專利名稱：一種棘輪棘爪式超越離合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種棘輪棘爪式超越離合器，該離合器通過(guò)棘爪與棘輪齒的嚙合傳遞動(dòng)力，其新型的整體結(jié)構(gòu)和非磁性復(fù)位裝置，可以使其保持較高的清潔度，能獲得長(zhǎng)的使用壽命和良好的工作可靠性。可用于任何需要使用超越離合器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，尤其用于重載和頻繁嚙合與超越的工作場(chǎng)所，更顯出其使用壽命長(zhǎng)、工作性能穩(wěn)定和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。
背景技術(shù)：
中國(guó)實(shí)用新型專利ZL01129231.8和ZL200420029913.8分別公開(kāi)了一種棘爪依靠磁力復(fù)位的棘輪式超越離合器。這種采用“T”字形棘爪和磁力復(fù)位裝置的離合器，已經(jīng)在石油和工程機(jī)械上進(jìn)行了較長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)和運(yùn)用，證明其使用壽命較長(zhǎng)，能在重載和頻繁嚙合與超越的工作狀態(tài)下穩(wěn)定的工作。但是，正是由于采用了磁力復(fù)位裝置和“T”字形結(jié)構(gòu)的棘爪，也給這種離合器帶來(lái)一些不足之處。這就是其一，磁鐵是安裝在與棘爪尾端相對(duì)應(yīng)的棘爪盤上，依靠磁鐵的吸力使棘爪進(jìn)行復(fù)位運(yùn)動(dòng)，其磁力的大小與棘爪運(yùn)動(dòng)所需的復(fù)位力難以取得一致，當(dāng)棘爪遠(yuǎn)離棘輪而需要較大的復(fù)位力時(shí)磁鐵的吸力卻最小，而在棘爪與棘輪即將接觸時(shí)，磁鐵的吸力最大，因此在棘爪與棘輪接觸時(shí)易產(chǎn)生較大的沖擊力，在高速超越時(shí)會(huì)加快其磨損；其二，由于在棘爪盤上安裝了較多的強(qiáng)磁鐵，使得棘爪盤會(huì)不同程度的被磁化，因此在組裝和使用過(guò)程中，在棘爪盤上尤其是在磁鐵附近總是聚積著較多的鐵磁性物質(zhì)，離合器的清潔度難以保證，有可能加快運(yùn)動(dòng)部件的磨損；其三，由于使用“T”字形結(jié)構(gòu)的棘爪，為了不妨礙棘爪頭部的運(yùn)動(dòng)，棘爪盤必須做成特殊的形狀，這就使得棘爪盤形狀復(fù)雜，加工困難。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有棘輪式超越離合器技術(shù)的不足，提供一種非磁性復(fù)位裝置的新型棘輪棘爪式超越離合器，改善零部件的加工工藝性，提高組裝和使用的清潔度，延長(zhǎng)離合器的使用壽命，提高超越離合器的使用性能和可靠性。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)下述方案實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型所涉及的棘輪棘爪式超越離合器，主要由帶有棘齒的棘輪、帶有棘爪和復(fù)位裝置安裝座的棘爪座、棘爪、棘爪軸和非磁力復(fù)位裝置等主要零件組成。棘爪通過(guò)棘爪軸安裝在棘爪座上，它可以在軸上擺動(dòng)。棘輪與棘爪座之間可以直接或間接通過(guò)一對(duì)軸承的支承來(lái)保證其繞同一軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)棘爪在復(fù)位力的作用下與棘輪的棘齒嚙合時(shí)，棘輪與棘爪座同步轉(zhuǎn)動(dòng)并傳遞動(dòng)力。當(dāng)從動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速超過(guò)主動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速時(shí)離合器超越，棘輪與棘爪座各自旋轉(zhuǎn)，離合器無(wú)動(dòng)力輸出。棘爪的形狀可以多種多樣，本實(shí)用新型是以小十字形為主，但是根據(jù)使用條件的不同也可以做成其它的形狀。復(fù)位裝置是非磁性彈簧，以金屬?gòu)椈蔀橹?。離合器具有外嚙合與內(nèi)嚙合兩種結(jié)構(gòu)形式，外嚙合即離合器的外環(huán)為棘輪，棘爪在其內(nèi)側(cè)，內(nèi)嚙合即離合器的內(nèi)環(huán)為棘輪，棘爪在其外側(cè)。
這種棘輪棘爪式超越離合器的特點(diǎn)在于動(dòng)力的傳遞是通過(guò)棘爪與棘輪齒之間的嚙合直接傳遞，而不是通過(guò)摩擦或擠壓力傳遞。傳遞動(dòng)力時(shí)棘爪與棘輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，因而磨損極小，即使有一定的磨耗也不影響動(dòng)力的傳遞，離合器也不會(huì)因此而失效(打滑)。
這種棘輪棘爪式超越離合器的特點(diǎn)還在于采用非磁性的復(fù)位裝置，整個(gè)離合器不帶磁性，因而能提高離合器組裝和運(yùn)行中的清潔度，減少運(yùn)動(dòng)部件的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命，從而提高離合器的可靠性。復(fù)位裝置以金屬?gòu)椈?如扭轉(zhuǎn)彈簧、螺旋彈簧、片彈簧和扭桿彈簧等)為主，也可使用非金屬的橡膠彈簧。彈簧的彈力作用于棘爪的頭部使其復(fù)位。當(dāng)離合器處于超越狀態(tài)時(shí)棘爪離開(kāi)棘輪，此時(shí)扭轉(zhuǎn)(或壓縮)彈簧，離開(kāi)的距離越大彈力越大，此力正是棘爪迅速?gòu)?fù)位所需要的復(fù)原力。而當(dāng)棘爪接近棘輪時(shí)彈簧的彈力最小，可以降低棘爪對(duì)棘輪的沖擊力。金屬?gòu)椈墒鞘澜缟鲜褂米顝V泛的一種彈性支承和復(fù)位裝置，只要設(shè)計(jì)參數(shù)選取合理，彈簧制造質(zhì)量有保證，金屬?gòu)椈墒强梢蚤L(zhǎng)期有效而可靠地進(jìn)行工作。
這種棘輪棘爪式超越離合器的特點(diǎn)還在于棘爪的結(jié)構(gòu)，棘爪以小十字形為主，即棘爪除中部支承孔部位稍凸出而外，其余部位的寬度基本上相同。棘爪可分為頭部、中部和尾部三部分，頭部主要是傳遞動(dòng)力和承受復(fù)原力；中部是棘爪的支承部，為帶有油孔和油槽的銷孔，通過(guò)棘爪軸將棘爪安裝在棘爪座上；尾部主要是起棘爪的平衡作用，調(diào)節(jié)尾部的大小可以減小棘爪離心力對(duì)棘輪的沖擊力，在高速超越運(yùn)行時(shí)尤為重要。根據(jù)使用條件的不同，棘爪的形狀也可以做成其它的形狀。
這種棘輪棘爪式超越離合器的特點(diǎn)還在于棘爪座的結(jié)構(gòu)，由于使用小十字形的棘爪，因而可以采用圓盤形的棘爪座，這種棘爪座的剛度大不易變形，同時(shí)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單加工工藝性好，有利于批量生產(chǎn)和降低成本。


圖1和圖2是外嚙合超越離合器的橫剖面和縱剖面示意圖，是本實(shí)用新型的一種主要結(jié)構(gòu)形式。
圖3和圖4是內(nèi)嚙合超越離合器的橫剖面和縱剖面示意圖，是本實(shí)用新型的另一種主要結(jié)構(gòu)形式。
圖5是外嚙合超越離合器棘爪的示意圖。
圖6是內(nèi)嚙合超越離合器棘爪的示意圖。
圖7和圖8是外嚙合超越離合器棘爪座的正視圖和縱剖面示意圖。
圖中1-棘輪、2-棘爪座、3-棘爪、4-棘爪軸、5-復(fù)原彈簧(本圖例為扭轉(zhuǎn)彈簧)、6-銷軸、7-軸承、8-棘齒、9-棘爪的頭部、10-棘爪的中部、11-棘爪的尾部。
具體實(shí)施方式
圖1和圖2是外嚙合超越離合器，離合器的外環(huán)為棘輪，內(nèi)環(huán)為棘爪座。離合器由棘輪1、棘爪座2、棘爪3、棘爪軸4、復(fù)原彈簧5、銷軸6和軸承7等主要零件組成。
在棘輪的內(nèi)側(cè)面加工有較多數(shù)量的棘齒8，在棘爪座上通過(guò)棘爪軸和銷軸安裝有一定數(shù)量的棘爪和相應(yīng)的復(fù)原彈簧，棘齒的齒數(shù)和棘爪的數(shù)量互為質(zhì)數(shù)，可以使離合器由超越到嚙合時(shí)能獲得最小的空行程。小十字形結(jié)構(gòu)的棘爪可分為頭部9、中部10和尾部11三部分，頭部傳遞動(dòng)力并承受復(fù)原力，中部為棘爪的支承銷孔，尾部起棘爪的平衡作用。復(fù)原彈簧是高強(qiáng)度的扭轉(zhuǎn)彈簧，彈簧的兩個(gè)工作臂分別作用于棘爪座和棘爪的頭部。
在一對(duì)軸承的支承下棘輪與棘爪座繞同一軸線旋轉(zhuǎn)，并使整個(gè)離合器成為一個(gè)整體。在復(fù)原彈簧力的作用下棘爪的頭部緊貼著棘輪的內(nèi)側(cè)面，當(dāng)任意一個(gè)棘爪與棘輪上的棘齒嚙合時(shí)棘輪與棘爪座同步旋轉(zhuǎn)，離合器傳遞動(dòng)力。當(dāng)輸出軸的轉(zhuǎn)速超過(guò)輸入軸的轉(zhuǎn)速時(shí)離合器超越，棘輪與棘爪座各自旋轉(zhuǎn)，離合器無(wú)動(dòng)力輸出。根據(jù)使用的需要，在棘輪與棘爪座之間也可以不設(shè)支承軸承，而是分別將其固定于繞同軸旋轉(zhuǎn)的內(nèi)外軸上，其使用性能不變。
圖3和圖4是內(nèi)嚙合超越離合器，離合器的內(nèi)環(huán)為棘輪，外環(huán)為棘爪座。內(nèi)嚙合超越離合器的工作原理與外嚙合超越離合器相同，其結(jié)構(gòu)基本相似，但在相同外形尺寸下所能傳遞的扭矩比較小，因此主要用于傳遞扭矩比較小和特殊用途的工作場(chǎng)所。
離合器的棘輪和棘爪座都是既可以輸入動(dòng)力又可以輸出動(dòng)力，它們可以通過(guò)鍵、花鍵、螺栓和過(guò)盈連接等方式分別與相配的其它傳動(dòng)零件聯(lián)接，從而相互傳遞動(dòng)力。在特殊情況下也可以與相配的零件如軸、齒輪、鏈輪、帶輪等做成一體，以減小其徑向尺寸，使機(jī)構(gòu)更為緊湊。
權(quán)利要求1一種新型棘輪棘爪式超越離合器由設(shè)置有棘齒的棘輪、設(shè)置有棘爪和復(fù)原裝置安裝座的棘爪座、小十字形棘爪、棘爪軸、非磁性復(fù)位裝置等主要零件組成，在棘輪與棘爪座之間直接或間接用一對(duì)軸承支承，以保證繞同一軸線旋轉(zhuǎn)并傳遞動(dòng)力，為了能輸入和輸出動(dòng)力，離合器的棘輪和棘爪座可以通過(guò)鍵、花鍵、螺栓及過(guò)盈連接等方式分別與相配的其它傳動(dòng)零件聯(lián)結(jié)，必要時(shí)也可以與相配的零件如軸、齒輪、鏈輪、帶輪等做成一體。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的棘輪棘爪式超越離合器，其結(jié)構(gòu)形式有外嚙合和內(nèi)嚙合兩種，外嚙合超越離合器的外環(huán)為棘輪，棘爪在其內(nèi)側(cè)；而內(nèi)嚙合超越離合器的內(nèi)環(huán)為棘輪，棘爪在其外側(cè)。
3根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的棘輪棘爪式超越離合器，其特征在于棘爪的復(fù)位裝置為非磁性的彈簧機(jī)構(gòu)，以金屬?gòu)椈蔀橹?，也可以使用非金屬的橡膠彈簧，所使用的金屬?gòu)椈芍饕信まD(zhuǎn)彈簧、螺旋彈簧、扭桿彈簧和片彈簧等，彈簧通過(guò)銷軸或螺栓固定于棘爪座上。
4根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的棘輪棘爪式超越離合器，其特征在于棘爪為小十字形結(jié)構(gòu)，其頭部與棘輪的棘齒嚙合傳遞動(dòng)力并承受復(fù)原力，中部為帶有油孔和油槽的銷孔，尾部主要起平衡作用。
5根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的棘輪棘爪式超越離合器，其特征在于棘爪座為圓盤形結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型的棘輪棘爪式超越離合器。離合器由棘輪1、棘爪座2、小十字形棘爪3、棘爪軸4、非磁性復(fù)原彈簧5、銷軸6等零件組成，在一對(duì)軸承的支承下棘爪座與棘輪繞同一軸線旋轉(zhuǎn)。當(dāng)棘爪在復(fù)原力的作用下與棘輪上的棘齒嚙合時(shí)，棘輪與棘爪座同步轉(zhuǎn)動(dòng)，離合器傳遞動(dòng)力。當(dāng)輸出軸的轉(zhuǎn)速超過(guò)輸入軸的轉(zhuǎn)速時(shí)離合器超越，離合器無(wú)動(dòng)力輸出。這種離合器采用非磁性復(fù)原裝置，不會(huì)被磁化，能保證離合器組裝和運(yùn)用中的清潔度，提高使用壽命和可靠性。這種離合器可用于任何需要使用超越離合器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，尤其用于重載和頻繁超越與嚙合的工作場(chǎng)所時(shí)，更顯出其使用壽命長(zhǎng)和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16D41/00GK2931919SQ20062011787
公開(kāi)日2007年8月8日 申請(qǐng)日期2006年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月30日
發(fā)明者鄧燁 申請(qǐng)人:鄧燁