[发明专利]一种可高转速下接合的牙嵌式离合器

说明书

技术领域

本发明属机械传动领域，涉及一种牙嵌式离合器，具体涉及一种可高转速下接合的牙嵌式离合器。

背景技术

离合器是机械传动中不可或缺的装置，主要起联接和切断动力的作用，按传递扭矩的方式,离合器可分为嵌合式和摩擦式两类；嵌合式又分为牙嵌式与齿轮式；牙嵌式离合器外形尺寸小，从动部分转动惯量小，传递转矩大,接合后主从动轴无相对滑动,传动比不变；它是利用两个半离合器端面上的牙互相嵌合或脱开以达到主、从动轴的离合；离合器的牙型有矩形、梯形、锯齿形和三角形等。矩形牙嵌入与脱开难，牙磨损后无法自动补偿，使用较少；梯形、锯齿牙嵌合分离容易，牙磨损后能自动补偿，冲击小，应用较广；三角形牙结合分离容易，强度低，适用于轻载。

牙嵌式离合器在高转速下可自由分离，但各种牙型的牙嵌式离合器接合时均存在较大的冲击，故仅适合于静止接合或转速差较小时的接合(对矩形牙转速差≤10r/min，对其余牙形≤300r/min)，否则牙齿可能会因受撞击而折断，主要用于低速机械的传动轴系。

摩擦式离合器则是利用锥面或平面间的摩擦产生传动力，离合平顺、无冲击,可在高的转速差下进行离合,过载时摩擦面打滑，对负载有安全保护作用，缺点是传递大转矩时外形尺寸大,接合时存在磨损和温升。

本发明开发了一种带摩擦盘的、可在高转速下接合的牙嵌式离合器，采用特殊设计的顶端为球体的梯形牙，接合时冲击小并可利用球体实现自锁，能传递比普通梯形牙更高的扭矩。从动盘与主动盘接合时，从动盘上的摩擦片首先沿轴向与主动盘接触并随主动盘一起转动，当主动盘与从动盘同步或两者之间的转速差达到预设值，传动机构将从动盘上的半离合器沿轴向推向主动盘上的半离合器，使两个半离合器端面上的牙啮合在一起，同时梯形牙上的球体落在对方半离合器的圆孔内，实现自锁功能；在任何转速下，离合器可自由分离。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有牙嵌式离合器仅能在静止或转速差很小的情形下接合的缺陷及啮合时冲击大、齿容易磨损的缺点，通过增加一套摩擦盘（含摩擦片）使从动盘的转速与主动盘接近或同步，然后使两个半离合器的牙片啮合，从而实现高转速下的接合，同时通过特殊设计的牙型达到增大扭矩实现自锁的目的。

一种高转速下接合的牙嵌式离合器，至少包括：主动牙嵌盘、摩擦片、摩擦盘、摩擦盘套筒、从动牙嵌盘、从动牙嵌盘套筒、压紧机构及传动机构；主动牙嵌盘固定在主动轴上，摩擦盘通过摩擦盘套筒与从动轴联接，从动牙嵌盘与摩擦盘套筒联接，摩擦片与摩擦盘组装在一起；当需要接合时，传动机构操纵摩擦盘沿轴向接近主动牙嵌盘，摩擦盘上的摩擦片首先接触主动牙嵌盘并在压紧机构作用下产生摩擦力，摩擦盘及从动牙嵌盘随主动牙嵌盘转动并逐渐加速，当从动牙嵌盘与主动牙嵌盘的转速差为零或达到预先设定值，传动机构操纵从动牙嵌盘沿轴向接近主动牙嵌盘，盘上带凸起柱面的梯形牙相互接触、啮合并自锁，将转矩传递给从动部分；当需要分离时，传动机构首先将从动牙嵌盘与从主动牙嵌盘分离，然后从摩擦盘与主动牙嵌盘分离。

所述的主动牙嵌盘的中心圆面为摩擦面，与摩擦盘上的摩擦片接触并摩擦。

所述的摩擦盘固定在摩擦盘套筒上，并通过摩擦盘套筒的内花键与从动轴的外花键与从动轴连接。

进一步的，摩擦盘的直径小于主动牙嵌盘且不与主动牙嵌盘上的牙接触。

所述的从动牙嵌盘固定在从动牙嵌盘套筒上，通过从动牙嵌盘套筒的内花键与摩擦盘套筒的外花键连接，处于摩擦盘后面，可沿摩擦盘套筒前后移动。

所述的主动牙嵌盘与从动牙嵌盘的牙型整体上均为梯形。

进一步的，所述的梯形牙的牙的顶面为凸的弧面，弧面较优为柱面。

进一步的，所述梯形牙的相邻牙之间的齿窝为一矩形槽；矩形槽的深度与宽度均不低于牙顶柱面的直径。

本发明的有益效果在于：可在高转速下实现主从动部分的接合与分离；弧形齿顶接合时平稳，无齿顶相互顶紧的现象，冲击小；接合后齿顶落入齿窝可实现部分自锁，离合器仅需很小的维护结合力；可传递比传统牙嵌式离合器更大的扭矩；结合安装、维修方便，寿命长。

附图说明

图1为本发明离合器接合状态示意图。

图2为本发明离合器分离状态示意图。。

图3为本发明离合器梯形牙及齿窝示意图。

具体实施方式