本發(fā)明涉及一種超越離合器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，超越離合器具有多種結(jié)構(gòu)型式，包括棘輪式、滾柱斜槽式、鍥塊式和鏈環(huán)式等，但這些結(jié)構(gòu)的超越離合器皆存在著諸多不足：

棘輪式超越離合器主要由外輪、棘輪、棘爪和葉片多個(gè)彈簧組成。當(dāng)外輪相對(duì)于棘輪向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，棘爪卡住棘輪，外輪與棘輪連為一體并同步旋轉(zhuǎn)，離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)外輪相對(duì)于棘輪向另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，棘爪與棘輪之間產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，外輪成為自由輪，離合器處于自由狀態(tài)。這種離合器的棘輪與棘爪的接合位置受限制(棘輪相對(duì)外輪每次至少轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)棘齒的角度，才能保證棘爪與棘輪相配合)、接合時(shí)產(chǎn)生較大沖擊和噪聲，反應(yīng)不夠靈敏，只適用于低速、低頻傳動(dòng)。

滾柱斜槽式超越離合器由外環(huán)、內(nèi)環(huán)、滾柱、滾柱復(fù)位多個(gè)彈簧等組成。在外環(huán)內(nèi)表面或內(nèi)環(huán)外表面成形有容納滾柱的楔形槽，楔形槽內(nèi)裝有滾柱及其復(fù)位多個(gè)彈簧，多個(gè)彈簧的彈力將各滾柱推向楔形槽較窄的一端。當(dāng)外環(huán)相對(duì)于內(nèi)環(huán)向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)的一瞬間，滾柱便在摩擦力和多個(gè)彈簧力的作用下被卡死在楔形槽較窄的一端，于是內(nèi)外環(huán)互相連成一體，不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)超越離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)外環(huán)相對(duì)于內(nèi)環(huán)向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滾柱在摩擦力的作用下，克服多個(gè)彈簧的彈力，滾向楔形槽較寬的一端，出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，外環(huán)相對(duì)于內(nèi)環(huán)可自由滑轉(zhuǎn)，此時(shí)超越離合器脫離鎖止而處于自由狀態(tài)。由于滾柱與內(nèi)、外環(huán)始終處于線接觸狀態(tài)，因而這種離合器僅適用于中速、低頻的場(chǎng)合，最高頻率不超過(guò)150次/分；另外楔形槽加工較復(fù)雜，工藝性差，要求使用高硬度和高耐磨性的材料，另外還要求滾柱的心部具有韌性，能夠承受沖擊載荷以避免碎裂。

鍥塊式超越離合器和滾柱斜槽式超越離合器的結(jié)構(gòu)相似，也由外環(huán)、內(nèi)環(huán)和位于外環(huán)和內(nèi)環(huán)之間滾子等組成。與滾柱斜槽式離合器不同的是：其外環(huán)和內(nèi)環(huán)上皆沒(méi)有楔形槽，其滾子是特殊形狀的鍥塊。鍥塊的形狀類似于平行四邊形，平行四邊形的一條對(duì)角線方向的尺寸略大于內(nèi)外環(huán)之間的距離，另一條對(duì)角線方向的尺寸略小于內(nèi)外環(huán)支間的距離。當(dāng)外環(huán)相當(dāng)內(nèi)環(huán)向一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鍥塊在摩擦力的作用下豎立，因自鎖作用而被卡死在內(nèi)外環(huán)之間，內(nèi)外環(huán)無(wú)法相對(duì)滑轉(zhuǎn)，此時(shí)離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)；當(dāng)外環(huán)相當(dāng)于內(nèi)環(huán)向另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，鍥塊在摩擦力的作用下傾倒，脫離鎖止?fàn)顟B(tài)，內(nèi)環(huán)與外環(huán)可以相對(duì)滑動(dòng)，此時(shí)離合器處于自由狀態(tài)。由于鍥塊與內(nèi)外環(huán)皆為點(diǎn)接觸，因而不僅鍥塊易于磨損，反應(yīng)不靈敏，而且無(wú)法應(yīng)用于高速、高頻、重載的場(chǎng)合，另外鍥塊加工工藝較復(fù)雜，工藝性差，生產(chǎn)成本高。

為了克服上述徑向點(diǎn)(或線)接觸式離合器的不足，出現(xiàn)了一種徑向面接觸式超越離合器——鏈環(huán)式超越離合器。中國(guó)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局1999年1月27日公開(kāi)的CN1206077號(hào)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)，公開(kāi)了一種“鏈環(huán)式單、雙向超越離合器”，該離合器由外套、內(nèi)芯、控制鍵和鏈環(huán)組成。鏈環(huán)置于外套和內(nèi)芯之間，由依次連接的鏈?zhǔn)住⒍鄠€(gè)鏈節(jié)及鏈尾組成；控制鍵的一端同時(shí)插入鏈?zhǔn)着c鏈尾端部的長(zhǎng)方形通孔中，使得鏈?zhǔn)着c鏈尾搭接，另一端插入外套的梯形槽中。鏈節(jié)之間互相鉤接處設(shè)置有調(diào)整銷。外套上固定有預(yù)緊多個(gè)彈簧，預(yù)緊多個(gè)彈簧的另一端與鏈環(huán)相固定。通過(guò)外套撥動(dòng)控制鍵使得鏈環(huán)緊緊抱住內(nèi)芯實(shí)現(xiàn)自鎖。該離合器盡管接合元件為面接觸，反向開(kāi)啟力小，不易磨損；但鏈環(huán)與內(nèi)芯的接合效果易受離合器旋轉(zhuǎn)速度的影響，例如離合器高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，鏈環(huán)由于離心力過(guò)大而與內(nèi)芯松開(kāi)，因而這種超越離合器不適合于高速傳動(dòng)，無(wú)法應(yīng)用到如汽車變速器等要求必須高速運(yùn)轉(zhuǎn)的場(chǎng)合；另外鏈環(huán)式超越離合器傳遞扭矩完全依靠控制鍵承擔(dān)，控制鍵接觸部分的擠壓應(yīng)力很大，影響使用壽命，對(duì)于控制鍵的材料和制造工藝要求很高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服上述背景中提到的現(xiàn)有技術(shù)的諸多不足，本發(fā)明提供了一種依靠摩擦片傳遞扭矩、利用周布螺旋面進(jìn)行壓緊鎖止的超越離合器，能夠有效地傳遞大扭矩，適用于高速、高頻、重載的場(chǎng)合。

本發(fā)明的第一種技術(shù)解決方案是：

一種摩擦片式周布螺旋面壓緊超越離合器，包括設(shè)置于同一旋轉(zhuǎn)軸線上的離合限位裝置1、外圈傳力裝置2、內(nèi)圈傳力裝置3；

離合限位裝置1包括與離合器的輸入軸固連的支撐主體11；

外圈傳力裝置2包括外鼓22和設(shè)置在外鼓內(nèi)的多個(gè)外圈摩擦片21，外圈摩擦片21沿軸向相對(duì)于外鼓能作相對(duì)滑動(dòng)，沿周向與外鼓同步旋轉(zhuǎn)；

內(nèi)圈傳力裝置3包括內(nèi)轂32和設(shè)置在內(nèi)轂外的多個(gè)內(nèi)圈摩擦片31，內(nèi)圈摩擦片31沿軸向相對(duì)于內(nèi)轂32能作相對(duì)滑動(dòng)，沿周向與內(nèi)轂同步旋轉(zhuǎn)；

外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31構(gòu)成摩擦元件；

多個(gè)外圈摩擦片21和多個(gè)內(nèi)圈摩擦片31沿軸向交替布置；

支撐主體11和外鼓22分別作為離合器的兩個(gè)傳力端；

其特殊之處在于：

所述超越離合器還包括用于控制外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31的分與合的自鎖/超越控制裝置；

所述自鎖/超越控制裝置包括第一螺旋面偶件13和第二螺旋面偶件14；

第一螺旋面偶件13上設(shè)置有第一螺旋面131；第二螺旋面偶件14的配合面上設(shè)置有與第一螺旋面131相配合的第二螺旋面141；

所述第一螺旋面偶件13與支撐主體11固連，第二螺旋面偶件14與內(nèi)轂32固連；第二螺旋面偶件14位于支撐主體11和第一螺旋面偶件13之間，第二螺旋面偶件14相對(duì)于第一螺旋面偶件13能作螺旋滑動(dòng)。

當(dāng)在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下支撐主體11相對(duì)于外鼓22有旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)時(shí)，扭矩通過(guò)與第二螺旋面偶件14固連的內(nèi)轂32傳遞，內(nèi)轂32帶動(dòng)內(nèi)圈摩擦片31軸向移動(dòng)，使內(nèi)圈摩擦片31和外圈摩擦片21接合，最后通過(guò)外鼓22向外傳遞。

基于上述基本技術(shù)方案，本發(fā)明還作出如下限定和/或優(yōu)化：

上述離合限位裝置1還包括擋圈12；上述支撐主體11為帶頸圓環(huán)結(jié)構(gòu)，其頸部為中空?qǐng)A柱，其底部為外伸圓環(huán)111；支撐主體11的頸部外側(cè)面設(shè)置有擋圈槽114和限位臺(tái)階112；擋圈12設(shè)置在擋圈槽114內(nèi)；擋圈12和限位臺(tái)階112用于固定第一螺旋面偶件13的軸向位置；支撐主體11的圓環(huán)用于限制內(nèi)圈摩擦片31和外圈摩擦片21的軸向位置。

為了使超越離合器可控性更好，上述超越離合器還包括附加離合控制裝置；所述附加離合控制裝置包括設(shè)置在外鼓22上的環(huán)形控制油缸；所述環(huán)形控制油缸包括缸體7和連接主體6以及設(shè)置在缸體7和連接主體6之間的壓盤5；壓盤5的橫截面近似為U型；所述壓盤5的底部端面和連接主體6之間設(shè)置有多個(gè)彈簧4；所述壓盤5的其中一個(gè)頂部被容納于缸體7中，構(gòu)成環(huán)形控制油缸的活塞，該頂部端面和缸體7之間構(gòu)成密封油室；所述壓盤5的另一個(gè)頂部端面用于壓緊所述摩擦元件。

為了使本發(fā)明的超越離合器的控制更靈敏，在上述基本技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明增加了多個(gè)壓緊彈簧4，以消除摩擦元件之間的間隙，使得超越離合器自鎖時(shí)反應(yīng)靈敏可靠，超越時(shí)不至于產(chǎn)生過(guò)大的拖滯力。壓緊彈簧4的布置方式主要有以下幾種：

第1種形式布置方式(參見(jiàn)圖6)：

多個(gè)壓緊彈簧4設(shè)置在支撐主體11和第一螺旋面偶件13之間。

第2種布置方式(參見(jiàn)圖9)：

在支撐主體11上設(shè)置定位導(dǎo)向槽；在定位導(dǎo)向槽和摩擦元件之間設(shè)置壓盤5；多個(gè)壓緊彈簧4設(shè)置在壓盤5和定位導(dǎo)向槽之間。

第3種布置方式(參見(jiàn)圖7)：

多個(gè)壓緊彈簧4還設(shè)置在支撐主體11和第二螺旋面偶件14之間。

第4種布置方式(參見(jiàn)圖11)：

在支撐主體11和摩擦元件之間設(shè)置活塞15；多個(gè)壓緊彈簧4設(shè)置在支撐主體11和活塞15之間。

既要使上述超越離合器的螺旋面偶件產(chǎn)生自鎖，又能保證螺旋面偶件自動(dòng)解鎖，上述第一螺旋面偶件13、第二螺旋面偶件14、外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31滿足如下條件：

式中，β為兩個(gè)螺旋面偶件的螺旋面有效接觸部分的平均螺旋角；

μ為外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31摩擦副間的摩擦系數(shù)；

μ＇為兩個(gè)螺旋面偶件的螺旋面間的摩擦系數(shù)；

n為內(nèi)圈摩擦片、外圈摩擦片的有效片數(shù)的小值。

本發(fā)明的第二種技術(shù)解決方案是：

一種摩擦片式周布螺旋面壓緊超越離合器，包括設(shè)置于同一旋轉(zhuǎn)軸線上的離合限位裝置1、外圈傳力裝置2、內(nèi)圈傳力裝置3；

離合限位裝置1包括與離合器的殼體固連的支撐主體11；

外圈傳力裝置2包括外鼓22和設(shè)置在外鼓內(nèi)的多個(gè)外圈摩擦片21，外圈摩擦片21沿軸向相對(duì)于外鼓能作相對(duì)滑動(dòng)，沿周向與外鼓同步旋轉(zhuǎn)；

內(nèi)圈傳力裝置3包括內(nèi)轂32和設(shè)置在內(nèi)轂外的多個(gè)內(nèi)圈摩擦片31，內(nèi)圈摩擦片31沿軸向相對(duì)于內(nèi)轂32能作相對(duì)滑動(dòng)，沿周向與內(nèi)轂同步旋轉(zhuǎn)；

外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31構(gòu)成摩擦元件；

多個(gè)外圈摩擦片1和多個(gè)內(nèi)圈摩擦片31沿軸向交替布置；

支撐主體11和內(nèi)轂32分別作為離合器的兩個(gè)傳力端；

其特殊之處在于：

所述超越離合器還包括用于控制外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31的分與合的自鎖/超越控制裝置；

所述自鎖/超越控制裝置包括第一螺旋面偶件13和第二螺旋面偶件14；

第一螺旋面偶件13上設(shè)置有第一螺旋面131；

第二螺旋面偶件14上設(shè)置有與第一螺旋面131相配合的第二螺旋面141；

所述第一螺旋面偶件13與所述支撐主體11固連，第二螺旋面偶件14與所述外鼓22固連；第二螺旋面偶件14位于支撐主體11和第一螺旋面偶件13之間；第二螺旋面偶件14相對(duì)于第一螺旋面偶件13能作螺旋滑動(dòng)。

當(dāng)在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下內(nèi)轂32相對(duì)于支撐主體11有旋轉(zhuǎn)趨勢(shì)時(shí)，內(nèi)轂32上的扭矩通過(guò)內(nèi)圈摩擦31與外圈摩擦21接合向外傳遞，最后通過(guò)與第二螺旋面偶件14固連的外鼓22和第一螺旋面偶件13向支撐主體11傳遞。

基于上述基本技術(shù)方案，本發(fā)明還作出如下限定和/或優(yōu)化：

上述支撐主體11為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，支撐主體11用于限制內(nèi)圈摩擦片31和外圈摩擦片21的軸向位置。

考慮到傳力性能和加工工藝，上述支撐主體11的端面上設(shè)置有向摩擦片方向伸出的環(huán)形凸起111，環(huán)形凸起111的位置與外圈摩擦片和內(nèi)圈摩擦片的接觸面相對(duì)應(yīng)(參見(jiàn)圖2)。

為了使超越離合器可控性更好，上述超越離合器還包括附加離合控制裝置；附加離合控制有以下幾種結(jié)構(gòu)形式：

第1種(參見(jiàn)圖2c)：

所述附加離合控制裝置包括設(shè)置在支撐主體11內(nèi)的環(huán)形缸體、設(shè)置在環(huán)形缸體內(nèi)的活塞15、設(shè)置在第二螺旋面偶件14和活塞15之間的多個(gè)彈簧4；在所述活塞15的一個(gè)端面上設(shè)置有壓緊端面，用于壓緊外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31，所述壓緊端面位于彈簧4的一側(cè)；所述活塞15的另一個(gè)端面和所述環(huán)形缸體之間構(gòu)成密封油室。

第2種(參見(jiàn)圖2d)：

所述附加離合控制裝置包括設(shè)置在支撐主體11內(nèi)的環(huán)形缸體、設(shè)置在環(huán)形缸體內(nèi)的活塞15、設(shè)置在第一螺旋面偶件13和活塞15之間的壓盤16、設(shè)置在壓盤16和第一螺旋面偶件13之間的多個(gè)彈簧4；所述活塞15的一個(gè)端面和所述環(huán)形缸體之間構(gòu)成密封油室；所述活塞15的另一個(gè)端面正對(duì)所述壓盤16并和壓盤16接觸；所述壓盤16和第二螺旋面偶件14上均設(shè)置有相互限位的臺(tái)階，壓盤16上的臺(tái)階可以推動(dòng)第二螺旋面偶件14上的臺(tái)階向活塞15方向移動(dòng)。

第3種(參見(jiàn)圖8)

所述附加離合控制裝置包括設(shè)置在第二螺旋面偶件14上的環(huán)形缸體、設(shè)置在環(huán)形缸體內(nèi)的活塞15、設(shè)置在支撐主體11和第二螺旋面偶件14之間的多個(gè)彈簧4；所述活塞15的一個(gè)端面和所述環(huán)形缸體之間構(gòu)成密封油室；所述活塞15的另一個(gè)端面和第二螺旋面偶件14接觸。

為了使本發(fā)明的超越離合器的控制更靈敏，在上述基本技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明增加了多個(gè)壓緊彈簧4，以消除摩擦元件之間的間隙，使得超越離合器自鎖時(shí)反應(yīng)靈敏可靠，超越時(shí)不至于產(chǎn)生過(guò)大的拖滯力。壓緊彈簧4的布置方式主要有以下幾種：

第1種布置方式(參見(jiàn)圖7)：

多個(gè)壓緊彈簧4還設(shè)置在支撐主體11和第二螺旋面偶件14之間。

第2種布置方式(參見(jiàn)圖11)：

在支撐主體11和摩擦元件之間設(shè)置活塞15；多個(gè)壓緊彈簧4設(shè)置在支撐主體11和活塞15之間。

既要使上述超越離合器的螺旋面偶件產(chǎn)生自鎖，又能保證螺旋面偶件自動(dòng)解鎖，上述第一螺旋面偶件13、第二螺旋面偶件14、外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31滿足如下條件：

式中，β為兩個(gè)螺旋面偶件的螺旋面有效接觸部分的平均螺旋角；

μ為外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31摩擦副間的摩擦系數(shù)；

μ＇為兩個(gè)螺旋面偶件的螺旋面間的摩擦系數(shù)；

n為內(nèi)圈摩擦片、外圈摩擦片的有效片數(shù)中的小值。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：

1、與其他類型超越離合器相比，本發(fā)明所提供的超越離合器為面接觸式超越離合器，主動(dòng)部分和從動(dòng)部分的摩擦元件軸向布置，通過(guò)兩個(gè)螺旋面偶件之間的作用力壓緊摩擦元件，依靠摩擦元件間的摩擦力傳遞力矩，相比現(xiàn)有點(diǎn)接觸、線接觸和徑向面接觸式離合器，能有效傳遞大扭矩及大力矩的動(dòng)力，可靠性更高，能夠滿足高速、高頻、重載等惡劣工況的需要。

2、本發(fā)明第一螺旋面偶件和第二螺旋面偶件，以及外圈摩擦片和內(nèi)圈摩擦片沿軸向依次排列布置，因此超越離合器的鎖止和解鎖不受轉(zhuǎn)速影響，無(wú)極限轉(zhuǎn)速限制，且接合平穩(wěn)，無(wú)沖擊、噪聲。

3、本發(fā)明的兩個(gè)螺旋面偶件可以布置在摩擦片的徑向位置，因此軸向尺寸小、制造工藝簡(jiǎn)單。

4、本發(fā)明螺旋面偶件的布置位置靈活，可布置于摩擦元件內(nèi)側(cè)或沿著軸向與摩擦元件并排排列，也可布置于摩擦元件外側(cè)，具體根據(jù)實(shí)際需要靈活設(shè)計(jì)。

5、本發(fā)明能夠方便地將普通離合器與超越離合器結(jié)合在一起，構(gòu)成解鎖時(shí)傳力可控的組合式離合器，同時(shí)具有超越離合和普通離合的功能，適用范圍更廣。

6、本發(fā)明的靠面接觸傳遞力矩，因而耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的摩擦片式周布螺旋面內(nèi)壓緊超越離合器的裝配剖視圖；(實(shí)施例1)

圖1a和圖1b分別為圖1所示離合器兩種不同視角的立體分解圖；

圖1c為圖1所示內(nèi)壓緊超越離合器與普通離合器結(jié)合為一體的裝配剖視圖；(實(shí)施例2)

圖2為本發(fā)明的摩擦片式周布螺旋面外壓緊超越離合器的裝配剖視圖；(實(shí)施例3)

圖2a和圖2b分別為圖2所示離合器的兩種不同視角的立體分解圖；

圖2c為在圖2所示外壓緊超越離合器與一種普通離合器結(jié)合為一體的裝配剖視圖；(實(shí)施例4)

圖2d為圖2所示外壓緊超越離合器與另一種普通離合器結(jié)合為一體的裝配剖視圖；(實(shí)施例5)

圖2d-1和圖2d-2分別為圖2d所示離合器的兩種不同視角的立體分解圖；

圖3本發(fā)明螺旋面偶件的裝配面上的螺旋面形成示意圖；

圖4為本發(fā)明兩個(gè)螺旋面偶件的裝配關(guān)系示意圖；

圖5為圖1和圖2所示超越離合器的結(jié)構(gòu)原理簡(jiǎn)化示意圖；

圖6為圖1所示內(nèi)壓緊超越離合器增加多個(gè)彈簧的簡(jiǎn)化示意圖(實(shí)施例7)；

圖7為圖1、圖2所示超越離合器增加多個(gè)彈簧的簡(jiǎn)化示意圖(實(shí)施例8)；

圖8為圖2所示外壓緊超越離合器增加多個(gè)彈簧的簡(jiǎn)化示意圖(實(shí)施例6)；

圖9為圖1所示內(nèi)壓緊超越離合器增加多個(gè)彈簧的簡(jiǎn)化示意圖(實(shí)施例9)；

圖10為圖1c所示內(nèi)壓緊超越離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化示意圖；

圖11為圖1、2所示超越離合器增加多個(gè)彈簧的簡(jiǎn)化示意圖(實(shí)施例10)；

圖12為圖2c所示超越離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化示意圖；

圖13為圖2d所示超越離合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化示意圖；

圖14為本發(fā)明圖1和圖2所示超越離合器的受力分析示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：摩擦片式周布螺旋面內(nèi)壓緊超越離合器

參見(jiàn)圖1、圖1a、圖1b和圖5，摩擦片式周布螺旋面內(nèi)壓緊超越離合器包括同中心旋轉(zhuǎn)軸線布置的離合限位裝置1、外圈傳力裝置2、內(nèi)圈傳力裝置3以及用于控制離合器的摩擦片接合與分離的自鎖/超越控制裝置。

1、外圈傳力裝置

外圈傳力裝置2包括多個(gè)具有外齒211的外圈摩擦片21和一個(gè)具有內(nèi)齒221的外鼓22；外鼓22套裝在外圈摩擦片21外，外鼓22的內(nèi)齒221與外圈摩擦片21的外齒211相配合；外鼓22與外圈摩擦片21沿軸向可以相對(duì)移動(dòng)、沿圓周方向同步旋轉(zhuǎn)。

2、內(nèi)圈傳力裝置

內(nèi)圈傳力裝置3包括多個(gè)具有內(nèi)齒311的內(nèi)圈摩擦片31和一個(gè)具有外齒321的內(nèi)轂32；內(nèi)圈摩擦片31套裝在內(nèi)轂32外，內(nèi)轂32的外齒321與內(nèi)圈摩擦片31的內(nèi)齒311相配合；內(nèi)轂32與內(nèi)圈摩擦片31沿軸向可以相對(duì)移動(dòng)、沿圓周方向同步旋轉(zhuǎn)。

內(nèi)轂32上靠近其一個(gè)端部的外周上還設(shè)置有限制內(nèi)圈摩擦片31和外圈摩擦片21軸向位置的臺(tái)階322和擋片33；臺(tái)階322擋住擋片33，限止擋片33滑出內(nèi)轂32的端部；擋片33用于限制內(nèi)圈摩擦片31和外圈摩擦片21的軸向位置，防止內(nèi)圈摩擦片31和外圈摩擦片21滑出內(nèi)轂32。

外圈傳力裝置2套裝在內(nèi)圈傳力裝置3外，外圈傳力裝置2的外圈摩擦片21和內(nèi)圈傳力裝置3的內(nèi)圈摩擦片31沿軸向相間布置且都位于擋片33和離合限位裝置1之間。

上述外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31構(gòu)成摩擦元件。

3、離合限位裝置

離合限位裝置1主要包括與離合器的輸入軸固連的支撐主體11。

支撐主體11為帶頸圓環(huán)結(jié)構(gòu)，其頸部為中空?qǐng)A柱，其底部為沿徑向向外的外伸圓環(huán)111。

外伸圓環(huán)111能夠限制內(nèi)圈摩擦片31和外圈摩擦片21的軸向位置，便于對(duì)摩擦片進(jìn)行壓緊。

中空?qǐng)A柱的外周沿軸向依次設(shè)置有限位臺(tái)階112、用于在圓周方向傳遞扭矩的第一花鍵113以及限制裝于所述中空?qǐng)A柱上其他零件軸向位置的擋圈槽114，其中，限位臺(tái)階112靠近外伸圓環(huán)111；中空?qǐng)A柱的內(nèi)周設(shè)置有用于向外傳遞動(dòng)力的第二花鍵115。

4、自鎖/超越控制裝置

自鎖/超越控制裝置包括第一螺旋面偶件13和第二螺旋面偶件14。

第一螺旋面偶件13的配合面上沿圓周方向均勻設(shè)置有多個(gè)第一螺旋面131；第二螺旋面偶件14的配合面上沿圓周方向均勻設(shè)置有與第一螺旋面131數(shù)量相等、形狀相適配的第二螺旋面141。

第一螺旋面131和第二螺旋面141可以右旋也可以左旋，旋向與離合器傳遞扭矩的方向相關(guān)：參見(jiàn)圖1、1a和1b，扭轉(zhuǎn)力矩施加在支撐主體11上，在圖示位置從左向右看，當(dāng)在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下支撐主體11相對(duì)于外鼓22有順時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)趨勢(shì)時(shí)，若第一螺旋面131和第二螺旋面141右旋(圖示的旋向即為右旋)，則在此力矩作用下超越離合器處于超越狀態(tài)；若第一螺旋面131和第二螺旋面141左旋，則在此力矩作用下超越離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)，支撐主體11上的扭矩通過(guò)第一螺旋面偶件13、與第二螺旋面偶件14固連的內(nèi)轂32、內(nèi)圈摩擦片31、外圈摩擦片21和外鼓22向外傳遞。

第一螺旋面偶件13通過(guò)其中心花鍵132套裝在第一花鍵113上(端部螺旋面面向支撐圓環(huán)面111安裝)，并靠在限位臺(tái)階112上，通過(guò)第一花鍵113和中央花鍵132配合，使第一螺旋面偶件13相對(duì)于支撐主體11無(wú)周向轉(zhuǎn)動(dòng)；擋圈12安裝在擋圈槽114中，擋圈12和限位臺(tái)階112共同固定第一螺旋面偶件13的軸向位置，使第一螺旋面偶件13相對(duì)于支撐主體11無(wú)軸向移動(dòng)。

第二螺旋面偶件14安裝于內(nèi)轂32內(nèi)并與內(nèi)轂32固連為一體件(實(shí)際實(shí)施時(shí)可在內(nèi)轂32的端面上加工第二螺旋面141，或者在固連于內(nèi)轂32上的擋片33遠(yuǎn)離摩擦元件的端面上加工第二螺旋面141)，整體通過(guò)第二螺旋面偶件14的中心孔142套裝在支撐主體11上，并且第二螺旋面偶件14位于內(nèi)轂32、支撐主體11和第一螺旋面偶件13所形成的空間內(nèi)，且第二螺旋面偶件14相對(duì)于第一螺旋面偶件13能夠作螺旋滑動(dòng)。當(dāng)?shù)诙菪媾技?4相對(duì)于第一螺旋面偶件13螺旋上升滑動(dòng)一定距離時(shí)(此時(shí)第二螺旋面偶件14與第一螺旋面偶件13之間的空間有所增大)外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31互相壓緊接合傳遞力矩。

支撐主體11和外鼓22分別作為離合器的扭矩輸入端和扭矩輸出端；或者，支撐主體11和外鼓22分別作為離合器的扭矩輸出端和扭矩輸入端。

實(shí)施例2：傳力可控的離合器一

圖1c和圖10所示離合器為傳力可控的離合器，具有超越離合器和普通離合器的功能，適用于可以控制在超越狀態(tài)下是否需要傳遞扭矩，以及適用于液壓系統(tǒng)無(wú)壓力狀態(tài)下需要傳遞扭矩的工況。

圖1c所示離合器是在實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)附加離合控制裝置，該附加離合控制裝置包括設(shè)置在外鼓22上的一個(gè)環(huán)形控制油缸，該環(huán)形控制油缸包括缸體7和連接主體6以及設(shè)置在缸體7和連接主體6之間的橫截面近似為U型的壓盤5。壓盤5的底部端面和連接主體6之間設(shè)置有多個(gè)彈簧4；壓盤5的其中一個(gè)頂部被容納于缸體7中，構(gòu)成環(huán)形控制油缸的活塞，該頂部端面和缸體7之間構(gòu)成密封油室；壓盤5另一個(gè)頂部端面用于壓緊內(nèi)轂32端部的擋片33。

該離合器有以下兩種工況：

(1)向密封油室充油時(shí)，液壓推力克服多個(gè)彈簧4的彈簧力使壓盤5脫離擋片33；此時(shí)圖1c所示離合器是一個(gè)超越離合器：符合超越條件時(shí)該離合器將進(jìn)入超越工況；符合鎖止條件時(shí)該離合器將進(jìn)入鎖止工況。

(2)當(dāng)密封油室泄壓時(shí)，彈簧4的彈簧力將活塞回位，同時(shí)壓盤5壓向摩擦元件，此時(shí)圖1c所示離合器根據(jù)扭矩傳遞的方向分別起到超越離合器和普通離合器的作用：

當(dāng)傳遞扭矩的方向符合進(jìn)入超越狀態(tài)條件時(shí)，圖1c所示離合器起普通離合器作用，其傳遞扭矩大小取決于彈簧4的整體彈簧力大小；

當(dāng)傳遞扭矩的方向符合進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)條件時(shí)，圖1c所示離合器將進(jìn)入鎖止工況，圖1c所示離合器起超越離合器作用。

實(shí)施例3：摩擦片式周布螺旋面外壓緊超越離合器

參見(jiàn)圖2、圖2a、圖2b和圖5，摩擦片式周布螺旋面外壓緊超越離合器包括同中心旋轉(zhuǎn)軸線布置的離合限位裝置1、外圈傳力裝置2、內(nèi)圈傳力裝置3以及用于控制離合器的摩擦片接合與分離的自鎖/超越控制裝置。

1、外圈傳力裝置

外圈傳力裝置2包括多個(gè)具有外齒211的外圈摩擦片21和一個(gè)具有內(nèi)齒221的外鼓22；外鼓22套裝在外圈摩擦片21外，外鼓22的內(nèi)齒221與外圈摩擦片21的外齒211相配合；外鼓22與外圈摩擦片21沿軸向可以相對(duì)移動(dòng)、沿圓周方向同步旋轉(zhuǎn)。

外鼓22的一個(gè)端面上還設(shè)置有限制外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31軸向位置的臺(tái)階222和擋片23；臺(tái)階222擋住擋片23，限止其滑出外鼓22的端部；擋片23用于限制外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31的軸向位置，防止外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31滑出外鼓22。

2、內(nèi)圈傳力裝置

內(nèi)圈傳力裝置3包括多個(gè)具有內(nèi)齒311的內(nèi)圈摩擦片31和具有外齒321的內(nèi)轂32；內(nèi)轂32套裝在內(nèi)圈摩擦片31內(nèi)，內(nèi)轂32的外齒321與內(nèi)圈摩擦片31的內(nèi)齒311相配合；內(nèi)轂32與內(nèi)圈摩擦片31沿軸向可以相對(duì)移動(dòng)、沿圓周方向同步旋轉(zhuǎn)。

外圈傳力裝置2的外圈摩擦片21和內(nèi)圈傳力裝置3的內(nèi)圈摩擦片31沿軸向相間布置，且都位于外圈傳力裝置2的擋片23和離合限位裝置1之間。

上述外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31構(gòu)成摩擦元件。

3、離合限位裝置

離合限位裝置1主要包括與離合器的殼體固連的支撐主體11。

支撐主體11為圓環(huán)結(jié)構(gòu)，用于限制外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31的軸向位置。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證支撐主體11壓緊摩擦片時(shí)不與第二螺旋面偶件14干涉。為了使壓緊力集中于摩擦片處以使傳力效果更好，在支撐主體11的端面上加工一正對(duì)摩擦片方向伸出的環(huán)形凸起111；另外，由于設(shè)置了環(huán)形凸起111，使得在加工支撐主體11時(shí)，僅需保證環(huán)形凸起111的平面度即可，加工難度降低，工藝性更好。

4、自鎖/超越控制裝置

自鎖/超越控制裝置包括第一螺旋面偶件13和第二螺旋面偶件14。

第一螺旋面偶件13的配合面上沿圓周方向均勻設(shè)置有多個(gè)第一螺旋面131；第二螺旋面偶件14的配合面上沿圓周方向均勻設(shè)置有與第一螺旋面131數(shù)量相等、形狀相適配的第二螺旋面141。

第一螺旋面131和第二螺旋面141可以右旋也可以左旋，旋向與離合器傳遞扭矩的方向相關(guān)：參見(jiàn)圖2、2a和2b，扭轉(zhuǎn)力矩施加在內(nèi)轂32上，在圖示位置從左向右看，當(dāng)在扭轉(zhuǎn)力矩的作用下內(nèi)轂32相對(duì)于支撐主體11有順時(shí)針?lè)较虻男D(zhuǎn)趨勢(shì)時(shí)，若第一螺旋面131和第二螺旋面141右旋(圖示的旋向即為右旋)，則在此力矩作用下超越離合器處于超越狀態(tài)；若第一螺旋面131和第二螺旋面141左旋，則在此力矩作用下超越離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)，內(nèi)轂32上的扭矩通過(guò)內(nèi)圈摩擦31、外圈摩擦21、與第二螺旋面偶件14固連的外鼓22和第一螺旋面偶件13向支撐主體11傳遞。

第一螺旋面偶件13和支撐主體11的中心旋轉(zhuǎn)軸線重合，通過(guò)連接螺釘12連接于一體；第一螺旋面偶件13和支撐主體11之間有足夠的空間容納第二螺旋面偶件14；第二螺旋面偶件14與外圈傳力裝置2的外鼓22固連為一體件(實(shí)際實(shí)施時(shí)可在外鼓22的端面上加工第二螺旋面141，或者在固連于外鼓22上的擋片23遠(yuǎn)離摩擦元件的端面上加工第二螺旋面141)，第二螺旋面偶件14位于外鼓22、支撐主體11和第一螺旋面偶件13所形成的空間內(nèi)，且第二螺旋面偶件14相對(duì)于第一螺旋面偶件13能夠作螺旋滑動(dòng)。當(dāng)?shù)诙菪媾技?4相對(duì)于第一螺旋面偶件13螺旋上升滑動(dòng)一定距離時(shí)(此時(shí)第二螺旋面偶件14與第一螺旋面偶件13之間的空間有所增大)外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31互相壓緊接合傳遞力矩。

支撐主體11和內(nèi)轂32分別作為離合器的扭矩輸出端和扭矩輸入端；或者，支撐主體11和內(nèi)轂32分別作為離合器的扭矩輸入端和扭矩輸出端。

實(shí)施例4：傳力可控的離合器二

圖2c和圖12所示離合器為傳力可控的離合器，具有超越離合器和普通離合器的功能。該離合器是在上述實(shí)施例3的外壓緊式超越離合器的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增加了一個(gè)附加離合控制裝置，該附加離合控制裝置包括設(shè)置在支撐主體11內(nèi)的環(huán)形缸體、設(shè)置在環(huán)形缸體內(nèi)的活塞15、設(shè)置在第二螺旋面偶件14和活塞15之間的多個(gè)彈簧4；活塞15設(shè)置有多個(gè)彈簧4的那個(gè)端面同時(shí)正對(duì)摩擦元件(設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)保證活塞15壓緊摩擦片時(shí)不與第二螺旋面偶件14發(fā)生干涉)；活塞15背對(duì)摩擦元件的端面和所述環(huán)形缸體之間構(gòu)成密封油室。

該離合器有以下兩種工況：

(1)向密封油室充油時(shí)，液壓推力克服彈簧4的彈簧力將活塞15壓向摩擦元件，此時(shí)圖2c和圖10所示離合器既包含一個(gè)超越離合器又包含一個(gè)處于接合狀態(tài)的普通離合器，兩者共用一套摩擦元件：

符合超越條件時(shí)該離合器將進(jìn)入超越工況，該組合式離合器即使處于超越工況也能傳遞扭矩，只是傳遞扭矩的大小與普通離合器相同，傳遞扭矩＝摩擦面上正壓力×等效摩擦系數(shù)；

符合鎖止條件時(shí)該離合器進(jìn)入鎖止工況，傳遞的扭矩足夠大時(shí)，摩擦片間的摩擦力形成摩擦扭矩帶動(dòng)第二螺旋面偶件14進(jìn)一步向鎖緊方向轉(zhuǎn)動(dòng)，甚至可以將活塞15壓回至油缸泄壓位置，此時(shí)即使密封油室泄壓，彈簧4也不能將第二螺旋面偶件14壓回，傳遞的扭矩的極限值為零件強(qiáng)度極限。

(2)當(dāng)密封油室泄壓時(shí)，并且此時(shí)圖2c所示離合器為處于解鎖狀態(tài)的超越離合器，彈簧4的彈簧力將油缸的活塞15回位，即活塞15向遠(yuǎn)離摩擦元件方向移動(dòng)，此時(shí)圖2c所示離合器處于分離狀態(tài)，兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向均不傳遞扭矩。

實(shí)施例5：傳力可控的離合器三

如圖2d、圖2d-1、圖2d-2和圖13所示離合器為傳力可控的離合器，具有超越離合器和普通離合器的功能，適用于超越狀態(tài)下需要傳遞扭矩，以及適用于液壓系統(tǒng)無(wú)壓力狀態(tài)下需要傳遞扭矩的工況。該離合器是在上述實(shí)施例3的外壓緊式超越離合器的基礎(chǔ)上，增加了設(shè)置在支撐主體11內(nèi)的環(huán)形缸體、設(shè)置在環(huán)形缸體內(nèi)的活塞15、設(shè)置在第一螺旋面偶件13和活塞15之間的壓盤16、設(shè)置在壓盤16和第一螺旋面偶件13之間的多個(gè)彈簧4。

活塞15的一個(gè)端面和所述環(huán)形缸體之間構(gòu)成密封油室；活塞15的另一個(gè)端面正對(duì)壓盤16并和壓盤16接觸；壓盤16和第二螺旋面偶件14上分別設(shè)置有相互限位的第一臺(tái)階和第二臺(tái)階。

當(dāng)壓盤16在彈簧4的作用下向活塞15方向移動(dòng)時(shí)，壓盤16通過(guò)設(shè)置在其上的第一臺(tái)階將彈簧4的彈簧力傳遞到第二螺旋面偶件14的第二臺(tái)階上，然后通過(guò)第二螺旋面偶件14將彈簧4的彈簧力傳遞到外圈摩擦片21和內(nèi)圈摩擦片31的接觸面上，消除內(nèi)、外圈摩擦片之間的間隙；

當(dāng)壓盤16向反方向移動(dòng)時(shí)(即朝背向活塞15的方向移動(dòng))，壓盤16將不會(huì)將彈簧力傳遞到摩擦元件上。

該離合器有以下兩種工況：

(1)向密封油室充油時(shí)，活塞15在液壓推力作用下推動(dòng)壓盤16克服彈簧4的彈簧力遠(yuǎn)離第二螺旋面偶件14上的第二臺(tái)階，彈簧4的彈簧力將不會(huì)施加到第二螺旋面偶件14上，此時(shí)如圖2d所示的離合器為超越離合器：

符合超越條件時(shí)該離合器將進(jìn)入超越工況；

符合鎖止條件時(shí)該離合器將進(jìn)入鎖止工況。

(2)當(dāng)密封油室泄壓時(shí)，彈簧4的彈簧力將活塞回位，同時(shí)第二螺旋面偶件14向壓向摩擦元件的方向移動(dòng)，此時(shí)圖2d所示離合器根據(jù)扭矩傳遞的方向分別起到超越離合器和普通離合器的作用：

當(dāng)傳遞扭矩的方向符合進(jìn)入超越狀態(tài)條件時(shí)，圖2d所示的離合器為普通離合器，其傳遞扭矩大小取決于彈簧4的整體彈簧力的大小；

當(dāng)傳遞扭矩的方向符合進(jìn)入鎖止?fàn)顟B(tài)條件時(shí)，圖2d所示的離合器為超越離合器并進(jìn)入鎖止工況。

實(shí)施例6：傳力可控的離合器三

圖8所示為一種可操控的超越離合器，是在上述實(shí)施例3的外壓緊超越離合器的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)附加離合控制裝置，該附加離合控制裝置包括環(huán)形缸體、活塞15和多個(gè)彈簧4；環(huán)形缸體設(shè)置在支撐主體11上，活塞15設(shè)置在環(huán)形缸體內(nèi)，活塞15的一個(gè)端面和所述環(huán)形缸體之間構(gòu)成密封油室；活塞15的另一個(gè)端面正對(duì)并與第二螺旋面偶件14接觸。

彈簧4設(shè)置在第二螺旋面偶件14和支撐主體11之間，彈簧4的彈簧力通過(guò)第二螺旋面偶件14施加在內(nèi)、外圈摩擦片的接觸面上，用于消除內(nèi)、外圈摩擦片之間的間隙。

該離合器有以下兩種工況：

(1)向密封油室充油時(shí)，液壓推力克服彈簧4的彈簧力將第二螺旋面偶件14推向遠(yuǎn)離摩擦元件的方向，此時(shí)圖8所示離合器處于分離狀態(tài)，在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向均不傳遞扭矩。

(2)當(dāng)密封油室泄壓時(shí)，彈簧4的彈簧力將活塞回位，同時(shí)第二螺旋面偶件14壓向摩擦元件，此時(shí)圖8所示離合器是一個(gè)超越離合器：符合超越條件時(shí)該離合器將進(jìn)入超越工況；符合鎖止條件時(shí)該離合器將進(jìn)入鎖止工況。

實(shí)施例7：鎖止靈敏的超越離合器一

如圖6所示，在上述實(shí)施例1(圖1和圖5)的超越離合器的基礎(chǔ)上增加多個(gè)彈簧4，彈簧4的一端支撐在支撐主體11上，另一端支撐在第一螺旋面偶件13上。彈簧4用于在摩擦元件上施加較小的預(yù)緊力以消除內(nèi)、外圈摩擦片之間間隙，使得超越離合器自鎖時(shí)反應(yīng)靈敏可靠，超越時(shí)不至于產(chǎn)生過(guò)大的拖滯力。

實(shí)施例8：鎖止靈敏的超越離合器二

如圖7所示，在實(shí)施例1(圖1所示)和實(shí)施例3(圖2所示)的超越離合器的基礎(chǔ)上增加多個(gè)彈簧4，彈簧4的一端支撐在支撐主體11上，另一端支撐在第二螺旋面偶件14上。彈簧4用于在摩擦元件上施加較小的預(yù)緊力以消除內(nèi)外圈摩擦片之間間隙，使得超越離合器自鎖時(shí)反應(yīng)靈敏可靠，超越時(shí)不至于產(chǎn)生過(guò)大的拖滯力。

實(shí)施例9：鎖止靈敏的超越離合器三

如圖9所示，在實(shí)施例1(圖1所示)的基礎(chǔ)上在支撐主體11上設(shè)置定位導(dǎo)向槽，在定位導(dǎo)向槽和摩擦元件之間設(shè)置壓盤5，在壓盤5和定位導(dǎo)向槽之間設(shè)置多個(gè)彈簧4。彈簧4用于在摩擦元件上施加較小的預(yù)緊力以消除內(nèi)、外圈摩擦片之間的間隙，使得超越離合器自鎖時(shí)反應(yīng)靈敏可靠，超越時(shí)不至于產(chǎn)生過(guò)大的拖滯力。

實(shí)施例10：鎖止靈敏的超越離合器四

如圖11所示，在實(shí)施例1(圖1和圖5)和實(shí)施例3(圖2和圖5)超越離合器的基礎(chǔ)上，在支撐主體11和摩擦元件之間的設(shè)置活塞15，此活塞15起彈簧座的作用；在支撐主體11和活塞15之間設(shè)置多個(gè)彈簧4。彈簧4用于在摩擦元件上施加較小的預(yù)緊力以消除內(nèi)外圈摩擦片之間間隙，使得超越離合器自鎖時(shí)反應(yīng)靈敏可靠，超越時(shí)不至于產(chǎn)生過(guò)大的拖滯力。

最后，通過(guò)對(duì)本發(fā)明所提供的超越離合器進(jìn)行受力分析來(lái)說(shuō)明本發(fā)明超越離合器螺旋面偶件自鎖和自動(dòng)解鎖的條件。這里以外壓緊式超越離合器為例(內(nèi)壓緊式超越離合器與之相同)，取一對(duì)螺旋面代表螺旋面偶件來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。

如圖14(a)所示，圖中鍥塊相當(dāng)于第二螺旋面偶件14，圖中斜面相當(dāng)于第一螺旋面偶件13，斜面的傾斜角β為兩個(gè)螺旋面偶件螺旋面有效接觸部分的平均螺旋角，F(xiàn)為超越離合器傳遞扭矩?fù)Q算到“平均螺旋角β”所在的圓周上的作用力，F(xiàn)的方向?yàn)樵搱A周上力的作用點(diǎn)處的切線方向。

圖14(b)所示為超越離合器鎖止時(shí)鍥塊的受力示意圖，圖14(c)所示為超越離合器解鎖工況時(shí)鍥塊的受力示意圖；f為相間布置的外圈傳力裝置的外圈摩擦片21和內(nèi)圈傳力裝置的內(nèi)圈摩擦片31間的摩擦扭矩?fù)Q算到“平均螺旋角β”所在的圓周上的摩擦力；摩擦元件摩擦副間的摩擦系數(shù)為μ；f＇為螺旋面偶件間的摩擦扭矩?fù)Q算到“平均螺旋角β”所在的圓周上的摩擦力；螺旋面偶件間的摩擦系數(shù)為μ＇；n為內(nèi)圈摩擦片、外圈摩擦片的有效片數(shù)中的小值，N為施加到相間布置的摩擦片間的正壓力，S為螺旋面偶件配合面間的正壓力。

對(duì)于鎖止工況，用下列方程式求得臨界狀態(tài)時(shí)的“平均螺旋角β”：

f＝μ×N

f'＝μ'×S

2(n-1)f+f-f'cosβ-S sinβ＝0

N-f'sinβ-S cosβ＝0

對(duì)于解鎖工況，用下列方程式求得臨界狀態(tài)是的“平均螺旋角β”：

f＝μ×N

f'＝μ'×S

f+f'cosβ-S sinβ＝0

N-f'sinβ-S cosβ＝0

因此，既要使得本發(fā)明超越離合器螺旋面偶件產(chǎn)生自鎖，又能保證螺旋面偶件自動(dòng)解鎖，應(yīng)該滿足如下條件：