專利名稱：外星輪式超越離合器的制作方法
技術領域：
本發明公開一種外星輪式超越離合器，屬于離合器類制造技術領域。
背景技術：
超越離合器又稱單向離合器，或單向軸承，是一種只能從一個轉向傳遞功 率的裝置。當主動滾道的速度與從動滾道的速度相同時進行傳動，而當主動滾 道的速度小于從動滾道的速度時，從動滾道能自由轉動。超越離合器廣泛運用 于飛機、坦克、軍用卡車、重型卡車、越野汽車、裝載機、輪船、叉車、汽車、 摩托車、車床、印刷機械、紡織機械、螺母成型機、彈簧機、生產線的間歇傳 動機構、礦山機械、扳手等。如在裝載機中，其變速器普遍采用二軸總成，傳 統的二軸總成均采用內星輪滾柱式超越離合器，該超越離合器處于超越狀態時， 內星輪的速度大于外環齒輪，這時內星輪帶動滾柱高速旋轉，由于滾柱高速旋 轉產生很大的離心力與外環齒輪內滾道進行摩擦，因而產生很大磨損從而導致 因自鎖角的變大而失效。當超越離合器嚙合發生時，滾柱處于運動狀態，由于 離心力和慣性力的作用，不能使滾柱同步嚙合，且嚙合的個數少，造成超越離 合器容量不足而損壞。故同步性差，磨損快。且超越離合器內一般采用圓線彈 簧，其抗疲勞強度差，容易產生疲勞形變和斷裂，而導致超越離合器的早期損 壞。
現有的超越離合器是由最早期的棘爪-棘輪機構演化而成，初期形態為滾柱
星輪式(ramp & roller )，滾柱式超越離合器歷史悠久，據文獻記載，1878年 以"換向電動機"為題載入德國DRP2804. 47h5專利中。隨后的近百年，滾柱超越 離合器不斷的發展和完善，結構型式增多，應用也較普遍。楔塊超越離合器是 繼滾柱超越離合器之后開發的一種新型離合器。自問世以來，以承載能力大， 自鎖可靠，反向解脫輕便，結構緊湊，制造加工方便容易，在機械傳動中得到 廣泛的應用。設計離合器時，根據作用要求選用不同形狀的楔塊，但楔塊式離合 器用于重載和連續不斷振動，由于保持架鋼性不足易產生變形，導致不同步而使 離合器失效。
中國實用新型專利號為00208643. 3的文獻，/>開了 一種斜槽式單向超越離 合器，屬于外星輪滾柱式超越離合器，這種超越離合器的星輪一般采用20CrMnTi 或軸承鋼兩類材料制造(l)采用20CrMnTi材料加工成型后進行滲碳熱處理，滲碳層深度要求在0. 8-1. 2mm，其變形量較大；星輪斜面空間小，難于進行磨削加 工，因此精度無法滿足設計要求而導致離合器失效；(2)采用軸承鋼材料加工， 一般是采用線切割進行加工成型。慢走絲進行加工，成本昂貴，沒有經濟價值； 快走絲進行加工，表面粗糙度不能滿足設計要求而導致離合器早期失效。綜述以 上，這種超越離合器具有以下幾方面的缺憾
1. 該制造精度不能滿足設計要求，因而導致離合器早期失效；
2. 彈簧片在傳遞扭矩時容易產生疲勞折斷；
3. 彈簧制造的長短不同，導致預壓力不均勻，易產生機械磨損；
4. 傳動噪音大；
5. 工作面采用平面型，當受載時，自鎖角變化大，導致受力不均而破壞工作 面，導致離合器失效。
發明內容
針對現有離合器結構制造技術的不足，本發明提供了一種結構合理、承載 能力強的外星輪式超越離合器，既能承受高速重載，又能承受載荷急劇變化和 連續不斷振動，使離合器不打滑，大大延長該離合器的使用壽命。
本發明是通過以下技術方案實現的
一種外星輪式超越離合器包括外星輪、鑲塊、滾柱和內圏，其中該離合器 還包括磁性件，外星輪一側設有容置磁性件的凹槽，該凹槽與滾柱槽相通，并 且磁性件設置于鄰近滾柱一側。
所述外星輪的星輪工作面是與滾柱相接觸的若干個鑲塊，各鑲塊是燕尾槽 型鑲嵌合金。
所述的鑲塊工作面為對數螺旋線曲面。
所述鑲嵌合金為耐高溫合金鋼，可以為Crl2MoV或高速鋼或鴒鋼。 所述的鑲塊沿周過盈配合于外星輪上，并且每個鑲塊位于相對應的滾柱上方。
所述的磁性件為永久磁鐵，并且，外星輪一側內所放置的永久磁鐵的配合 方式為過度配合。
所述的外星輪鑲塊上的對數螺旋線曲面與滾柱和內圏之間形成的楔角為 2. 38° 。
本發明具有如下有益的效果
1、本發明在外星輪一側放置永久磁鐵，永久磁鐵鑲嵌在凹槽內，通過磁力 使滾柱與鑲塊的工作面始終保持力的接觸，在磁力的作用下無機械磨損，傳動噪音小，可靠性高；
2、 外星輪的星輪工作面為燕尾槽型鑲嵌合金，提高抗磨損能力，便于制造， 且星輪的工作面為對數螺旋線曲面，確保摩擦角(即楔角)恒定；
3、 本發明用磁鐵替代了專利文獻00208643.3中的彈簧，避免了彈簧容易 產生疲勞折斷的不足，具有創造性；
4、 本發明超越離合器的星輪可用20CrMnTi加工，不需熱處理，加工完變 形小，鑲塊加工完后進行鑲嵌，易于滿足設計要求，表面粗糙度為，z，錐度可 控制在0. 005/20mm。故制造工藝簡單，工作可靠性高，承載扭矩大，使用壽命 長，可承受較大的扭矩力和沖擊力，可在高速重載的情況下長時間工作。
圖l是本發明結構示意圖； 圖2是本發明局部示意具體實施例方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明
實施例結構如圖1、圖2所示， 一種外星輪式超越離合器包括外星輪(l)、 鑲塊(2)、滾柱(3)和內圏(5),其中該離合器還包括磁性件，外星輪(l)一側設 有容置磁性件的凹槽，該凹槽與滾柱槽相通，并且磁性件設置于鄰近滾柱一側。 磁性件為永久磁鐵(4)，并且，外星輪(1)一側內所放置的永久磁鐵(4)的配合 方式為過度配合。外星輪(l)的星輪工作面是與滾柱3相接觸的若干個鑲塊(2), 各鑲塊是燕尾槽型鑲嵌合金。
鑲塊工作面(6)為對數螺旋線曲面，其與滾柱(3)相接觸。各個鑲塊沿周過 盈配合于外星輪上，并且每個鑲塊位于相對應的滾柱上方。
鑲嵌合金為耐高溫合金鋼，可以為Crl2MoV或高速鋼或鴒鋼。
上述的外星輪鑲塊(2)上的對數螺旋線曲面與滾柱和內圈之間形成的楔角 為2. 38° ± 0. 1° 。
圖1中在外星輪(1)一側放置永久磁鐵(4),永久磁鐵鑲嵌在凹槽內，通過 磁力使滾柱(3)與鑲塊(2)的工作面始終保持力的接觸，在磁力的作用下無機械 磨損，傳動噪音小，可靠性高。外星輪的星輪工作面為燕尾槽型鑲嵌合金，提 高抗磨損能力，便于制造，且星輪的工作面為對數螺旋線曲面，確保摩擦角(.即 楔角)恒定，當離合器受載，滾道將發生彈性變形，由于是對數螺旋線曲面設 計，楔角不發生改變，確保離合器不打滑。
使用過程如圖l所示，當外星輪相對不轉，內圈(5)順時針方向旋轉時，外星輪鑲塊上的對數螺旋線曲面與滾柱(3)和內圏(5)之間形成的楔角為2.38°超 越離合器處于楔緊嚙合狀態；反之內圈(5)逆時針方向旋轉時，離合器處于脫開 超越狀態。
優點本發明同時利用內圈及外星輪將18個鑲塊精準定位，在離心力和慣 性力作用下工作，達到全同步效果，提升原扭矩2，500N.m至10, OOON.m以上。其 中鑲塊采用SKD11材料納米加工方法，尺寸精度達3nm，工作面采用對數螺旋線 曲面保證其長壽命，經使用分析其壽命至少在8, 000小時以上。
以上所記載，僅為利用本創作技術內容的實施例，任何熟悉本項技藝者運 用本創作所為做的修飾、變化，皆屬本創作主張的專利范圍，而不限于實施例 所揭示者。
權利要求
1、一種外星輪式超越離合器包括外星輪(1)、鑲塊(2)、滾柱(3)和內圈(5)，其特征在于該離合器還包括磁性件，外星輪(1)一側設有容置磁性件的凹槽，該凹槽與滾柱槽相通，并且磁性件設置于鄰近滾柱一側。
2、 根據權利要求l所述的外星輪式超越離合器，其特征在于所述外星輪(1) 的星輪工作面是與滾柱(3)相接觸的若干個鑲塊(2),各鑲塊是燕尾槽型鑲嵌合金。
3、 根據權利要求1或2所述的外星輪式超越離合器，其特征在于所述的鑲塊工作面(6)為對數螺旋線曲面。
4、 根據權利要求2所述的外星輪式超越離合器，其特征在于所述鑲嵌合 金為耐高溫合金鋼，可以為Crl2MoV或高速鋼或鎢鋼。
5、 根據權利要求1所述的外星輪式超越離合器，其特征在于所述的鑲塊(2) 沿周過盈配合于外星輪上，并且每個鑲塊位于相對應的滾柱上方。
6、 根據權利要求1所述的外星輪式超越離合器，其特征在于所述的磁性件為永久磁鐵(4),并且，外星輪(1) 一側內所放置永久磁鐵的配合方式為過度配合。
7、 根據權利要求1所述的外星輪式超越離合器，其特征在于所述的外星輪鑲塊(2)上的對數螺旋線曲面與滾柱和內圈之間形成的楔角為2.38度±0. 1度。
全文摘要
本發明公開一種外星輪式超越離合器，屬于離合器類制造技術領域。本發明設有外星輪(1)、鑲塊(2)、滾柱(3)、永久磁鐵(4)、內圈(5)，其中在外星輪一側設有放置永久磁鐵的凹槽，外星輪的星輪工作面為燕尾槽型鑲嵌合金(2)[簡稱鑲塊]，且工作面為對數螺旋線曲面。這種離合器制造工藝簡單，工作可靠性高，承載扭矩大，使用壽命長，可承受較大的扭矩力和沖擊力，可在高速重載的情況下長時間工作。
文檔編號F16D41/066GK101639103SQ20081007151
公開日2010年2月3日 申請日期2008年7月29日 優先權日2008年7月29日
發明者許水電 申請人:廈門恒瑞達機械有限公司