5)左右兩側(cè)的鋼片(3)總數(shù)應(yīng)為η+1片，η為大于或等于I的自然數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在圓薄片形的摩擦片(5)的中心開有的圓形的前驅(qū)輸出軸摩擦片穿裝孔(28)，供穿裝變速箱前驅(qū)輸出軸(15)用；在摩擦片(5)兩側(cè)面均有摩擦片鋁基摩擦材料面(22)，摩擦片鋁基摩擦材料面(22)每一面的厚度在0.1毫米至I毫米間，在每一面摩擦片鋁基摩擦材料面(22)上均開有摩擦片容屑槽(21)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在圓片狀的碟形彈簧(6)中心開有的前驅(qū)輸出軸碟形彈簧穿裝孔(27)的內(nèi)徑d在20至30毫米間，碟形彈簧(6)外徑D在50至70毫米，碟形彈簧(6)自由高度h在4毫米至5毫米間，碟形彈簧(6)本身厚度t在2 4毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在扭矩控制器(1)中至少安裝有一片碟形彈簧(6)，亦可安裝多片碟形彈簧(6)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在扭矩控制器(1)的扭矩控制器體(2 )中，最右側(cè)的鋼片(3 )加裝壓緊在孔用擋圈(4 )和摩擦片(5 )之間，最左側(cè)的鋼片(3 )加裝壓緊在碟形彈簧(6 )和摩擦片(5 )之間，其他中間的鋼片(3)均加裝壓緊在兩片相鄰的摩擦片(5)之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在每片相同的圓片形的鋼片(3)中心開有的一圈鋼片內(nèi)花鍵(11)與變速箱前驅(qū)輸出軸(15)外部的變速箱前驅(qū)輸出軸外花鍵端(16 )相嚙合。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于半圓弧形的薄片狀的調(diào)整墊片(7)的厚度有0.5毫米、0.8毫米和1.0毫米三種厚度規(guī)格。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在調(diào)整墊片(7)上端中央處外凸相連的調(diào)整墊片更換手柄(24)下部的調(diào)整墊片(7)本體上，開有腰圓形的端蓋螺栓讓位槽，并在半圓弧形的調(diào)整墊片(7)左、右兩側(cè)下端各開有半圓形的調(diào)整墊片端蓋螺栓孔(29)，以上均供穿裝端蓋螺栓(14)用。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，其特征在于在圓片形的端蓋(8)中心開有圓形的變速箱前驅(qū)輸出軸端蓋穿裝孔(26)，以供穿裝變速箱前驅(qū)輸出軸(15)用；在端蓋(8)的圓環(huán)面上均布地開有多個光孔的端蓋螺栓孔(25)，以供穿裝多個對應(yīng)的端蓋螺栓(14)，使端蓋(8)、調(diào)整墊片(7)和控制器體(2)三者穿裝壓緊連接在一起。
專利摘要全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器，涉及安裝在全地形車變速箱輸出軸和前驅(qū)輸送傳動軸的萬向節(jié)之間的扭矩控制器領(lǐng)域?？子脫跞?4)安裝在控制器體(2)內(nèi)的孔用擋圈安裝槽(9)中，在通過端蓋螺栓(14)安裝在一起的控制器體(2)內(nèi)的孔用擋圈(4)和端蓋(8)內(nèi)圈間，夾裝有鋼片(3)、摩擦片(5)、又一片鋼片(3)、碟形彈簧(6)；在控制器體(2)和端蓋(8)外圈間夾裝有上、下兩片調(diào)整墊片(7)。本全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器可通過更換調(diào)整墊片(7)的厚薄，以改變碟形彈簧變形量，來適應(yīng)變速箱輸出的扭矩，達(dá)到使前輪正常工作的目的，本全地形車變速箱前驅(qū)輸出軸用扭矩控制器結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠。
文檔編號B60K17/06GK203005080SQ20122058581
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月8日
發(fā)明者高峰, 黃玉軍, 曾文華 申請人:江蘇林海動力機(jī)械集團(tuán)公司