2和/或74时，具有该力封闭功能的摩擦面的构 件，例如图1中的摩擦件70/限力元件180,其径向内凸缘便变型为设置在同一基础环上的 若干离散状径向凸起。该离散状径向凸起可W是用作制动器时的例如1?3个，甚至，该离 散状径向凸起可W脱离所述基础环而独立存在。
[0054] 为最佳地封闭/封堵入口 82,还W诸如焊接、馴接、胶接、螺纹副、径向或端面螺钉 176、过盈或间隙配合之类的紧固或非紧固连接方式，在入口 82中或其外部的摩擦件70的 外周面上设置有至少一个封口件190,如最佳的完整圆环。为作高速转动而需要对超越离合 器C1进行回转平衡时，可最佳地在封口件190内径侧未被填满的入口 82的剩余空间中，设 置一个例如与该剩余空间最佳地具有互补式构造的弧形平衡元件/配重块140。该平衡元 件140最佳地被径向定位，例如，借助兼具密封功能的焊接方式，或者，贯穿于其中，并固定 连接在摩擦件70的相应轴向孔81中的至少一个固定销，参见图2、7。
[00巧]下面再结合图10来说明转动导向机构G的详细关系和结构特征。其中，沿径向延 伸的每对端面型银齿状螺旋齿式导向齿52和92的导向面54和94,可相互贴合，并构成一 组面接触的螺旋式导向摩擦副，其摩擦系数和当量摩擦半径分别为U。和R。，参见图1。目P， 该两个具有互补式构造的导向面54和94,最佳地是分别朝向单一圆周方向且升角均为入 的螺旋型齿面。一般地，0 < A《S 1，特殊地或者〇<A《S (当弓> 0)。最佳地间隙相隔的非导向面56和96则平行于轴线X，W最佳地确保双方周向抵触时不 会具有模合的能力。如果需要，导向面54和/或94也可设置有用W散热或排除液体/气 体的沟槽。
[0056] 应指出的是，在数量级上可W忽略不计诸如弹性预紧力的其它作用力之 际，中介件90的挤出角S 1的计算公式将可简化为；Si= arctan柏+ arctanpe。其中， ^i?=(Ri/Re)|ai/sinp，|j^p目分别是牵引摩擦机构F1的回转型摩擦副的当量摩擦系数W 及半锥顶角，0° <目<180°。同样道理，在作用于导向件50上的动力转矩或负载转矩等 于零之际，或者，超越离合器C1处于超越工况之际，也就是导向件50不再传递转矩之际，其 实际上便等效为再一个周向浮动的中介件。亦即，此时的导向件50也如上所述地具有相应 的挤出角和可被周向挤出。如将导向件50的挤出角记为^2,该挤出角将具有完全类似于 上的简化计算公式，弓2= arctani4+ arctanpe。其中，y^(R2 /RG)y2/sina，i4和a分别是 传力摩擦机构巧的回转型摩擦副的当量摩擦系数W及半锥顶角，0° < a <180°。
[0057] 显然，超越离合器C1中的两个半锥顶角目和a均等于90°。另外，为防止摩擦机 构FI和巧各自的回转型摩擦副轴向自锁W确保超越转动的顺畅，半锥顶角目和a应常识 性地避开各自摩擦副的摩擦角Pi和P2,即，口1<目<180° -Pi，P2<a<180° -口2。 其中，P 1 = arctan y 1, p 2 = arctan y 2 °
[0058] 对应地，在可W忽略不计其它作用力时，导向件50解模所必需的解模转矩Mk相比 于导向件50所传递的总转矩M。，也就是相比于超越离合器C1所传递的动力转矩或负载转 矩M。的比值V的计算公式可简化为：
[0059]
【主权项】
1. 一种解楔转矩较小或等于零的空间楔合式摩擦超越离合器，包括： 绕一轴线回转且可轴向接合的牵引摩擦机构，其具有绕所述轴线回转并均设置有牵引 摩擦面的至少大致为环状的中介件和摩擦件，双方的所述牵引摩擦面轴向相抵地构成牵引 摩擦副，以在该两构件间传递摩擦转矩； 为所述牵引摩擦机构提供接合力并绕所述轴线回转的转动导向机构，其具有绕所述轴 线回转并均设置有相应导向面的至少大致为环状的导向件和所述中介件，双方的所述导向 面轴向相抵地构成导向摩擦副；以及 与所述导向件和所述摩擦件至少不可旋转地分别结合在一起的传力摩擦机构；该机构 的摩擦面轴向相抵地构成传力摩擦副； 其特征在于： 所述导向摩擦副的相互抵触部位的升角λ，大于零且小于或等于I1，即，O < λ 彡 I1，同时，ξ2 < I1; 其中，ξ i是能够致使所述导向摩擦副和所述牵引摩擦副周向上均不自锁的所述升角 λ的最小值，并记为中介件的挤出角，ξ2是能够致使所述导向摩擦副和所述传力摩擦副周 向上均不自锁的所述升角λ的最小值，并记为导向件的挤出角。
2. 按权利要求1所述的超越离合器，其特征在于：所述升角λ小于ξ2，Β卩，λ < ξ2， ξ2的含义同上。
3. 按权利要求1所述的超越离合器，其特征在于：所述升角λ大于或等于ξ2，但小于 或等于I1，即，ξ 2< λ彡I1, & 2和I1的含义同上。
4. 按权利要求1所述的超越离合器，其特征在于：当ζ > ξ2时，所述升角λ大于ξ2 且小于或等于ξ，即，ξ2 < λ彡ζ，其中，ζ是能够致使所述导向摩擦副周向上自锁的所 述升角λ的最小值，也是致使所述牵引摩擦副周向上自锁的所述升角λ的最大值，并记为 中介件的爬升角，ξ 2的含义同上。
5. -种解楔转矩较小或等于零的空间楔合式摩擦超越离合器，包括： 绕一轴线回转且可轴向接合的两个牵引摩擦机构，均分别具有绕所述轴线回转并均设 置有牵引摩擦面的至少大致为环状的中介件和摩擦件，双方的所述牵引摩擦面轴向相抵地 构成牵引摩擦副，以在该两构件间传递摩擦转矩；以及 为两个所述牵引摩擦机构提供接合力并绕所述轴线回转的两个转动导向机构，其分别 具有绕所述轴线回转并均设置有相应导向面的至少大致为环状的导向件和所述中介件，双 方的所述导向面轴向相抵地构成导向摩擦副； 其特征在于： 两个所述导向件不可旋转地相连成周向一体，或者，形成为刚性一体； 每个所述导向摩擦副的相互抵触部位的升角λ，均大于或等于ξ2且小于或等于I1, 艮ρ，ξ2< λ 彡 I1; 其中，ξ 2 = P e，P C是对应的所述导向摩擦副的摩擦系数所对应的摩擦角；ξ 1是对应 的所述中介件的挤出角，即，能够致使对应的所述导向摩擦副和对应的所述牵引摩擦副周 向上均不自锁的所述升角λ的最小值，ξ 2的含义同上。
6. 按权利要求1?5任一项所述的超越离合器，其特征在于： 还包括至少一个用于封闭轴向力的限力元件；以及 所述导向件、所述中介件和所述摩擦件中的至多一个，是至少通过不可旋转的连接方 式包括有所述限力元件的力封闭式组合构件，以建立相互之间的轴向力封闭式抵触连接。
7. 按权利要求2?4任一项所述的超越离合器，其特征在于：所述牵引摩擦机构的两 个所述牵引摩擦面中的至少一个，具有相较所述传力摩擦机构更大的摩擦系数，或者被附 着以具有较大摩擦系数的材料。
8. 按权利要求2?5任一项所述的超越离合器，其特征在于：所述牵引摩擦机构是多 摩擦片式摩擦机构，其数量上均最少为一个且轴向交错排列的两组摩擦片，不可旋转地分 别连接至所述摩擦件和所述中介件。
9. 按权利要求2?5任一项所述的超越离合器，其特征在于：所述牵引摩擦机构的两 个所述牵引摩擦面中的至少一个，是至少一个半锥顶角β大于0°而小于180°的截锥面。
10. 按权利要求9所述的超越离合器，其特征在于：两个所述牵引摩擦面是具有互补构 造的截锥面，其中，设置有内截锥面的构件是所述力封闭式组合构件中的所述摩擦件，该摩 擦件包括径向上至少大致对称且分别设置有半个内截锥面的两个半截锥环，所述限力元件 包括将两个所述半截锥环径向地紧固为一个完整截锥环的至少一个环形箍。
【专利摘要】本发明之空间楔合式超越离合器的特征在于，转动导向机构G所包括的两个均设置有导向齿的导向件和中介件，前者的挤出角ζ2小于后者的挤出角ζ1，导向齿的升角λ最佳地介于该两个挤出角之间，或者，在没有ζ2的双联方案中，令λ分别大于各自的导向机构G的摩擦角。因此，传动工况中，中介件可以处于稳定的楔合状态中，而在超越转动开始的瞬间，失去驱动转矩支撑的导向件即刻被相关构件的弹性应变周向挤出，自动退出楔合状态，从而无需提供任何解楔转矩和能量即可实现离合器的自然分离和超越转动。本发明在具有高转速高载荷高寿命之际，还具有更佳的开合特性、更高的传动效率和更小的发热量、甚至自由的同轴度要求等有益效果。
【IPC分类】F16D41-06
【公开号】CN104565122
【申请号】CN201410555684
【发明人】洪涛
【申请人】洪涛
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月12日
【公告号】CN103557243A