专利名称：带自动压紧装置的船用齿轮箱总成的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种船舶机械领域的齿轮箱，尤其是涉及一种带自动压紧装置的 船用齿轮箱总成。
背景技术：
100马力以下的船舶的齿轮箱总成中，主要由摩擦离合器实现正反转。离合器中的 摩擦片是靠轴向压力产生摩擦力，从而形成传递扭矩的摩擦力矩。在起动时，所有从动件的 惯性量对离合器传递扭矩的能力影响很大，尤其是在高转速差的情况下，接合的从动件惯 量大，惯性负载越大。在离合器接合过程中，如果要求接合时间短，离合器则必须传递更大 的扭矩，相应地需要加大离合器尺寸；如果选择仅满足工作负载的离合器，则离合器会严重 打滑或接合时间延长。现有技术中机械式离合器的压紧装置通常为采用钢球或杠杆加压结构的压紧 装置。工作过程中压紧力为常量，其是按最大载荷求得的，在低于最大载荷的状态下工作 时，压紧力是过剩的，因而降低了传动的效率和寿命；当超过最大载荷时，压紧力又显得不 够，引起摩擦片打滑，产生摩损，影响离合器的正常工作。由于固有结构的限制，虽进行了很多的改进，但常用的一些机械式离合器中(如 切向杠杆压紧式摩擦离合器、钢球压紧式摩擦离合器等)仍然存在操纵力大、力系性差、过 载能力小、间隙调整困难等缺点，很难满足实际需要。在实际应用过程中常常出现正反转 脱、接不畅、额定工况下打滑、摩擦片磨损间隙不易调整、操纵力过大等情况。
实用新型内容本实用新型是提供一种带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，其主要是解决现有技 术所存在的机械式离合器中存在操纵力大、力系性差、过载能力小、间隙调整困难等缺点， 很难满足实际需要。在实际应用过程中常常出现正反转脱、接不畅、额定工况下打滑、摩擦 片磨损间隙不易调整、操纵力过大等的技术问题。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的本实用新型的带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，包括壳体，壳体上设有驱动凸 轮组合件，驱动凸轮组合件上连接有操纵杆，壳体内设有输入轴，输入轴啮合有从动齿轮， 从动齿轮内穿接有输出轴，输出轴上套接有复数个摩擦片组、加压盘以及花键座，花键座外 周缘配合有可沿轴向移动的离合器滑环；从动齿轮为两个，两个从动齿轮上相对的轴向端 面上设有压紧件；花键座两侧分别设有一加压盘，花键座和加压盘相对的轴向端面上分别 设有可相互衔接的加压槽，加压槽内设有加压钢珠。通过拨动离合器滑环，控制摩擦片组的 分离与配合，再结合加压盘与花键座的转动方向以及钢珠与加压槽的配合，既能产生较大 的压紧力，又可实现轴向自动压紧和自动补偿磨损间隙，结合特性、工作储备特性、自动加 压特性较好。作为优选，所述的压紧件为碟形弹簧。构将钢珠滚动加压结构与碟形弹簧结合在一起，从而形成一种复合式的摩擦离合器自动压紧装置。作为优选，所述的两组加压盘与压紧装置之间各有一个摩擦片组，摩擦片组包括 左摩擦片和右摩擦片，左摩擦片连接在从动齿轮上，右摩擦片连接在加压盘上；输出轴分为 主动轴和从动轴，主动轴、从动轴都套接有从动齿轮、复数个摩擦片组、加压盘，花键座固接 在从动轴上。作为优选，所述的离合器滑环上设有沿圆周均勻分布的螺旋槽。作为优选，所述的加压槽一端浅、一端深，花键座和加压盘两者的加压槽的设置方 向相反。依靠离合器滑环上的螺旋槽的螺旋角和加压盘上加压槽浅端与高端形成的楔紧角 (夹角)，实现在接合状态时具有自动压紧和自动补偿摩擦片磨损间隙的功能，操纵力小， 突出了较好的接合特性、工作储备特性、自动加压特性。作为优选，所述的两个加压盘通过设置在相向的轴向端面上双环弹簧连接。作为优选，所述的花键座的径向端面上均勻分布有复数个定位销，用于和离合器 滑环配合。作为优选，所述的从动齿轮通过滚针轴承分别与主动轴和从动轴套接。当离合器 滑环位于中间位置时，摩擦片处于空转状态，不传递扭矩。作为优选，所述的输入轴、输出轴都与壳体之间设有圆锥滚子轴承，便于输入轴、 输出轴的旋转。因此，本实用新型使得离合器的脱、接动作操纵力小，具有自动压紧和自动补偿磨 损间隙的功能，特有的离合器滑环上的螺旋槽螺旋角和加压盘上楔紧角的设计，可随负载 增加，增大摩擦片的轴向压紧力，传递动力可靠，结构简单、合理。
图1为本实用新型的剖面结构示意图；图2为本实用新型的侧视结构示意图；图3为本实用新型自动压紧装置的剖面结构示意图；图4为本实用新型自动压紧装置的侧视结构示意图；图5为本实用新型中的离合器滑环的侧视结构示意图；图6为本实用新型中离合器滑环的剖面结构示意图；图7为本实用新型中加压盘的一个侧视结构示意图。图中零部件、部位及编号壳体1、驱动凸轮组合件2、操纵杆3、输入轴4、从动齿轮 5、摩擦片组6、左摩擦片6a、右摩擦片6b、加压盘7、花键座8、离合器滑环9、圆锥滚子轴承 10、加压槽11、加压钢珠12、碟形弹簧13、主动轴14、从动轴15、螺旋槽16、滚针轴承17、定 位销18。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例本例的带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，如图1、图2，有一个壳体1，壳 体上设有驱动凸轮组合件2，驱动凸轮组合件上连接有操纵杆3，壳体内设有输入轴4，输入 轴啮合有从动齿轮5，如图3、图4、图5、图7，两个从动齿轮、复数个摩擦片组6、加压盘7通过滚针轴承17分别套接在主动轴14和从动轴15上。从动轴上还固接有花键座8，花键座 外周缘配合有可沿轴向移动的离合器滑环9，其两个从动齿轮上相对的轴向端面分别固接 有一对碟形弹簧13 ；花键座两侧分别设有一加压盘7，花键座和加压盘相对的轴向端面上 分别设有可相互衔接的加压槽11，加压槽11内设有加压钢珠12 ；两组加压盘与碟形弹簧之 间各有一个摩擦片组6，摩擦片组包括左摩擦片6a和右摩擦片6b，左摩擦片连接在从动齿 轮5上，右摩擦片连接在加压盘7上。三个螺旋槽16均勻分布在离合器滑环9的圆周上。 加压槽一端浅、一端深，花键座和加压盘两者的加压槽设置方向相反。花键座的径向端面上 均勻分布有三个定位销18，内外摩擦片可用钢、铜基粉末冶金铸造。如图6所示，离合器滑环9上螺旋槽16的螺旋角为9 ° 45'。如图7所示，为加压盘7上加压槽11的设置位置，其楔紧角为30 °。工作时，左摩擦片6a、右摩擦片6b起带动主动轴14、从动轴15正反转的作用。离 合器滑环9可位于中间位置，向左移动使右摩擦片6b压紧，向右移动使左摩擦片6a压紧三 个位置。离合器处于分离状态离合器滑环9在中立位置，离合器滑环9由固定在从动轴 15上的花键座8中的3个定位销18定位，从动齿轮5由输入轴4的主动齿轮带动转动时， 左摩擦片6a、右摩擦片6b没有压紧，从动轴15上的支撑滚针轴承17空转，而加压盘7与花 键座8、从动轴15均不转动。离合器正转接合时，由操纵机构使离合器滑环9向右移动，离合器滑环9带动加压 盘7沿其上的螺旋槽16导向压紧左摩擦片6a、右摩擦片6b，使固定在从动齿轮5上的碟形 弹簧13和左摩擦片6a、右摩擦片6b以及加压盘7结合在一起，加压盘7和花键座8由加压 钢珠12带动楔紧，从而带动从动轴15 —起转动，这时离合器处于接合状态。随着载荷的增 大，左摩擦片6a、右摩擦片6b之间的压紧力也增大，确保扭矩的传递。离合器滑环9向左移 动，也同样的原理，实现反转。本实用新型依靠离合器滑环9上的螺旋槽16的螺旋角和加压盘7上楔紧角，在 接合状态时具有自动压紧和自动补偿摩擦片磨损间隙的功能，操纵力小，突出了较好的接 合特性、工作储备特性、自动加压特性。接合特性指在静止高转差条件下，本实用新型通过加压盘7与花键座8结合，加 压钢珠12的楔紧作用暂时失去，从而进入刚性接合状态，实现传递扭矩大，接合时间短，而 且不产生打滑，从而不需要加大离合器的尺寸。在正常工作时，依靠接合元件、摩擦片之间接触后的相互压紧，利用压紧后产生的 摩擦力来传递扭矩，进入柔性接合状态，减少机械冲击，工作状态平稳。本实用新型的正常 工作状态为柔性接合。工作储备特性离合器在传递扭矩的时候，应具备有一定的工作可靠性。因此，在离合器设计中需选择适当的工作储备系数β来加以保证。β值的大小 和原动机、工作机的性能以及离合器的结构形式等因素有关。β值过小，将延长接合时间， 使摩擦元件过热，加速摩擦；β值太大，会使离合器的接合刚性增加，在系统中产生极大的 动负荷，换排时的尖峰负荷可达额定负荷的3-5倍。故自动压紧摩擦离合器在初始压紧状 态，由压紧定位预先对对合的碟形弹簧施加压紧力，在摩擦片之间产生足够的压力；在实际 工作时，随工作负荷增加，摩擦片之间的压紧力亦相应增加，使离合器的动态特性处于理想
5状态。自动加压特性指接合时，通过离合器滑环9、加压盘7、加压钢珠12和花键座8的 力传递路线，使离合器产生自动加压，摩擦片的正压力增大，压紧力自动随载荷的增大而增 大，由选取合适的β值保证额定载荷下工作可靠，保证离合器始终处于较理想的状态下工 作，其优点是换向过程无冲击、无噪音、反应灵敏，结构紧凑。本实用新型可以作为齿轮变速箱中的快速换向装置，换向速度快、操纵力小、传递
扭矩可靠。以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于 此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新 型的专利范围之中。
权利要求1.一种带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，包括壳体(1)，壳体上设有驱动凸轮组合 件(2)，驱动凸轮组合件上连接有操纵杆(3)，壳体(1)内设有输入轴(4)，其特征在于所述 的输入轴(4)连接有自动压紧装置，自动压紧装置包括有与输入轴啮合的从动齿轮(5)，从 动齿轮内穿接有输出轴，输出轴上套接有复数个摩擦片组(6)、加压盘(7)以及花键座(8)， 花键座外周缘配合有可沿轴向移动的离合器滑环(9)；从动齿轮为两个，两个从动齿轮上 相对的轴向端面上设有压紧件；花键座两侧分别设有一加压盘，花键座和加压盘相对的轴 向端面上分别设有可相互衔接的加压槽(11)，加压槽内设有加压钢珠(12)。
2.根据权利要求1所述的带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，其特征在于所述的压紧 件为碟形弹簧(13)。
3.根据权利要求2所述的带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，其特征在于所述的两组 加压盘(7)与压紧装置之间各有一个摩擦片组(6)，摩擦片组包括左摩擦片(6a)和右摩擦 片(6b)，左摩擦片(6a)连接在从动齿轮(5)上，右摩擦片(6b)连接在加压盘(7)上；输出 轴分为主动轴(14)和从动轴(15)，主动轴、从动轴都套接有从动齿轮(5)、复数个摩擦片组 (6)、加压盘(7)，花键座(8)固接在从动轴上。
4.根据权利要求1或2或3所述的带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，其特征在于所 述的离合器滑环(9)上设有沿圆周均勻分布的螺旋槽(16)。
5.根据权利要求1或2或3所述的带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，其特征在于所 述的加压槽(11) 一端浅、一端深，花键座(8)和加压盘(7)两者的加压槽的设置方向相反。
6.根据权利要求1或2或3所述的带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，其特征在于所 述的花键座(8)的径向端面上均勻分布有复数个定位销(18)。
7.根据权利要求3所述的带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，其特征在于所述的从动 齿轮(5)通过滚针轴承(17)分别与主动轴(14)和从动轴(1 套接。
8.根据权利要求1或2或3所述的带自动压紧装置的船用齿轮箱总成，其特征在于所 述的输入轴(4)、输出轴都与壳体(1)之间设有圆锥滚子轴承(10)。
专利摘要本实用新型涉及一种船舶机械领域的齿轮箱，尤其是涉及一种带自动压紧装置的船用齿轮箱总成。其主要是解决现有技术所存在的机械式离合器中存在操纵力大、力系性差、过载能力小、间隙调整困难等缺点，很难满足实际需要。在实际应用过程中常常出现正反转脱、接不畅、额定工况下打滑、摩擦片磨损间隙不易调整、操纵力过大等的技术问题。本实用新型包括壳体，壳体内设有输入轴、从动齿轮，从动齿轮内穿接有输出轴，输出轴上设有摩擦片组、加压盘以及花键座，花键座外周缘配合有离合器滑环；两个从动齿轮上相对的轴向端面上设有压紧件；花键座两侧分别设有一加压盘，花键座和加压盘相对的轴向端面上分别设有加压槽，加压槽内设有加压钢珠。
文档编号F16D13/70GK201875065SQ20102056884
公开日2011年6月22日 申请日期2010年10月19日 优先权日2010年10月19日
发明者俞建中 申请人:杭州龙图机械有限公司