專利名稱：一種機械離合器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種離合器，確切的說，是ー種機械離合器。
背景技術：
眾所周知，在機械領域中，滾柱式超越離合器是ー種比較常見的機械部件，其基本原理比較簡單，利用這種基本原理，既可以起到超越離合器的作用用以傳遞動力，又可以作為逆止器或者制動器來產生制動作用，因此應用范圍廣泛。但是傳統的滾柱式超越離合器在設計結構上也存在著ー些不理想的方面，如離合器中的彈簧頂銷機構在機構超越時會使頂銷與滾柱發生摩擦，這樣就使得機構作為超越離合器使用時的超越轉速或作為逆止器使用時的空轉轉速會受到一定的影響，這樣便造成了能源的浪費。
發明內容
本發明的目的在于提供一種全新結構的機械離合器以解決上述問題。本發明采用如下技術方案加以實現
ー種機械離合器，包括離心式機械離合器結構或滾珠式機械制動器結構，將離心式機械離合器中的中部離心塊結構或滾柱式機械制動器機構中的滾柱頂緊機構去掉，并在離心式離合器機構中的主離心塊機構或滾柱式機械制動器的滾柱墊塊機構上與滾柱的接觸面上，制有位置與滾柱正常工作位置對應的可使滾柱上的部分圓弧凹入其中向內凹入的長度方向平行于機構周向中心線的圓弧槽。所述離心塊在離心式機械離合器結構中是指主離心塊機構，在滾柱式機械制動器機構中是指滾柱墊塊機構，且離心塊是依靠離心力或液壓カ等施加外力來驅動。所述的滾柱可替換成滾球，在離心式離合器機構中的主離心塊機構或滾柱式機械制動器的滾柱墊塊機構上與滾柱的接觸面上，設置位置與滾球正常工作位置對應的可使滾球上的部分圓弧凹入其中的向內凹入的高度小于滾球半徑的凹槽或凹坑，并在外環上與滾球對應軸向位置處對應制有與滾球圓弧對應的向其實體內凹入的圓弧型環形槽。本發明加入了圓弧后，當電機運轉過速時，滾球與滾柱便可以在圓弧內轉動，從而起到了過載保護的作用，其次滾球與滾柱在圓弧內為純粹的滾動摩擦，耗費的熱能相對而言較小，同時亦無形的延長了機構的使用壽命。
圖I為本發明結構示意圖。圖2為本發明另ー種實施例結構示意圖。其中I-內星輪、2-滾柱、3-外環、4-離心塊、5-鋼球。
具體實施例方式下面結合說明書附圖對本發明進行進一步詳述由圖I中可知，機構中具有離心式機械離合器機構或滾柱式機械制動器機構，本發明中，將離心式機械離合器機構中的中部離心塊機構或滾柱式機械制動器機構中的滾柱頂緊機構去掉，并在離心式機械離合器機構中的主離心塊機構或滾柱式機械制動器中的滾柱墊塊機構上與滾柱2的接觸面上，設置有位置與滾柱2正常工作位置對應的可是滾柱2上的部分圓弧凹入其中的向內凹入的長度方向平行于機構軸向中心線的圓弧槽。離心塊4在離心式機械離合器機構中是指主離心塊，在滾柱式機械制動器機構中是指滾柱墊塊機構，且離心塊4是依靠離心カ或液壓カ或弾性カ或電磁力或上述力的組合力來驅動的。可以看出，在圖I中的離心塊4對應于離心式機械離合器機構中的主離心塊機構和滾柱式機械制動器中的滾柱墊塊機構，換言之，這里所指的離心塊4在離心式機械離合器機構中就是主離心塊機構，在滾柱式機械制動器機構中就是滾柱墊塊機構。在離心塊4 上與滾柱2接觸的工作面上増加ー個位置與滾柱2正常工作位置對應的可使滾柱2上的部分圓弧凹入其中的向內凹入的圓弧，主要是起到限制滾柱2位置及避免滾柱2歪斜的作用，由于離心塊4沿內星輪I徑向的位移量一般說要小于圓弧的深度，所以，滾柱2在任何情況下都不會跑出有效工作位置。雖說隨著滾柱2與離心塊4上凹入的圓弧的磨損，機構的滾入楔入角會隨之變大，但是這個過程是相對很長的，因此滾柱2在一個相對較大的范圍內都是處于機構可以正常工作的位置上的。因此機構的使用壽命較長，而且亦毋需傳統的滾柱頂緊機構。另外，由于離心塊4是依靠離心カ或液壓カ或氣壓カ或彈性カ或電磁力或上述カ的組合力來驅動的，因此離心塊的驅動方式可以依照使用情況的不同而自由選擇。當本發明所述的機構作為可限定極限轉矩的超越離合器使用吋，離心塊4可通過離心カ與弾性カ的組合力來驅動，可在離心塊4的下端設置ー個主彈簧機構，一般情況下，主彈簧機構可采用標準的碟形彈簧。當機構需要作為可以單向或雙向驅動的具有軟起動功能的離心式機械離合器使用時，這時離心塊可以使用本身的離心カ或增加ー套離心增カ機構來驅動，亦可采用離心力與液壓カ或氣壓カ組合的方式來驅動，但一般情況下，每個離心塊4上最好只安裝一個滾柱2，在雙向驅動時可采用將滾柱2按正、反方向組合安裝的方法來實現，亦可考慮采用沿軸向排列多組滾柱2及對應的機構的方法來減少機構的接觸應力，另外，由于離心塊4上制有的凹圓弧對滾柱4有著較好的限位作用，所以可以將滾珠2的兩端設計成球面形狀，這樣可以在一定程度上減少當機構打滑時滾柱2與兩側蓋板間產生的摩擦熱。當機構需要作為單向或雙向的制動器使用時，在一般情況下，離心塊4及內星輪I與機架做固定連接而外環3可以與設備的動力系統聯接，這時離心塊4可以通過液壓カ或氣壓カ或電磁力來驅動。當機構需要作為調速器使用是，離心塊4的重量應該盡量的小一些，此時離心塊4可通過液壓力或氣壓カ或電磁力驅動，一般情況下，由于采用電磁力結構相對復雜，因此一般情況下盡量不用。例如具體工作時，當一種機械離合器作為改進型的離心式機械離合器使用時，可以看出，在電機開始啟動時，由于轉速很低，所以機構中改進的離心塊4由于離心力很小的原因而基本上不起作用，這時機構處于脫開狀態，由于受到離心塊4的上端面上向內凹入的圓弧的約束，此時機構中的滾柱2只能隨著主離心塊一起轉動，而基本上不能傳遞轉矩，隨著轉速的提高，裝在內星輪I上的離心塊4在離心カ的作用下，開始逐步的對滾柱2施加ー個壓力，這時，由于滾珠2始終處于ー個正常的工作位置上，所以，隨著電動機轉速及轉矩的逐步提高，這時滾柱2開始逐步帶動機構中與負載聯接在一起的外環3轉動，直到將負載完全起動起來為止，這時由于電動機的轉速已經達到了額定轉速名所以離心塊4以ー個恒定的離心カ對滾柱施加作用。同時可以起到限制轉矩大小的作用，因此，負載可以正常運轉；當負載在運行過程中遇到例如突然卡住等問題時，這時負載施加到滾柱2上的反作用力陡然增加，滾柱2開始打滑，且滾柱2在打滑過程中其滾柱2的楔入角變化不大，由于滾柱2是靠外力壓緊的，因此不會產生傳統滾柱超越離合器進入自鎖狀態的情況，再加之具體設計時，考慮到機構有時要在長時間打滑的過程中工作，所以一般情況下將滾柱2與離心塊4之間的接觸應カ設計的相對比較小，有時甚至可以比傳統滾柱超越離合器的許用設計接觸應カ小一個數量級，因此，產生的摩擦熱相對而言是比較小的，機構容易形成正常的熱平衡，這一點亦是傳統的滾柱超越離合器無法做到的。另ー方面，由于適當的加大離心塊4的徑向工作行程后對于機構磨損時離心塊4是可以在離心カ的作用下起到自動補償的作用的，所以，機構的使用壽命相對而言被延長。當一種機械離合器作為改進型的滾柱式機械制動器時，機構的一端如內星輪I可 以和設備的機架聯接，另一端外環3可以與運轉的負載聯接，可以看出，當機構中的滾柱墊塊采用液壓驅動時，在沒有壓カ的情況下，滾柱2由于摩擦而產生的能量損失是很小的，基本可以忽略不計，當液壓カ逐步增加時，滾柱墊塊開始對滾柱2對外環3施加壓力，機構開始逐步的產生制動力，從而達到制動的目的，可以看出，由于采用了滾動摩擦的形式，所以，在接觸應カ設計合理的條件下，這種機構的使用壽命相對而言是很長的，這一點也是傳統的機械摩擦式制動器無法達到的。從圖2中可知，本發明可以用鋼質滾球5替代機構中的滾柱2，并在離心式機械離合器機構中的主離心塊機構或滾柱式機械制動器機構中的滾柱墊塊機構上與滾球的接觸面上，制有位置與滾球5正常工作位置對應的可使滾球5上的部分圓弧凹入其中的向內凹入的高度小于滾球5半徑的凹槽或凹坑。并在外環3上與滾球5對應的軸向位置處對應制有與滾球5圓弧對應的向其實體內凹入的圓弧型環型槽。可以看出，用滾球5替代滾柱2后，一般情況下在離心式機械離合器機構中的主離心塊機構或滾柱式機械制動器機構中的滾柱墊塊機構上與滾球5的接觸面上采用凹槽的結構可減少與滾球5的接觸面積，但同時其接觸應カ比凹坑結構會相對大ー些。這種結構相對于滾柱結構而言，在兩者數量相同的情況下，機構的承載能力可能會有較大的下降，因此這種機構一般用于過載比較頻繁且エ作轉速高載荷相對較小的情況。在本發明中，亦可保留離心式機械離合器機構中的中部離心塊機構或者滾柱式機械制動器機構中的滾柱頂緊機構，直接在離心式機械離合器機構中的主離心塊機構或者滾柱式機械制動器機構中的滾柱墊塊機構上與滾球5對應的軸向位置處直接制出其長度方向與機構的軸向垂直并同時與離心式機械離合器機構中的主離心塊機構或滾柱式機械制動器機構中的滾柱墊塊機構的工作平面平行的向其實體內凹入的圓弧尺寸與滾球5對應的圓弧型凹槽，并在外環3上與滾球5對應的軸向位置處對應制有與鋼球5圓弧對應的向其實體內凹入的圓弧型環型槽。從中不難看出，直接在離心式機械離合器機構中的主離心塊機構或滾柱式機械制動器機構中的滾柱墊塊機構上制出對應于滾球5的圓弧的凹槽，其機構的基本原理不變，作用亦相同，這種機構一般來說主要用于過載較頻繁且工作轉速高且載荷較為小的情況下較為有利，但結構稍顯復雜。另外，機構中外環3的內孔位置，可制成標準鋼球式安全離合器機構中的套筒內孔處制有的帶有多個向其實體內凹入的凹槽的結構形式。機構中套筒的名稱也有根據具體的結構情況稱為半離合器的，機構中套筒內孔處的結構形式也較多，一般情況下，有向其實體內凹入的和V形結構、圓弧形結構和錐形結構等，也有采用矩形結構但其中放入對應的滾柱或滾球，使其在工作時通過它們與機構中對應的滾柱2或滾球5相互作用而傳遞轉矩的。可以看出，在與前幾種對應的技術方案設計的產品體積大致相同的情況下，一般說采用這種方案其機構傳遞的轉矩要比其他方案大，但由于機構在過載打滑的條件下存在著較大沖擊カ等因素，所以一般而言，這種方案只能用于機構過載不頻繁或偶爾過載且機構的轉速相對很低的情況下工作，否則機構很容易損壞；另外在設計時機構的主離心塊機構或滾 柱墊塊機構的徑向工作行程亦需要相應加大。
權利要求
1.一種機械離合器，包括離心式機械離合器結構或滾珠式機械制動器結構，其特征在于將離心式機械離合器中的中部離心塊結構或滾柱式機械制動器機構中的滾柱頂緊機構去掉，并在離心式離合器機構中的主離心塊機構或滾柱式機械制動器的滾柱墊塊機構上與滾柱的接觸面上，制有位置與滾柱正常工作位置對應的可使滾柱上的部分圓弧凹入其中向內凹入的長度方向平行于機構周向中心線的圓弧槽。
2.根據權利要求I所述的一種機械離合器，其特征在于所述離心塊在離心式機械離合器結構中是指主離心塊機構，在滾柱式機械制動器機構中是指滾柱墊塊機構，且離心塊是依靠離心力或液壓力等施加外力來驅動。
3.根據權利要求2所述的一種機械離合器，其特征在于所述的滾柱可替換成滾球，在離心式離合器機構中的主離心塊機構或滾柱式機械制動器的滾柱墊塊機構上與滾柱的接觸面上，設置位置與滾球正常工作位置對應的可使滾球上的部分圓弧凹入其中的向內凹入的高度小于滾球半徑的凹槽或凹坑，并在外環上與滾球對應軸向位置處對應制有與滾球圓弧對應的向其實體內凹入的圓弧型環形槽。
全文摘要
本發明涉及一種機械離合器，具有離心式機械離合器機構或者滾柱式機械制動器擊缶，其將離心式機械離合器機構中的中部離心塊機構或滾柱式機械制動器中的滾柱頂緊機構去掉，且在離心式機械離合器機構的主離心塊機構或滾柱式機械制動器機構中的滾柱墊塊機構上與滾柱的接觸面上制有位置與滾柱正常工作位置對應的可使滾柱上部分圓弧凹入其中的內凹的圓弧，當電機運轉過速時，滾球與滾柱便可以在圓弧內轉動，從而起到了過載保護的作用，其次滾球與滾柱在圓弧內為純粹的滾動摩擦，耗費的熱能相對而言較小，同時亦無形的延長了機構的使用壽命。
文檔編號F16D43/16GK102817934SQ201110154718
公開日2012年12月12日 申請日期2011年6月10日 優先權日2011年6月10日
發明者龔敬 申請人:龔敬