本發(fā)明涉及航空發(fā)動機領(lǐng)域，特別地，涉及一種機械式端齒離合器。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的起動機減速器中采用的離合器大多為超越離合器，該型離合器的結(jié)構(gòu)示意圖如附圖圖1所示，主要包括外環(huán)1(外套，通常作主動元件)、內(nèi)環(huán)2(內(nèi)軸，通常作從動元件)、成組的斜撐塊3、內(nèi)保持架4、外保持架5、彈簧6以及軸承等，工作時，通過成組的斜撐塊3在內(nèi)環(huán)2、外環(huán)1之間的楔住作用來傳遞扭矩。

當(dāng)外環(huán)1按逆時針方向的轉(zhuǎn)速大于內(nèi)環(huán)2的轉(zhuǎn)速時，在彈簧6的張緊力和斜撐塊3與外環(huán)1和內(nèi)環(huán)2接合面間的摩擦力作用下，斜撐塊3將圍繞其自身的中心逆時針轉(zhuǎn)動，由于斜撐塊3的尺寸b大于外環(huán)1和內(nèi)環(huán)2之間的徑向距離a，斜撐塊3便楔入內(nèi)環(huán)2、外環(huán)1之間，從而使外環(huán)1和內(nèi)環(huán)2相互閉鎖，離合器處于傳動狀態(tài)；當(dāng)內(nèi)環(huán)2按逆時針方向的轉(zhuǎn)速大于外環(huán)1的轉(zhuǎn)速時，斜撐塊3與內(nèi)環(huán)2和外環(huán)1之間的摩擦力克服彈簧6的張緊力，使得斜撐塊3圍繞其自身的中心按順時針方向轉(zhuǎn)動，因斜撐塊3的尺寸c小于兩環(huán)之間的徑向距離a，斜撐塊3就脫離楔住，內(nèi)環(huán)2、外環(huán)1彼此獨立運動，離合器處于超越狀態(tài)，在超越狀態(tài)時，彈簧6迫使斜撐塊3與兩環(huán)接觸。

1)由于該型離合器的傳扭依靠成組的斜撐塊與內(nèi)外環(huán)的接觸摩擦傳扭，在工作過程中，容易造成斜撐塊與內(nèi)外環(huán)接觸表面的點蝕剝落等情況；2)離合器的工作取決于成組的斜撐塊，因此離合器的使用性能對斜撐塊的設(shè)計、制造和裝配具有很高的技術(shù)要求，斜撐塊的好壞對離合器的性能具有重要的影響；3)在離合器的接合和脫開時，彈簧的張緊力起著重要作用，當(dāng)彈簧的張緊力不均勻或過小時，就會造成離合器無法及時脫開等異常情況；4)該離合器中的彈簧、保持架等零件在惡劣工況下容易出現(xiàn)裂紋或斷裂情況，從而影響離合器的正常使用，使得離合器的可靠性差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種機械式端齒離合器，以解決現(xiàn)有的超越離合器存在的使用壽命短，設(shè)計、制造和裝配要求高，可靠性差的技術(shù)問題。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種機械式端齒離合器，用于減速器中的主傳動部件和從傳動部件接合或分離，機械式端齒離合器包括：用于與主傳動部件相連的轉(zhuǎn)接盤，轉(zhuǎn)接盤呈空心筒狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)圓面上設(shè)有第一內(nèi)花鍵，轉(zhuǎn)接盤的軸孔內(nèi)裝設(shè)有呈筒狀的轉(zhuǎn)接筒組件，轉(zhuǎn)接筒組件與轉(zhuǎn)接盤同軸設(shè)置且與轉(zhuǎn)接盤固定連接；還包括與轉(zhuǎn)接筒組件同軸設(shè)置的輸入端齒輪和輸出端齒輪，輸入端齒輪和輸出端齒輪相對設(shè)置且二者之間設(shè)有用于起動時傳動嚙合及起動后脫離的輸入端齒、輸出端齒，輸出端齒輪用于與從傳動部件相連；輸入端齒輪的外圓上設(shè)有第一外花鍵，第一外花鍵用于在輸入端齒和輸出端齒嚙合的同時與第一內(nèi)花鍵匹配，以使輸入端齒輪與轉(zhuǎn)接盤相連；輸入端齒輪套裝于轉(zhuǎn)接筒組件外，且輸入端齒輪的內(nèi)圓面上設(shè)有用于與轉(zhuǎn)接筒組件相連的連接結(jié)構(gòu)，以在轉(zhuǎn)接筒組件轉(zhuǎn)動時推動輸入端齒輪沿其軸線移動以使輸入端齒與輸出端齒嚙合，并在輸出端齒輪帶動輸入端齒輪轉(zhuǎn)動時，使輸入端齒輪沿其軸線朝遠離輸出端齒輪的方向移動。

進一步地，輸入端齒的一側(cè)加工有矩形齒，其相對設(shè)置的另一側(cè)加工有螺旋齒；輸出端齒的一側(cè)加工有與輸入端齒的矩形齒嚙合的矩形齒，其相對設(shè)置的另一側(cè)加工有與輸出端齒的螺旋齒嚙合的螺旋齒，以當(dāng)主傳動部件的轉(zhuǎn)速較低時，輸入端齒的矩形齒與輸出端齒的矩形齒嚙合以帶動輸出端齒輪轉(zhuǎn)動，或當(dāng)從傳動部件的轉(zhuǎn)速高于主傳動部件的轉(zhuǎn)速時，輸出端齒的螺旋齒與輸入端齒的螺旋齒嚙合以使輸入端齒輪朝遠離輸出端齒輪的方向移動。

進一步地，轉(zhuǎn)接筒組件的外圓面上設(shè)有多條內(nèi)凹的螺旋槽，多條螺旋槽沿轉(zhuǎn)接筒組件的軸向延伸；連接結(jié)構(gòu)為沿輸入端齒輪內(nèi)圓面的周向間隔設(shè)置的多根圓柱銷，各圓柱銷的一端與輸入端齒輪的內(nèi)圓面固定連接，其相對設(shè)置的另一端插入螺旋槽中。

進一步地，轉(zhuǎn)接筒組件的外圓面上設(shè)有外螺紋，連接結(jié)構(gòu)為設(shè)置于輸入端齒輪的內(nèi)圓面上且與外螺紋配合的內(nèi)螺紋。

進一步地，轉(zhuǎn)接筒組件包括與轉(zhuǎn)接盤同軸設(shè)置的襯套，襯套通過連接銷與轉(zhuǎn)接盤固定連接；襯套的外圓上裝設(shè)有螺旋套筒，螺旋套筒的外圓面上設(shè)有螺旋槽。

進一步地，螺旋套筒與襯套花鍵連接，轉(zhuǎn)接筒組件還包括用于對螺旋套筒在襯套上的軸向位置進行限位的限位部件，限位部件包括：裝設(shè)于襯套的外圓上以用于提供伸縮彈性力的彈簧件，彈簧件的一端與襯套外圓上的臺階抵頂，其相對設(shè)置的另一端與螺旋套筒的端部抵頂；還包括螺紋連接于襯套的外圓上以用于鎖止螺旋套筒的鎖止螺母，鎖止螺母的端部抵頂螺旋套筒的另一端部。

進一步地，彈簧件為蝶形彈簧。

進一步地，機械式端齒離合器還包括用于安裝輸入端齒輪的安裝座，安裝座呈環(huán)形，其一端伸入轉(zhuǎn)接盤的軸孔中；輸入端齒輪上設(shè)有輸入端齒的一端裝設(shè)于安裝座的安裝孔中。

進一步地，機械式端齒離合器還包括用于吸收輸入端齒輪的徑向振動的吸振組件，吸振組件包括：裝設(shè)于安裝座的外圓上的吸振環(huán)，吸振環(huán)由多塊沿安裝座的周向間隔布置的吸振塊圍設(shè)而成；吸振環(huán)的外圓上裝設(shè)有用于鎖緊多塊吸振塊的緊固彈簧。

進一步地，吸振組件還包括用于對吸振環(huán)在安裝座的外圓上的軸向位置進行鎖緊的鎖緊部件，鎖緊部件包括分設(shè)于吸振環(huán)的兩端且分別與吸振環(huán)的兩端抵頂?shù)膬蓚€鎖緊環(huán)。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明的機械式端齒離合器中，通過運動精確控制載荷的傳遞，避免了直接傳遞載荷帶來的振動和沖擊，運動傳遞時，通過轉(zhuǎn)接筒組件、輸入端齒輪及輸入端齒等幾個簡單的零部件將轉(zhuǎn)接盤的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為輸入端齒的軸向移動，并且通過控制轉(zhuǎn)接筒組件的旋轉(zhuǎn)角度，使輸入端齒的旋轉(zhuǎn)角度與輸入端齒輪的軸向位移轉(zhuǎn)化相吻合，且當(dāng)輸入端齒與輸出端齒嚙合時，輸入端齒輪的第一外花鍵與轉(zhuǎn)接盤的第一內(nèi)花鍵相嚙合，達到運動與載荷傳遞的同步進行，保證輸入端齒和輸出端齒的準(zhǔn)確接合，這種運動傳遞形式具有零件結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、承載能力強、慣性小、外形尺寸小、動作準(zhǔn)確可靠、工作安全、制造容易及調(diào)整維修方便等優(yōu)點；載荷傳遞通過花鍵、端齒等幾種常規(guī)的零件進行傳遞，其傳遞扭矩大、接合后輸入端齒輪和輸出端齒輪同步轉(zhuǎn)動，無相對滑動，不產(chǎn)生摩擦熱，使用壽命長，效率高，從而本發(fā)明的機械式端齒離合器離、合迅速，分離徹底，動作準(zhǔn)確可靠；結(jié)構(gòu)簡單，承載能力強，輸入端齒輪和輸出端齒輪等接合元件耐磨性高，散熱條件好，使用壽命長，工作安全效率高；制造容易，加工制造成本低，對裝配要求不敏感，故障率低，使用維護方便。

除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的超越離合器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的機械式端齒離合器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖例說明

1、外環(huán)；2、內(nèi)環(huán)；3、斜撐塊；4、內(nèi)保持架；5、外保持架；6、彈簧；10、轉(zhuǎn)接盤；101、第一內(nèi)花鍵；20、轉(zhuǎn)接筒組件；21、襯套；22、連接銷；23、螺旋套筒；24、限位部件；241、彈簧件；242、鎖止螺母；30、輸入端齒輪；31、輸入端齒；301、第一外花鍵；40、輸出端齒輪；41、輸出端齒；50、連接結(jié)構(gòu)；60、安裝座；70、吸振組件；71、吸振塊；72、緊固彈簧；73、鎖緊部件。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。

參照圖2，本發(fā)明的優(yōu)選實施例提供了一種機械式端齒離合器，用于減速器中的主傳動部件(圖未示)和從傳動部件(圖未示)接合或分離，機械式端齒離合器包括：用于與主傳動部件相連的轉(zhuǎn)接盤10，轉(zhuǎn)接盤10呈空心筒狀結(jié)構(gòu)，其內(nèi)圓面上設(shè)有第一內(nèi)花鍵101，轉(zhuǎn)接盤10的軸孔內(nèi)裝設(shè)有呈筒狀的轉(zhuǎn)接筒組件20，轉(zhuǎn)接筒組件20與轉(zhuǎn)接盤10同軸設(shè)置且與轉(zhuǎn)接盤10固定連接。還包括與轉(zhuǎn)接筒組件20同軸設(shè)置的輸入端齒輪30和輸出端齒輪40，輸入端齒輪30和輸出端齒輪40相對設(shè)置且二者之間設(shè)有用于起動時傳動嚙合及起動后脫離的輸入端齒31、輸出端齒41，輸出端齒輪40用于與從傳動部件相連。輸入端齒輪30的外圓上設(shè)有第一外花鍵301，第一外花鍵301用于在輸入端齒31和輸出端齒41嚙合的同時與第一內(nèi)花鍵101匹配，以使輸入端齒輪30與轉(zhuǎn)接盤10相連。輸入端齒輪30套裝于轉(zhuǎn)接筒組件20外，且輸入端齒輪30的內(nèi)圓面上設(shè)有用于與轉(zhuǎn)接筒組件20相連的連接結(jié)構(gòu)50，以在轉(zhuǎn)接筒組件20轉(zhuǎn)動時推動輸入端齒輪30沿其軸線移動以使輸入端齒31與輸出端齒41嚙合，并在輸出端齒輪40帶動輸入端齒輪30轉(zhuǎn)動時，使輸入端齒輪30沿其軸線朝遠離輸出端齒輪40的方向移動。

本發(fā)明的機械式端齒離合器中，起動機起動使主傳動部件轉(zhuǎn)動時，通過轉(zhuǎn)接盤10將主傳動部件中的運動輸入本發(fā)明的機械式端齒離合器中，轉(zhuǎn)接盤10再帶動轉(zhuǎn)接筒組件20同步轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)接筒組件20轉(zhuǎn)動時，連接結(jié)構(gòu)50推動輸入端齒輪30沿其軸線朝靠近輸出端齒輪40的方向移動，使輸入端齒31與輸出端齒41嚙合，當(dāng)輸入端齒31與輸出端齒41嚙合時，輸入端齒輪30上的第一外花鍵301與轉(zhuǎn)接盤10上的第一內(nèi)花鍵101配合，從而轉(zhuǎn)接盤10帶動輸入端齒輪30同步轉(zhuǎn)動，通過輸入端齒31與輸出端齒41的嚙合，從而帶動輸出端齒輪40轉(zhuǎn)動，本發(fā)明的機械式端齒離合器接合，從而實現(xiàn)輸入端齒輪30帶動輸出端齒輪40轉(zhuǎn)動。隨著輸入端齒輪30帶動輸出端齒輪40運動過程中，輸出端齒輪40轉(zhuǎn)速不斷提高，從而從傳動部件的轉(zhuǎn)速不斷提高，當(dāng)從傳動部件的轉(zhuǎn)速高于主傳動部件的轉(zhuǎn)速時，通過輸出端齒41與輸入端齒31的嚙合作用及輸入端齒輪30上的連接結(jié)構(gòu)50的作用，輸入端齒輪30沿其軸線朝遠離輸出端齒輪40的方向移動直至輸入端齒31與輸出端齒41脫離，實現(xiàn)輸入端齒輪30與輸出端齒輪40斷開。

本發(fā)明的機械式端齒離合器中，具有運動傳遞路線和載荷傳遞路線，運動傳遞路線為：轉(zhuǎn)接盤10—轉(zhuǎn)接筒組件20—輸入端齒輪30—輸入端齒31—輸出端齒41—輸出端齒輪40，載荷傳遞路線為：轉(zhuǎn)接盤10—輸入端齒31—輸出端齒41，通過運動精確控制載荷的傳遞，避免了直接傳遞載荷帶來的振動和沖擊，運動傳遞時，通過轉(zhuǎn)接筒組件20、輸入端齒輪30及輸入端齒31等幾個簡單的零部件將轉(zhuǎn)接盤10的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為輸入端齒31的軸向移動，并且通過控制轉(zhuǎn)接筒組件20的旋轉(zhuǎn)角度，使輸入端齒31的旋轉(zhuǎn)角度與輸入端齒輪30的軸向位移轉(zhuǎn)化相吻合，且當(dāng)輸入端齒31與輸出端齒41嚙合時，輸入端齒輪30的第一外花鍵301與轉(zhuǎn)接盤10的第一內(nèi)花鍵101相嚙合，達到運動與載荷傳遞的同步進行，保證輸入端齒31和輸出端齒41的準(zhǔn)確接合，這種運動傳遞形式具有零件結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、承載能力強、慣性小、外形尺寸小、動作準(zhǔn)確可靠、工作安全、制造容易及調(diào)整維修方便等優(yōu)點；載荷傳遞通過花鍵、端齒等幾種常規(guī)的零件進行傳遞，其傳遞扭矩大、接合后輸入端齒輪30和輸出端齒輪40同步轉(zhuǎn)動，無相對滑動，不產(chǎn)生摩擦熱，使用壽命長，效率高，從而本發(fā)明的機械式端齒離合器離、合迅速，分離徹底，動作準(zhǔn)確可靠；結(jié)構(gòu)簡單，承載能力強，輸入端齒輪和輸出端齒輪等接合元件耐磨性高，散熱條件好，使用壽命長，工作安全效率高；制造容易，加工制造成本低，對裝配要求不敏感，故障率低，使用維護方便。

本發(fā)明實施例中，如圖2所示，輸入端齒31的一側(cè)加工有矩形齒，其相對設(shè)置的另一側(cè)加工有螺旋齒。輸出端齒41的一側(cè)加工有與輸入端齒31的矩形齒嚙合的矩形齒，其相對設(shè)置的另一側(cè)加工有與輸出端齒41的螺旋齒嚙合的螺旋齒，以當(dāng)主傳動部件的轉(zhuǎn)速較低時，輸入端齒31的矩形齒與輸出端齒41的矩形齒嚙合以帶動輸出端齒輪40轉(zhuǎn)動，或當(dāng)從傳動部件的轉(zhuǎn)速高于主傳動部件的轉(zhuǎn)速時，輸出端齒41的螺旋齒與輸入端齒31的螺旋齒嚙合以使輸入端齒輪30朝遠離輸出端齒輪40的方向移動。

本發(fā)明優(yōu)選實施例中，為了減少輸入端齒31與輸出端齒41的磨損，在結(jié)構(gòu)上對輸入端齒31和輸出端齒41做了相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計，輸入端齒31和輸出端齒41兩者的一側(cè)均為矩形牙型齒，其另一側(cè)均為螺旋形牙型齒。矩形牙型齒在載荷傳遞時作為工作面，本身具有傳遞扭矩大，制造容易等特點；螺旋形牙型齒具有接合迅速而且不用精確對中，接合平穩(wěn)等特點，將矩形齒與螺旋形齒作為輸入端齒31和輸出端齒41的兩側(cè)，可以很好的發(fā)揮它們在接合與脫開時的工作優(yōu)勢。同時，對輸入端齒31和輸出端齒41的局部倒圓、倒角處也進行了詳細設(shè)計，保證輸入端齒和輸出端齒的良好接觸，不會發(fā)生碰傷。并且在工藝方面也做了詳細的方案設(shè)計，輸入端齒31和輸出端齒41均進行了滲碳處理，以提高兩者的強度和表面耐磨性；對輸入端齒31和輸出端齒41的工作面進行配對研磨，提高工作的接觸面積，且零件配對入庫，在裝配和檢驗時成對進行。

本發(fā)明第一實施例中，如圖2所示，轉(zhuǎn)接筒組件20的外圓面上設(shè)有多條內(nèi)凹的螺旋槽(圖未示)，多條螺旋槽沿轉(zhuǎn)接筒組件20的軸向延伸。連接結(jié)構(gòu)50為沿輸入端齒輪30內(nèi)圓面的周向間隔設(shè)置的多根圓柱銷，各圓柱銷的一端與輸入端齒輪30的內(nèi)圓面固定連接，其相對設(shè)置的另一端插入螺旋槽中，以當(dāng)轉(zhuǎn)接筒組件20轉(zhuǎn)動時，通過圓柱銷推動輸入端齒輪30沿軸向移動。

本發(fā)明第二實施例，與第一實施例不同的是，轉(zhuǎn)接筒組件20的外圓面上設(shè)有外螺紋(圖未示)，連接結(jié)構(gòu)50為設(shè)置于輸入端齒輪30的內(nèi)圓面上且與外螺紋配合的內(nèi)螺紋。第一實施例中，轉(zhuǎn)接筒組件20與輸入端齒輪30可間隙配合，從而便于潤滑油對兩者的潤滑，且可簡化轉(zhuǎn)接筒組件20與輸入端齒輪30的加工，同時增強兩者的結(jié)構(gòu)強度。

可選地，如圖2所示，轉(zhuǎn)接筒組件20包括與轉(zhuǎn)接盤10同軸設(shè)置的襯套21，襯套21通過連接銷22與轉(zhuǎn)接盤10固定連接。襯套21的外圓上裝設(shè)有螺旋套筒23，螺旋套筒23的外圓面上設(shè)有螺旋槽。

本發(fā)明實施例中，如圖2所示，螺旋套筒23與襯套21花鍵連接(圖未示)，轉(zhuǎn)接筒組件20還包括用于對螺旋套筒23在襯套21上的軸向位置進行限位的限位部件24，限位部件24包括：裝設(shè)于襯套21的外圓上以用于提供伸縮彈性力的彈簧件241，彈簧件241的一端與襯套21外圓上的臺階抵頂，其相對設(shè)置的另一端與螺旋套筒23的端部抵頂。還包括螺紋連接于襯套21的外圓上以用于鎖止螺旋套筒23的鎖止螺母242，鎖止螺母242的端部抵頂螺旋套筒23的另一端部。彈簧件241還可用于減少輸入端齒31和輸出端齒41之間因轉(zhuǎn)速差產(chǎn)生的振動沖擊，吸收輸入端齒輪30的軸向振動。當(dāng)需要調(diào)節(jié)螺旋套筒23在襯套21的軸向位置時，通過擰動鎖止螺母242即可。

本發(fā)明具體實施例中，彈簧件241為蝶形彈簧，蝶形彈簧具有變剛度特性、承載能力強、緩沖吸振效果好等優(yōu)點。

可選地，如圖2所示，機械式端齒離合器還包括用于安裝輸入端齒輪30的安裝座60，安裝座60呈環(huán)形，其一端伸入轉(zhuǎn)接盤10的軸孔中。輸入端齒輪30上設(shè)有輸入端齒31的一端裝設(shè)于安裝座60的安裝孔中。

優(yōu)選地，如圖2所示，機械式端齒離合器還包括用于吸收輸入端齒輪30的徑向振動的吸振組件70，吸振組件70包括：裝設(shè)于安裝座60的外圓上的吸振環(huán)，吸振環(huán)由多塊沿安裝座60的周向間隔布置的吸振塊71圍設(shè)而成。吸振環(huán)的外圓上裝設(shè)有用于鎖緊多塊吸振塊71的緊固彈簧72。進一步地，吸振組件70還包括用于對吸振環(huán)在安裝座60的外圓上的軸向位置進行鎖緊的鎖緊部件73，鎖緊部件73包括分設(shè)于吸振環(huán)的兩端且分別與吸振環(huán)的兩端抵頂?shù)膬蓚€鎖緊環(huán)。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。