專利名稱：滾柱式超越離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種滾柱式超越離合器，特別涉及一種由片彈簧與片簧架構(gòu)成的滾柱式超越離合器。
背景技術(shù)：
滾柱式(單向型)超越離合器是一種典型的摩擦式超越離合器。該離合器是利用摩擦力使?jié)L柱在外轂和星輪之間楔緊，起傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩的一種機(jī)構(gòu)，在機(jī)械中應(yīng)用很早，也很普遍。參見附圖1，該圖為常用的滾柱式超越離合器的結(jié)構(gòu)簡圖，離合器由外轂1、星輪2、滾柱3和彈簧件4組成。工作時，滾柱受到彈簧的壓力始終與外轂和星輪保持接觸，當(dāng)外轂為主動件逆時針旋轉(zhuǎn)或星輪作為主動件順時針旋轉(zhuǎn)時，離合器接合，反之則處于超越狀態(tài)。當(dāng)超越離合器結(jié)構(gòu)尺寸已確定時，由于離合器靠滾柱楔緊傳遞動力，其承載能力和零件材料強(qiáng)度以及滾柱數(shù)量有關(guān)。為了提高超越離合器的承載能力，一般采用增大零件材料的許用接觸應(yīng)力[σj]或增加滾柱體數(shù)目z的方法。但前者受零件材料和熱處理工藝條件限止，零件表面硬度不可能再提高(一般要求58～62HRC)；后者受結(jié)構(gòu)設(shè)計的限制，一般z＝2～6，很少超過6。另外，星輪加工較復(fù)雜，工藝性差，裝配要求高。
技術(shù)方案本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種承載能力大，結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好的滾柱式超越離合器。
實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種滾柱式超越離合器，由星輪、彈性擋圈、滾柱、外轂等零件構(gòu)成，其特征在于所述的星輪外表面為正多邊形；內(nèi)孔形狀與星輪外表面相同的片簧架套在星輪上，片彈簧固定在片簧架上；滾柱被片彈簧楔緊在外轂和星輪之間。
本實(shí)用新型所述的滾柱式超越離合器，其片簧架的另一端有片簧架端蓋套在星輪上；星輪外表面正多邊形的邊數(shù)大于6；星輪與片簧架之間為間隙配合；片彈簧插入固定在星輪與片簧架間隙之間；片彈簧作用點(diǎn)壓力方向與星輪工作面的角度為0°。
本實(shí)用新型提供的片彈簧結(jié)構(gòu)超越離合器保留了原傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)超越離合器所具備的基本特性。工作時，滾柱受到片彈簧的壓力始終與外轂和星輪保持接觸，當(dāng)外轂為主動件逆時針旋轉(zhuǎn)或星輪作為主動件順時針旋轉(zhuǎn)時，離合器接合，反之則處于超越狀態(tài)。星輪零件的外表面設(shè)計成正多邊形狀，形成工作斜面，不需要加工安裝鋼絲彈簧的小孔，機(jī)械加工方便，工藝性好，熱處理也不易開裂。另外，采用片彈簧結(jié)構(gòu)，可以改善彈簧壓力的方向。一般星輪鋼絲彈簧孔軸線和工作面的角度為15°，當(dāng)滾柱數(shù)z≥6，其角度大于25°，角度增大會減少加壓彈簧對滾柱的壓力，影響外轂和星輪之間的溜滑角，使超越離合器的運(yùn)動精確度降低。而片彈簧結(jié)構(gòu)中，片簧作用點(diǎn)壓力方向與星輪工作面的角度為0°，有利于滾柱在外轂和星輪之間楔合動作迅速靈敏，提高超越離合器的運(yùn)動精確度。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于本實(shí)用新型將超越離合器的星輪零件設(shè)計成正多邊形，由片彈簧代替鋼絲彈簧，使離合器的結(jié)構(gòu)變得十分緊湊，增加滾柱數(shù)目成為可能，減少星輪與滾柱接觸線上的磨損，以達(dá)到提高超越離合器承載能力的目的；還因?yàn)樵撛诫x合器只在原結(jié)構(gòu)中增加一個片簧架，其零件加工簡單，因此，具有良好的工藝性。


圖1是在本實(shí)用新型作出之前，常用的滾柱式超越離合器的結(jié)構(gòu)簡圖。
圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例采用片彈簧結(jié)構(gòu)的一種滾柱式超越離合器橫截面的結(jié)構(gòu)裝配簡圖。
圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例滾柱式超越離合器的裝配順序分解圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方案作進(jìn)一步的闡述。
實(shí)施例
參見附圖2，星輪1的外表面為正十邊形，在星輪上套入片簧架3，片簧架的內(nèi)孔與星輪外表面形狀相同，星輪與片簧架的間隙中插入片彈簧6，滾柱4十顆放在正十等分的工作面上，并被片彈簧楔緊在外轂5和星輪之間，星輪的另一端套上片簧架端蓋7，星輪兩端分別壓上彈性擋圈2。
參見附圖3，將上述超越離合器結(jié)構(gòu)通過裝配順序圖示分解方式展示。圖中，彈性擋圈2為標(biāo)準(zhǔn)件，外轂5和滾柱4零件的材料和制作工藝不變，仍按傳統(tǒng)超越離合器的零件一樣選材和加工。正多邊星輪1零件除設(shè)計的結(jié)構(gòu)形狀變化外，所采用的材料和工藝保持不變。根據(jù)超越離合器工作特點(diǎn)，片彈簧2工作行程和作用力均不大，要求工作循環(huán)次數(shù)無限，疲勞強(qiáng)度好，片彈簧材料宜選用0.2mm的60Si2MnA或0.3mm的QBe2制作，寬度比滾柱高度略小些，裁剪或沖壓彎曲成形，使用專用夾具將片彈簧夾緊定形后進(jìn)行熱處理。片簧架3主要作用是定位固定片彈簧，材料可選擇鋁合金，工藝采用壓鑄或精密鑄造而無需機(jī)械加工，尺寸一致性好，可保證和星輪配合的互換性。
片彈簧設(shè)計可以參照懸臂片彈簧的計算公式，其中工作變形F=4PL3Ebh3(mm)]]>式中P——工作負(fù)荷，NE——材料的彈性模數(shù)，對鋼E＝2.1×105N/mm2L——片彈簧懸臂長度，mmb——片彈簧寬度，mmh——片彈簧厚度，mm本實(shí)施例超越離合器裝配時，星輪1為基礎(chǔ)件，先在一端裝入一個彈性擋圈2，然后在星輪的另一端套上片簧架3，在星輪外表面十等分的各平面上放上滾珠4，再將片彈簧6插入到星輪與片簧架的間隙中固定住后，把外轂5套入，滾柱被片彈簧楔緊在外轂和星輪之間；合上片簧架端蓋7，最后，裝上另一個彈性擋圈。
超越離合器只能傳遞單方向的運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。工作時，星輪工作面和滾珠的接觸線位置在平面中心線一側(cè)基本不變(溜滑角很小)，傳統(tǒng)超越離合器星輪工作面摩擦磨損失效后，原星輪零件報廢。本實(shí)用新型所采用的正多邊形星輪技術(shù)，零件為對稱形狀，除了制作工藝性好等特點(diǎn)外，星輪摩擦磨損失效后不報廢，還可以繼續(xù)使用。在實(shí)際使用時，只要將超越離合器拆開，將正多邊形星輪向轉(zhuǎn)180°，將工作面中心線另一側(cè)未磨損的表面和滾柱接觸，重新裝配后就能繼續(xù)工作，提高了離合器的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種滾柱式超越離合器，由星輪、彈性擋圈、滾柱、外轂等零件構(gòu)成，其特征在于所述的星輪外表面為正多邊形；內(nèi)孔形狀與星輪外表面相同的片簧架套在星輪上，片彈簧固定在片簧架上；滾柱被片彈簧楔緊在外轂和星輪之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾柱式超越離合器，其特征在于片簧架的另一端有片簧架端蓋套在星輪上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾柱式超越離合器，其特征在于星輪外表面正多邊形的邊數(shù)大于6。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾柱式超越離合器，其特征在于星輪與片簧架之間為間隙配合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾柱式超越離合器，其特征在于片彈簧插入固定在星輪與片簧架間隙之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的滾柱式超越離合器，其特征在于片彈簧作用點(diǎn)壓力方向與星輪工作面的角度為0°。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種滾柱式超越離合器，它由星輪、彈性擋圈、滾柱、外轂等零件構(gòu)成，其星輪外表面為正多邊形，與外轂形成工作斜面，星輪上套有片簧架，片彈簧固定在片簧架上，滾柱被片彈簧楔緊在外轂和星輪之間。采用該技術(shù)，使離合器的零件加工變得簡單，離合器的結(jié)構(gòu)十分緊湊，不僅具有良好的工藝性，還可增加滾柱數(shù)目，減少星輪與滾柱接觸線上的磨損，以達(dá)到提高超越離合器承載能力的目的。
文檔編號F16D41/00GK2667237SQ0327748
公開日2004年12月29日 申請日期2003年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月5日
發(fā)明者樊琳 申請人:蘇州大學(xué)