CN201027842Y - 一种棘轮式超越离合器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种棘轮式超越离合器，包括设置有多个棘齿的棘轮、设置多个棘爪的棘爪盘，所述的棘轮和与之可同轴转动的棘爪盘之间采用轴承支撑，所述棘爪通过轴销可转动地均匀固定在所述棘爪盘的周边上，所述棘爪的首部与所述的棘齿彼此之间能够相啮合，所述棘爪的中部设置有轴孔，所述棘爪尾部在面向棘爪盘的一侧固定有磁性物质。本装置其棘爪尾部面向棘爪盘的一侧固定有磁性物质，磁性物质和棘爪盘之间的磁吸力控制着棘爪的转动。磁铁放在棘爪尾部的优点与磁铁在棘爪盘相比可以简化加工工艺，降低加工成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种棘轮式超越离合器，其新型棘爪结构可以使这种超越离合器长期可靠地用于重载频繁啮合的工作状态，也可以用于长时间超越的工作状态。
背景技术
中国实用新型专利CN91208227.5公开了一种惯性离心式棘轮，其中在棘轮的下面设有一个磁环。当齿轮转动的时候，棘爪在离心力的作用下径向向外张开从而与棘轮上的棘齿相啮合。根据该实用新型专利所公开的技术方案，由于作用于棘爪上使之径向向外摆动从而与棘轮上的棘齿相啮合的动力是离心力，所以当棘爪转动不灵活的时候，这种棘轮便不能够可靠地工作。
美国专利US5,205,386公开了一种带有棘爪保持装置的棘轮式超越离合器，其中在棘爪啮合端的径向外侧设有磁铁，当输出轴的转速超过希望值时，棘爪在离心力的作用下径向向外摆动，一旦其与对应的磁铁相接触，将被磁铁保持住。这种离合器依然是以弹簧力为动力驱动棘爪摆动与棘轮上的棘齿啮合，这种离合器只能用于长时间超越的工作状态。在重载频繁超越的时候，会对弹簧反复、频繁地加载，加速弹簧疲劳断裂，从而导致整个离合器不能够正常工作。另外，棘爪是依靠离心力、弹力和磁力的共同作用与棘齿啮合或脱开，离合器转速的不稳定、弹簧的疲劳和磁铁的磁力衰减都会影响离合器的长期正常工作。
中国实用新型专利ZL00254031.2公开了一种棘爪依靠磁力复位的棘轮式超越离合器。这种离合器适用于频繁啮合的工作状态，当用于长时间超越工作状态时，棘爪与棘齿需要频繁接触，易磨损而使部件损毁。该专利限定棘爪盘为内环，棘轮为外环，而在某些使用工况下，超越离合器必须采用以棘爪盘为外环的结构形式；同时，该专利限定了磁铁固定在棘爪盘上，加工工艺复杂且加工成本高。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有超越离合器技术的不足，提供一种棘轮式超越离合器，该离合器通过使用新型棘爪结构可以提高超越离合器的使用性能，并降低加工成本。当这种离合器用于频繁啮合状态时，新型棘爪结构可以迅速复位，提高与棘齿的啮合精度；当离合器处于长时间超越状态时，棘爪可以依靠离心力的作用和棘齿能完全脱开，避免磨损。这是一种工作性能更加可靠、适用范围更加广泛、使用寿命更长的棘轮式超越离合器。
本实用新型的目的是通过下述方案实现的：
一种棘轮式超越离合器，包括设置有多个棘齿的棘轮、设置多个棘爪的棘爪盘，所述的棘轮和与之可同轴转动的棘爪盘之间采用轴承支撑，所述棘爪通过轴销可转动地均匀固定在所述棘爪盘的周边上，所述棘爪的首部与所述的棘齿彼此之间能够相啮合，所述棘爪的中部设置有轴孔，所述棘爪尾部在面向棘爪盘的一侧固定有磁性物质。
这种棘轮式超越离合器的特点在于：其棘爪尾部面向棘爪盘的一侧固定有磁性物质，磁性物质和棘爪盘之间的磁吸力控制着棘爪的转动。磁铁放在棘爪尾部的优点与磁铁在棘爪盘相比可以简化加工工艺，降低加工成本。为减小棘爪在频繁运动中的被动冲击对磁性物质的影响，可以将磁性物质封装在充满黏性液体或弹性物质的安装套内，安装套由非铁磁性物质制成，如铝。
安装套可以采用粘胶或螺纹等方式固定在棘爪尾部预先设置好的钻孔或燕尾槽内。在正常工作情况下，棘爪尾部不会与任何其它部件发生接触和碰撞。
棘爪数目和棘齿数目互为素数，啮合时，每次轮流有一个棘爪与棘齿啮合，延长了离合器的使用寿命；通过改变棘爪和棘齿的数量和结构尺寸，就可以有效改变离合器的啮合精度(回止角)或传递扭矩；这种棘爪结构通过调整复位力和离心力的相互作用关系，达到与棘齿频繁啮合或长时间脱离的工作状态，使得离合器的运行更加稳定、可靠。
附图说明
图1是本实用新型棘爪盘设置在棘轮外侧的结构侧视图；
图2是图1所示结构的剖面图；
图3是本实用新型棘爪盘设置在棘轮内侧的结构侧视图；
图4是图3所示结构的剖面图。
具体实施方式
本实用新型所涉及的棘轮式超越离合器，包括设置有棘齿的棘轮、设置有棘爪的棘爪盘，两者之间采用轴承支撑以保证棘轮和棘爪盘能够同轴转动，所述棘爪结构为一个整体结构，分为首部、轴部和尾部三个部分。棘爪首部包括具有接触面的接触端，与棘齿啮合；棘爪轴部设有轴孔，使得棘爪通过轴销可转动地安装在棘爪盘上；棘爪尾部与棘爪盘对应的一侧设置有磁性物质，如钕铁硼，可与棘爪盘相互吸引，控制棘爪的转动。
如图所示，本实用新型所述的一种棘轮式超越离合器，包括设置有多个棘齿4的棘轮1、安装着多个棘爪3的棘爪盘2，两者之间可以采用轴承5支撑，并保证棘轮1和棘爪盘2能够同轴相对转动。所述的棘爪3通过轴销6可转动地支撑在棘爪盘2上，棘爪3在磁性物质7与棘爪盘2的磁吸力作用下能够恰当地与棘齿4啮合。
所述磁性物质7镶嵌在安装套8内部并固定在棘爪3尾部面向棘爪盘2的一侧，以使磁吸力最大为佳，所述安装套8采用不导磁材料制成，如铝。
所述棘爪3的质心位置可以根据需要进行设计调整，当超越离合器用于频繁啮合工况时，棘爪3的质心位置应当使得离心力所产生的力矩小于磁吸力的复位力矩，最好是力矩方向相同；当超越离合器用于长时间超越工况时，棘爪3的质心位置应当使得离心力所产生的力矩大于磁吸力的复位力矩，且力矩方向相反。这样，超越离合器就可以根据不同的使用要求，依靠复位力和离心力的相互作用，使棘爪3与棘齿4啮合或脱开。
为提高离合器的啮合精度，棘爪3的数目和棘齿4的数目互为素数。根据实际使用要求，通过改变棘爪3或棘齿4的数目和结构尺寸，改变离合器的啮合精度(回止角)或传递扭矩。
作为本实用新型的一种实施方式，如图1所示，棘轮1设置在内部，棘爪盘2设置在所述棘轮1的外部，这种结构适用于类似燃气轮机启动的工况，棘轮1与启动器的驱动轴相连，棘爪盘2与燃气轮机从动轴相连。在启动器的作用下，燃气轮机启动并达到一定转速后，离合器的棘爪3在离心力的作用下保持与棘齿7的脱离状态，避免频繁啮合而导致磨损。
作为本实用新型的另一种实施方式如图3所示棘轮1设置在外部，棘爪盘2设置在所述棘轮1的内部，这种结构适用于类似装载机或抽油机等频繁啮合的工况，棘轮1与传动轮相连，棘爪盘2与驱动轴相连。
Claims (4)
1.一种棘轮式超越离合器，包括设置有多个棘齿的棘轮、设置多个棘爪的棘爪盘，所述的棘轮和与之可同轴转动的棘爪盘之间采用轴承支撑，所述棘爪通过轴销可转动地均匀固定在所述棘爪盘的周边上，所述的棘爪首部与所述的棘齿彼此之间能够相啮合，其特征在于：所述的棘爪尾部在面向棘爪盘的一侧固定有磁性物质。
2.根据权利要求1所述的棘轮式超越离合器，其特征在于：所述磁性物质外罩有由不导磁材料制成的安装套，所述的安装套固定在棘爪尾部面向棘爪盘的一侧，在安装套和磁性物质之间充有黏性液体或弹性物质。
3.根据权利要求1所述的棘轮式超越离合器，其特征在于：所述的棘轮设置在棘爪盘内部。
4.根据权利要求1所述的棘轮式超越离合器，其特征在于：所述的棘轮设置在棘爪盘外部。
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