CN201137650Y - 摩擦离合器自动压紧装置 - Google Patents

Abstract

一种摩擦离合器自动压紧装置，属于船舶机械领域。现有结构正反转脱、接不畅、额定工况下打滑、摩擦片磨损间隙不易调整、操纵力过大。本实用新型包括主动轴、从动轴上、两个从动齿轮、加压盘、离合器滑环和花键座，其特征在于两个从动齿轮上相对的轴向端面分别固接有一对碟形弹簧；花键座两侧分别设有一加压盘，花键座和加压盘相对的轴向端面上分别设有可相互衔接的加压槽，加压槽内设有加压钢珠；摩擦片组包括连接在从动齿轮上的左摩擦片和连接在加压盘上的右摩擦片，其优点在于操纵力小，具有自动压紧和自动补偿磨损间隙的功能，传递动力可靠。

Description

摩擦离合器自动压紧装置

【技术领域】

本实用新型涉及一种摩擦离合器自动压紧装置，属于船舶机械领域。

【背景技术】

100马力以下的船舶动力装置系统中，主要由摩擦离合器实现正反转。离合器中的摩擦片是靠轴向压力产生摩擦力，从而形成传递扭矩的摩擦力矩。在起动时，所有从动件的惯性量对离合器传递扭矩的能力影响很大，尤其是在高转速差的情况下，接合的从动件惯量大，惯性负载越大。在离合器接合过程中，如果要求接合时间短，离合器则必须传递更大的扭矩，相应地需要加大离合器尺寸；如果选择仅满足工作负载的离合器，则离合器会严重打滑或接合时间延长。

现有技术中机械式离合器的压紧装置通常为采用钢球或杠杆加压结构的压紧装置。工作过程中压紧力为常量，其是按最大载荷求得的，在低于最大载荷的状态下工作时，压紧力是过剩的，因而降低了传动的效率和寿命；当超过最大载荷时，压紧力又显得不够，引起摩擦片打滑，产生摩损，影响离合器的正常工作。

由于固有结构的限制，虽进行了很多的改进，但常用的一些机械式离合器中(如：切向杠杆压紧式摩擦离合器、钢球压紧式摩擦离合器等)仍然存在操纵力大、力系性差、过载能力小、间隙调整困难等缺点，很难满足实际需要。在实际应用过程中常常出现：正反转脱、接不畅、额定工况下打滑、摩擦片磨损间隙不易调整、操纵力过大等情况。

因此，需要提供一种接合可靠，具有锁紧装置；易接易离；摩擦片之间的间隙易调整；压紧力为轴向，其他方向附加力小；有一定过载能力的摩擦离合器压紧装置。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是克服现有技术的缺陷，提供一种具有自动压紧和自动补偿磨损间隙的功能，操纵力小，接合特性、工作储备特性、自动加压特性均较好的摩擦离合器自动压紧装置。为此，本实用新型采用如下技术方案：

摩擦离合器自动压紧装置，包括分别套接在主动轴和从动轴上的两个从动齿轮、复数个摩擦片组、加压盘以及固接在从动轴上的花键座，所述的花键座外周缘配合有可沿轴向移动的离合器滑环，其特征在于所述的两个从动齿轮上相对的轴向端面分别固接有一对碟形弹簧；所述的花键座两侧分别设有一加压盘，花键座和加压盘相对的轴向端面上分别设有可相互衔接的加压槽，加压槽内设有加压钢珠；所述的两组加压盘与碟形弹簧之间各有一个摩擦片组，所述的摩擦片组包括左摩擦片和右摩擦片，左摩擦片连接在从动齿轮上，右摩擦片连接在加压盘上。前述结构将钢珠滚动加压结构与碟形弹簧结合在一起，形成一种复合式的摩擦离合器自动压紧装置。通过拨动离合器滑环，控制左、右摩擦片的分离与配合，再结合加压盘与花键座的转动方向以及钢珠与加压槽的配合，既能产生较大的压紧力，又可实现轴向自动压紧和自动补偿磨损间隙，结合特性、工作储备特性、自动加压特性较好。

对于上述技术方案的完善和补充，可以增加如下技术特征：

所述的离合器滑环上设有沿圆周均匀分布的螺旋槽。

所述的加压槽一端浅、一端深，花键座和加压盘两者的加压槽设置方向相反。依靠离合器滑环上的螺旋槽的螺旋角和加压盘上加压槽浅端与高端形成的楔紧角(夹角)，实现在接合状态时具有自动压紧和自动补偿摩擦片磨损间隙的功能，操纵力小，突出了较好的接合特性、工作储备特性、自动加压特性。

所述的两个加压盘通过设置在相向的轴向端面上双环弹簧连接。

所述的花键座的径向端面上均匀分布有复数个定位销。用于与离合器滑环配合。

所述的从动齿轮通过滚针轴承分别与主动轴和从动轴套接。当离合器滑环位于中间位置时，摩擦片处于空转状态，不传递扭矩。

本实用新型使得离合器的脱、接动作操纵力小，具有自动压紧和自动补偿磨损间隙的功能，特有的离合器滑环上的螺旋槽螺旋角和加压盘上楔紧角的设计，可随负载增加，增大摩擦片的轴向压紧力，传递动力可靠。

【附图说明】

图1为本实用新型的剖面结构示意图；

图2为本实用新型的侧视结构示意图；

图3为本实用新型中的离合器滑环的侧视结构示意图；

图4为本实用新型中离合器滑环的剖面结构示意图

图5为本实用新型中加压盘的一个侧视结构示意图；

图6为本实用新型中加压盘的剖视结构示意图；

图7为本实用新型中加压盘的另一侧视结构示意图；

图8为图7的A-A向局部剖视图。

图中：1、花键座，2、离合器滑环，3、加压钢珠，4、加压盘，5、摩擦片组，5a、左摩擦片，5b、右摩擦片，6、碟形弹簧，7、从动齿轮，8、滚针轴承，9、从动轴，10、定位销，11、主动轴，12、双环弹簧，13、加压槽，14、螺旋槽，γ、螺旋角，λ、楔紧角。

【具体实现方式】

下面结合说明书附图和具体实施方式对本实用新型的实质性特点作进一步的说明。

如图1、2、3、7所示，摩擦离合器自动压紧装置，包括通过滚针轴承8分别套接在主动轴11和从动轴9上的两个从动齿轮7、复数个摩擦片组5、加压盘4以及固接在从动轴9上的花键座1，花键座1外周缘配合有可沿轴向移动的离合器滑环2，其两个从动齿轮7上相对的轴向端面分别固接有一对碟形弹簧6；花键座1两侧分别设有一加压盘4，花键座1和加压盘4相对的轴向端面上分别设有可相互衔接的加压槽13，加压槽13内设有加压钢珠3；两组加压盘4与碟形弹簧6之间各有一个摩擦片组5，摩擦片组5包括左摩擦片5a和右摩擦片5b，左摩擦片5a连接在从动齿轮7上，右摩擦片5b连接在加压盘4上。三个螺旋槽14均匀分布在离合器滑环2的圆周上。加压槽13一端浅、一端深，花键座1和加压盘4两者的加压槽13设置方向相反。两个加压盘4通过设置在相向的轴向端面上双环弹簧12连接。花键座1的径向端面上均匀分布有三个定位销10。

内外摩擦片可钢-铜基粉末冶金铸造。

如图4所示，离合器滑环2上螺旋槽14的螺旋角γ为9°45′。

如图5、6所示，双环弹簧12的设置位置。

如图7、8所示加压盘4上加压槽13的设置位置，楔紧角λ为30°。

工作时，左摩擦片5a、右摩擦片5b起带动主动轴11、从动轴9正反转的作用。离合器滑环2可位于中间位置，向左移动使右摩擦片5b压紧，向右移动使左摩擦片5a压紧三个位置。

离合器处于分离状态：离合器滑环2在中立位置，离合器滑环2由固定在从动轴9上的花键座1中的3个定位销10定位，从动齿轮7由主动齿轮(图中未示出)带动转动时，左摩擦片5a、右摩擦片5b没有压紧，从动轴9上的支撑滚针轴承8空转，而加压盘4与花键座1、从动轴9均不转动。

离合器正转接合时，由操纵机构(图中未示出)使离合器滑环2向右移动，离合器滑环2带动加压盘4沿其上的螺旋槽14导向压紧左摩擦片5a、右摩擦片5b，使固定在从动齿轮7上的碟形弹簧6和左摩擦片5a、右摩擦片5b以及加压盘4结合在一起，加压盘4和花键座1由加压钢珠3带动楔紧，从而带动从动轴9一起转动，这时离合器处于接合状态。随着载荷的增大，左摩擦片5a、右摩擦片5b之间的压紧力也增大，确保扭矩的传递。离合器滑环2向左移动，也同样的原理，实现反转。

本实用新型依靠离合器滑环2上的螺旋槽14的螺旋角γ和加压盘4上楔紧角λ，在接合状态时具有自动压紧和自动补偿摩擦片磨损间隙的功能，操纵力小，突出了较好的接合特性、工作储备特性、自动加压特性。

接合特性指：在静止高转差条件下，本实用新型通过加压盘4与花键座1结合，加压钢珠3的楔紧作用暂时失去，从而进入刚性接合状态，实现传递扭矩大，接合时间短，而且不产生打滑，从而不需要加大离合器的尺寸。

在正常工作时，依靠接合元件、摩擦片之间接触后的相互压紧，利用压紧后产生的摩擦力来传递扭矩，进入柔性接合状态，减少机械冲击，工作状态平稳。本实用新型的正常工作状态为柔性接合。

工作储备特性：离合器在传递扭矩的时候，应具备有一定的工作可靠性。因此，在离合器设计中需选择适当的工作储备系数β来加以保证。β值的大小和原动机、工作机的性能以及离合器的结构形式等因素有关。β值过小，将延长接合时间，使摩擦元件过热，加速摩擦；β值太大，会使离合器的接合刚性增加，在系统中产生极大的动负荷，换排时的尖峰负荷可达额定负荷的3～5倍。故自动压紧摩擦离合器在初始压紧状态，由压紧定位预先对对合的碟形弹簧施加压紧力，在摩擦片之间产生足够的压力；在实际工作时，随工作负荷增加，摩擦片之间的压紧力亦相应增加，使离合器的动态特性处于理想状态。

自动加压特性指：接合时，通过离合器滑环2、加压盘4、加压钢珠3和花键座1的力传递路线，使离合器产生自动加压，摩擦片的正压力增大，压紧力自动随载荷的增大而增大，由选取合适的β值保证额定载荷下工作可靠，保证离合器始终处于较理想的状态下工作，其优点是换向过程无冲击、无噪音、反应灵敏，结构紧凑。

本实用新型可以作为齿轮变速箱中的快速换向装置，换向速度快、操纵力小、传递扭矩可靠。

Claims (6)

1.摩擦离合器自动压紧装置，包括分别套接在主动轴(11)和从动轴(9)上的两个从动齿轮(7)、复数个摩擦片组(5)、加压盘(4)以及固接在从动轴(9)上的花键座(1)，所述的花键座(1)外周缘配合有可沿轴向移动的离合器滑环(2)，其特征在于所述的两个从动齿轮(7)上相对的轴向端面分别固接有一对碟形弹簧(6)；所述的花键座(1)两侧分别设有一加压盘(4)，花键座(1)和加压盘(4)相对的轴向端面上分别设有可相互衔接的加压槽(13)，加压槽(13)内设有加压钢珠(3)；所述的两组加压盘(4)与碟形弹簧(6)之间各有一个摩擦片组(5)，所述的摩擦片组(5)包括左摩擦片(5a)和右摩擦片(5b)，左摩擦片(5a)连接在从动齿轮(7)上，右摩擦片(5b)连接在加压盘(4)上。

2.根据权利要求1所述的摩擦离合器自动压紧装置，其特征在于所述的离合器滑环(2)上设有沿圆周均匀分布的螺旋槽(14)。

3.根据权利要求1所述的摩擦离合器自动压紧装置，其特征在于所述的加压槽(13)一端浅、一端深，花键座(1)和加压盘(4)两者的加压槽(13)设置方向相反。

4.根据权利要求2或3所述的摩擦离合器自动压紧装置，其特征在于所述的两个加压盘(4)通过设置在相向的轴向端面上双环弹簧(12)连接。

5.根据权利要求4所述的摩擦离合器自动压紧装置，其特征在于所述的花键座(1)的径向端面上均匀分布有复数个定位销(10)。

6.根据权利要求5所述的摩擦离合器自动压紧装置，其特征在于所述的从动齿轮(7)通过滚针轴承(8)分别与主动轴(11)和从动轴(9)套接。

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