专利名称：外环柔顺悬臂超越离合器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种超越离合器，属于机械领域。
背景技术：
超越离合器用于单向传递运动或动力，通常结构较复杂，需要由许多零件构成。本实用新型利用了柔顺关节与柔顺机械臂的原理，设计了只有两个零件的超越离合器，适合于微小型机械传递运动或低功率动カ中使用。其零件适合于用尼龙或工程塑料通过注塑加エ而成。
实用新型内容本实用新型的目的在于设计ー种适用于微小型机械使用的，只由两个零件组成 的超越离合器，克服目前超越离合器零件多，不适合微小型化的缺点。图I是该种离合器的装配图。其特征在于该种超越离合器共有2个零件组成，分别为图2所示的外圈I与图3所示的内圈2 ;内圈2外圆为光滑圆形；外圈I的形状复杂，其内侧均匀分布着数个形状相同的凹槽6，并在两个凹槽之间加工出与凹槽6数量相同的曲形柔顺悬臂4 ;曲形柔顺悬臂4靠近外圈I的ー侧定义为其外侧，靠近内圈2的一侧定义为其内側；曲形柔顺悬臂4的端部有一个向其内侧的凸出部3 ;凸出部3的轮廓由靠近曲形柔顺悬臂4顶端的直线I 10和另ー距柔顺臂顶端稍远的直线1112用逆时针展开的阿基米德螺线11相切过渡连接而形成，如图5所示；阿基米德螺线11与直线I 10切点的曲率半径小于与直线1112切点的曲率半径；曲形柔顺悬臂4外侧的根部为小柔顺关节8 ;小柔顺关节8是将曲形柔顺悬臂4在外侧根部切出半圆形凹槽，使曲形柔顺悬臂4在根部的厚度变薄而制成的；在小柔顺关节8与凸起5之间有大柔顺关节7 ;大柔顺关节7是在曲形柔顺悬臂4上以大于小柔顺关节8的圆弧半径在曲形柔顺悬臂4内侧加工而成的；曲形柔顺悬臂4的中部外侧有ー个凸起5 ;凸起5的轮廓由靠近凸出部3的直线III13和靠近小柔顺关节8的直线IV14形成；直线II113和直线IV14分别与曲形柔顺悬臂4的外侧轮廓15相交于A点和B点；直线III13与柔顺悬臂4外侧轮廓15在A点切线形成锐角a ;直线IV14与外侧轮廓15在B点的切线形成鋭角P ;锐角a小于锐角P约15°至25° ;凹槽6的形状与凸起5的形状完全相同；外圈I上有通孔9，用于将外圈I固定在所需的设备上。本实用新型提出的外环柔顺悬臂超越离合器的工作原理叙述如下超越离合器的外圈I使用弹性材料制作，在未与内圈2装配在一起时，其上的曲形柔顺悬臂4的上的凸出部3形成的包络圆直径d小于内圈2的半径。当外圈I与内圈2装配在一起时，小柔顺关节8和大柔顺关节7发生弹性变形，将凸出部3压在内圈2的外圆上。图I为超越离合器脱离状态示意图。超越离合器外圈I作顺时针转动，曲形柔顺悬臂4有被拉直的趋势，凸出部3中阿基米德螺线11与内圈2无法形成咬合动作，故内圈2无法与外圈I 一起运动；同理，当内圈2作逆时针转动时，外圈I也不随内圈2运动。图6为超越离合器结合状态的示意图。当超越离合器外圈作逆时针转动时，在凸出部3与内圈2之间的摩擦作用下，由于阿基米德螺线13的特殊性，凸出部3与内圈2形成咬合动作，凸出部3旋转，在大柔顺关节7和小柔顺关节8的作用下使曲形柔顺悬臂4向外侧拱起，凸起5进入凹槽6形成啮合，提高了柔顺臂的支撑刚度，保证了凸出部3与内圈2形成咬合作用一起，带动内圈2运动；同理,当内圈2顺时针转动时,也可带动外圈运动。本实用新型根据柔顺臂与柔顺关节原理，只用了两个零件组成了超越离合器，弥补了常规超越离合器零件多，不易小型化，不易保养的缺点，使得该超越离合器拥有广阔的实际应用前景。
图I外环柔顺悬臂超越离合器脱离状态图。图2外环柔顺悬臂超越离合器外圈零件图。 图3外环柔顺悬臂超越离合器内圈零件图。图4凹槽6放大图。图5凸出部3的轮廓示意图。图6外环柔顺悬臂超越离合器结合状态图。
具体实施方式
本实用新型实施方式如图I-图5所示。在实验中使用尼龙为材料制作。外圈外径为IOmm,夕卜圈内径为8mm,使用了 3个凹槽6和3个曲形柔顺悬臂4,凹槽6深度0. 3mm, a角为20° , 0角为45° ,曲形柔顺悬臂4的厚度为0. 5mm,大柔顺关节7的半径为I. 5mm,小柔顺关节8的半径为0. 2_，在未装配状态下，凸出部3包络出的圆直径d为4. 5_。内圈2的外径为6mm,内径为4mm。实验中可传递9Nmカ矩。
权利要求1.外环柔顺悬臂超越离合器，其特征在干 该种超越离合器共有2个零件组成，分别为外圈(I)与内圈(2);内圈(2)外圆为光滑圆形；外圈(I)内侧均匀分布着数个形状相同的凹槽出)，并在两个凹槽之间加工出与凹槽(6)数量相同的曲形柔顺悬臂(4);曲形柔顺悬臂(4)靠近外圈(I)的一侧定义为其外侦牝靠近内圈(2)的ー侧定义为其内側；曲形柔顺悬臂(4)的端部有一个向其内侧的凸出部(3);凸出部(3)的轮廓由靠近曲形柔顺悬臂⑷顶端的直线I(10)和另ー距柔顺臂顶端稍远的直线11(12)用阿基米德螺线(11)相切过渡连接而形成； 阿基米德螺线(11)与直线1(10)切点的曲率半径小干与直线11(12)切点的曲率半径；曲形柔顺悬臂⑷外侧的根部为小柔顺关节⑶；小柔顺关节⑶是将曲形柔顺悬臂(4)在外侧根部切出半圆形凹槽，使曲形柔顺悬臂(4)在根部的厚度变薄而制成的；在小柔顺关节(8)与凸起(5)之间有大柔顺关节(7);大柔顺关节(7)是在曲形柔顺悬臂(4)上以大于小柔顺关节(8)的圆弧半径在曲形柔顺悬臂(4)内侧加工而成的；曲形柔顺悬臂(4)的中部外侧有ー个凸起(5);凸起(5)的轮廓由靠近凸出部(3)的直线111(13)和靠近小柔顺关节(8)的直线IV(14)形成；直线111(13)和直线IV(14)分别与曲形柔顺悬臂(4)的外侧轮廓(15)相交于A点和B点；直线111(13)与柔顺悬臂(4)外侧轮廓(15)在A点切线形成鋭角a ;直线IV(14)与外侧轮廓(15)在B点的切线形成鋭角P ;锐角a小于锐角3 ;凹槽(6)的形状与凸起(5)的形状完全相同；外圈(I)上有用于将外圈(I)固定的通孔(9)。
专利摘要外环柔顺悬臂超越离合器，其特征在于该种超越离合器共有2个零件组成，分别为外圈(1)与内圈(2)；内圈(2)外圆为光滑圆形；外圈(1)内侧均匀分布着数个形状相同的凹槽(6)，并在两个凹槽之间加工出与凹槽(6)数量相同的曲形柔顺悬臂(4)；曲形柔顺悬臂(4)有一个向其内侧的凸出部(3)；曲形柔顺悬臂(4)外侧的根部为小柔顺关节(8)；在小柔顺关节(8)与凸起(5)之间有大柔顺关节(7)。本超越离合器根据柔顺臂与柔顺关节原理，只用了两个零件组成了超越离合器，弥补了常规超越离合器零件多，不易小型化，不易保养的缺点，使得该超越离合器拥有广阔的实际应用前景。
文档编号F16D41/063GK202597546SQ201220167729
公开日2012年12月12日 申请日期2012年4月19日 优先权日2012年4月19日
发明者夏齐霄, 余跃庆 申请人:北京工业大学