低噪声棘轮式超越离合器的制作方法

本实用新型涉及离合器技术领域，特别涉及一种低噪声棘轮式超越离合器。

背景技术：

超越离合器是用于原动机和工作机之间或机器内部主动轴与从动轴之间动力传递与分离功能的重要部件，它是利用主、从动部分的速度变化或旋转方向的变换具有自行离合功能的装置，它的内环和外环都是可以作为主动端的，当主动端转速高于从动端时，主动端带动从动端同方向转动；当主动端转速低于从动端时两者脱开相对滑动，不传递转矩，这种不传递转矩的滑动状态称为超越。超越离合器分为楔块式超越离合器、滚柱式超越离合器和棘轮式超越离合器。

楔块式和滚柱式超越离合器是利用楔块或滚柱将内环与外环锁紧来传递转矩的，在锁紧状态和超越状态都存在靠摩擦造成磨损，磨损后容易导致摩擦力不足而打滑，负载过重也容易打滑。楔块式超越离合器和滚柱式超越离合器结构都比较复杂，加工工艺较为复杂，成本比较高。棘轮式超越离合器与楔块式超越离合器和滚柱式超越离合器相比结构简单，加工工艺较为简单，成本低，而且棘轮式超越离合器不是靠摩擦力来传递转矩，而是靠棘爪插入棘齿槽来锁定内环与外环，因此传递转矩时不会打滑，但在超越状态时棘爪一直从棘齿顶端上滑过，棘爪和棘齿比楔块式和滚柱式更容易磨损，弹簧因频烦动作容易疲劳损坏，噪声大。

图1为现有棘轮式超越离合器的一种常见结构，当棘轮为主动端时，若棘轮正转并且转速不低于棘爪盘时，棘爪插入棘轮的棘齿槽，带动棘爪盘等速度同方向转动，进行动力传递，若棘轮反转或转速低于棘爪盘时，棘爪从棘齿顶端上滑过使两者的连接脱开，不能传递动力，处于超越状态；反之当棘爪盘为主动端时亦然，只有棘爪盘反转并且转速不低于棘轮时才能传递动力，否则处于超越状态。处于超越状态时棘爪从棘齿顶端上滑过会产生噪声，棘爪和棘齿容易磨损，棘爪弹簧因频烦动作容易疲劳损坏。

技术实现要素：

本实用新型提供一种低噪声棘轮式超越离合器，用以解决现有技术噪音大、易磨损、弹簧容易损坏的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案实现：

一种低噪声棘轮式超越离合器，包括棘轮、棘爪盘、棘齿槽、棘爪轴、棘爪、棘爪弹簧，所述棘轮侧面设置有摩擦区；

所述棘爪与棘爪控制片的一端固定连接；

所述棘爪控制片的另一端与所述摩擦区摩擦接触。

通过在棘爪上固定设置有棘爪控制片，棘爪控制片的另一端与所述摩擦区摩擦接触，而摩擦区设置在棘轮侧面，当棘轮与棘爪盘相对运动时，通过棘爪控制片产生的摩擦力实现对棘爪的压下或提起控制，从而避免在棘轮与棘爪盘分离状态时因棘爪与棘齿的撞击产生噪音以及棘爪弹簧长期高频收缩导致疲劳损坏的问题。

优选地，所述摩擦区呈环状，其同心设置在棘轮一侧，摩擦区的直径大于棘爪盘的直径。

采用环状结构的摩擦区并同心设置在棘轮一侧，可以实现无间断摩擦，保证其运行的平稳。

优选地，所述棘爪和棘爪控制片采用一体连接或者固定件连接。

采用一体连接方式可以提高制作成本和组装成本；采用固定件进行固定则便于更换，即棘爪控制片损坏只需要更换棘爪控制片，不用更换棘爪，因此也降低了其成本。

优选地，所述摩擦区由表面粗糙的材料制成环状结构，该环状结构采用固定件固定在棘轮的一侧。

摩擦区做成独立的环状结构，方便更换。

优选地，所述棘爪控制片采用具有弹性的材料制成。

具有弹性的材料能够提高其摩擦力。

优选地，所述固定件为螺栓或螺钉。

优选地，所述摩擦区表面采用粗糙化处理，以提高其摩擦力；

所述棘爪控制片与摩擦区摩擦接触的一面也进行粗糙化处理，以提高其摩擦力。

本实用新型有益效果包括：

结构简单，超越状态时棘爪与棘齿脱离接触，没有摩擦，因此不会产生磨损，也不会产生噪声。因为所需的摩擦力小，所以棘爪锁定片与棘轮摩擦区相互摩擦较轻，磨损小，产生的噪声也小。不是摩擦传动，所以传输动力过程中没有摩擦损耗，也不会打滑，传动效率高。产生摩擦的棘爪锁定片与棘轮摩擦区体积小，结构简单，容易更换，更换成本低。因此其结构巧妙，成本低廉，操作方便，稳定性好，便于组装和检修，具有广泛的推广前景。

附图说明

图1是现有棘轮式超越离合器的结构示意图；

图2是本实用新型提供的实施例在超越状态时的结构示意图；

图3是本实用新型提供的实施例在锁紧状态时的结构示意图；

图中，各个标号分别表示：棘轮1、棘爪盘2、棘齿槽3、棘爪轴4、棘爪5、棘爪弹簧6、摩擦区7、棘爪控制片8。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的图2-3，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图2和图3所示，一种低噪声棘轮式超越离合器，包括棘轮1、棘爪盘2、棘齿槽3、棘爪轴4、棘爪5、棘爪弹簧6，棘轮1侧面设置有摩擦区7；

棘爪5与棘爪控制片8的一端固定连接；

棘爪控制片8的另一端与摩擦区7摩擦接触。

具体地，摩擦区7呈环状，其同心设置在棘轮1一侧，摩擦区7的直径大于棘爪盘2的直径。棘爪5和棘爪控制片8采用一体连接或者固定件连接。摩擦区7由表面粗糙的材料制成环状结构，该环状结构采用固定件固定在棘轮1的一侧。棘爪控制片8采用具有弹性的材料制成。固定件为螺栓或螺钉。摩擦区7表面采用粗糙化处理，以提高其摩擦力；

棘爪控制片8与摩擦区7摩擦接触的一面也进行粗糙化处理，以提高其摩擦力。

本实用新型在原有棘爪1上增加一片棘爪控制片8和在棘轮1上制作一个摩擦区7来解决现有技术噪音大、易磨损、弹簧容易损坏的技术问题。棘爪控制片8靠弹性紧密接触于棘轮1侧面上，可以将棘爪控制片8与棘爪5铸成一体，这样结构很稳固，但棘爪控制片8磨损之后则要连棘爪5一起更换；也可将棘爪控制片8用螺栓固定于棘爪5上，这样棘爪控制片8磨损之后只需要更换棘爪控制片8就可以了。

棘轮1的摩擦区7为棘轮侧面与棘爪控制片接触的环状区域，将这个区域的表面和棘爪控制片8与这个区域接触部份的表面粗糙化以增加摩擦力。也可以用金属或塑料等材料制成环形片用螺栓固定到棘轮上作为摩擦区8，环形片磨损之后只需要更换环形片就可以了，无需更换棘轮1。

假设棘轮1为主动端，当棘轮1反转或转速低于棘爪盘2时，以棘爪盘2作为参照物，则此时棘轮1为反转，棘爪5脱离棘齿槽3被棘齿5推到棘齿的顶端，同时由于摩擦力的作用带动棘爪控制片的摩擦区一端向反转方向移动，克服棘爪弹簧的弹力带动棘爪下压脱离棘齿顶端（如图2所示），此时处于超越状态，不能传递动力，在超越状态下由于棘爪被棘爪控制片带动下压不与棘齿顶端产生接触，所以避免了现有棘轮式超越离合器在超越状态产生的磨损和噪声；当棘轮相对于棘爪盘反转的速度降到很低时（即棘轮与棘爪盘的旋转方向相同，且棘轮的转速逐渐增大接近棘爪盘的转速时），棘爪锁定片与棘轮摩擦区的摩擦力减小，棘爪被棘爪弹簧的弹力抬高，为棘轮正转时棘爪插入棘轮的齿槽带动棘爪盘转动做好准备。棘轮正转时（即棘轮的转速即将超过棘爪盘的转速时），由于摩擦力的作用带动棘爪控制片的摩擦区端向正转方向移动，与棘爪弹簧的弹力一起带动棘爪插入棘轮的齿槽，使棘轮和棘爪盘产生动力连接，能够传递动力（如图3所示）。反之，以棘爪盘为主动端时工作过程与此类同。

棘爪弹簧的弹力应取得比较小，这样棘爪控制片不需要很大的摩擦力就能带动棘爪下压，对减小机构，减少磨损非常有利。特别地，当棘爪弹簧断裂损坏时，棘爪控制片依然能够通过摩擦力来控制棘爪进行相应的旋转，从而能够进行正常的工作，不影响的离合器的性能，因此可以取消棘爪弹簧来简化机构。

该技术方案结构简单，超越状态时棘爪与棘齿脱离接触，没有摩擦，因此不会产生磨损，也不会产生噪声。因为所需的摩擦力小，所以棘爪锁定片与棘轮摩擦区相互摩擦较轻，磨损小，产生的噪声也小。不是摩擦传动，所以传输动力过程中没有摩擦损耗，也不会打滑，传动效率高。产生摩擦的棘爪锁定片与棘轮摩擦区体积小，结构简单，容易更换，更换成本低。