弹簧式超越离合器的制作方法

1.本实用新型涉及到一种弹簧式超越离合器技术，特别涉及到一种弹簧式超越离合器。


背景技术：

2.超越离合器(也称为单向离合器或单向轴承)是随着机电一体化产品的发展而出现的基础件，它是用于主动轴与从动轴之间，实现动力传递与分离功能的重要部件。通常，当主动轴转速高于从动轴转速时，主动轴可以向从动轴实现动力传递；否则，主动轴和从动轴分离，从动轴可以自由旋转。或者，当主动轴相对于从动轴正向旋转时，主动轴可以向从动轴实现动力传递；否则，主动轴和从动轴分离，主动轴可以自由旋转。
3.现有技术超越离合器分为楔块式超越离合器、滚珠式超越离合器和棘轮式超越离合器，采用楔块和内、外滚道组成的摩擦副来实现动力传递或分离，或者采用圆柱与圆柱孔的共轭面来实现动力传递或分离。然而，这些超越离合器大都存在加工较为困难、传导力矩较低和使用寿命较短等问题。比较典型的实例就是单向滚珠或滚柱轴承，这类轴承的内圈或外圈，在某一方向旋转时，可以自由旋转；在另一方向旋转时，则不能自由旋转，只能与自己相对应的外圈或内圈一同旋转。这类单向轴承的动力传递或分离的性能较优，但传递的力矩较小。如传递的力矩较大，则可能较快失效。
4.显然，现有技术超越离合器存在着加工较为困难、传导力矩较低和使用寿命较短等问题。


技术实现要素：

5.为解决现有技术超越离合器存在的加工较为困难、传导力矩较低和使用寿命较短等问题，本实用新型提出一种弹簧式超越离合器。
6.本实用新型弹簧式超越离合器，包括，芯轴、阻力簧、主动轴、从动轴和锁死机构；所述芯轴为圆棒形轴；所述阻力簧为顺时针绕制的密排型弹簧且套装在芯轴上，其内圆与芯轴外圆滑动配合，且在阻力簧的两端焊接有承载环；所述承载环的内径和外径分别与阻力簧的内径和外经相匹配；所述主动轴和从动轴均为圆筒形轴体，其轴向长度较芯轴的一半短，套装在阻力簧外侧，其内圆与阻力簧外圆滑动配合；其中，所述主动轴套装在阻力簧右侧，其右端头与阻力簧右端头齐平，且主动轴右端头、阻力簧右端头和芯轴固定连接在一起；所述从动轴套装在阻力簧左侧，其的右端头与主动轴之间留有间隙，其左端头连接有锁死机构；所述锁死机构设置在从动轴左侧端头，包括，推动盘、轴向滚珠、挤压盘、径向滚珠、卡合盘、复位弹簧和固定螺栓；所述推动盘固定在芯轴左侧端头，在推动盘右侧面设置有与轴向滚珠相匹配的半圆型沟槽；所述卡合盘固定在从动轴左侧端头，在卡合盘的左侧面设置有三个以上的呈圆周排列的卡爪，所述卡爪的外圆表面设置有与径向滚珠相匹配的半圆凹坑；所述径向滚珠放置在卡抓的半圆凹坑内；所述卡爪呈圆周排列所构成的内圆孔与阻力簧左侧端头的外圆滑动配合；所述挤压盘通过复位弹簧和固定螺栓与卡合盘轴向活动连
接在一起；在挤压盘的左侧端面设置有数量与轴向滚珠相同的深度呈逆时针旋向由深至浅的弧形沟槽；所述弧形沟槽的设置位置与推动盘右侧端面设置的半圆型沟槽相对应；所述轴向滚珠放置在推动盘半圆型沟槽与挤压盘弧形沟槽组成的空间内；在挤压盘的右侧端面设置有环状凹台阶，所述环状凹台阶内柱面直径大小与卡合盘卡爪半圆凹坑内装上径向滚珠后所形成的外圆直径相匹配，且在环状凹台阶端面和内柱面的交接处设置有轴向从左到右向圆心外倾斜的圆环型斜面。
7.进一步的，所述锁死机构为内圈顺时针自由转动的单向轴承，且单向轴承的外圈与从动轴的左端固定连接，单向轴承的内圈与阻力簧的左端头固定连接。
8.进一步的，所述离合器的阻力簧为二根，且阻力簧的螺距较绕制阻力簧的钢丝的直径大，并在圆周上呈180度设置。
9.进一步的，所述离合器的阻力簧为三根，且阻力簧的螺距较绕制阻力簧的钢丝的两倍直径大，并在圆周上呈120度设置。
10.进一步的，所述离合器的阻力簧的绕制钢丝的横截面形状为矩形。
11.本实用新型弹簧式超越离合器的有益技术效果是结构简单、运行可靠和传递扭矩的能力较高。
附图说明
12.附图1是本实用新型弹簧式超越离合器的剖视示意图；
13.附图2是本实用新型锁死机构局部剖视示意图；
14.附图3是本实用新型器锁死机构局部三维示意图；
15.附图4是本实用新型锁死机构挤压盘三维示意图；
16.附图5是本实用新型锁死机构卡合盘三维示意图；
17.附图6是本实用新型阻力簧和承载环的三维示意图；
18.附图7是本实用新型锁死机构为单向轴承的剖视示意图；
19.附图8是本实用新型二根阻力簧的结构示意图；
20.附图9是本实用新型三根阻力簧的结构示意图；
21.附图10是本实用新型阻力簧截面为矩形的剖视示意图。
22.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型弹簧式超越离合器作进一步的说明。
具体实施方式
23.附图1是本实用新型弹簧式超越离合器的剖视示意图，附图2是本实用新型锁死机构局部剖视示意图，附图3是本实用新型器锁死机构局部三维示意图，附图4是本实用新型锁死机构挤压盘三维示意图，附图5是本实用新型锁死机构卡合盘三维示意图，附图6是本实用新型阻力簧和承载环的三维示意图；图中，1为芯轴，2-1为阻力簧，2-2为承载环，3为主动轴，4为从动轴，5为锁死机构，5-1为推动盘，5-2为轴向滚珠，5-3为挤压盘，5-4为径向滚珠，5-5为卡合盘，5-6为复位弹簧，5-7为固定螺栓。由图可知，本实用新型弹簧式超越离合器，包括，芯轴1、阻力簧2、主动轴3、从动轴4和锁死机构5；所述芯轴1为圆棒形轴；所述阻力簧2-1为顺时针绕制的密排型弹簧且套装在芯轴上，其内圆与芯轴外圆滑动配合，且在阻力簧的两端焊接有承载环2-2；所述承载环2-2的内径和外径分别与阻力簧的内径和外经相匹
配；所述主动轴3和从动轴4均为圆筒形轴体，其轴向长度较芯轴的一半短，套装在阻力簧外侧，其内圆与阻力簧外圆滑动配合；其中，所述主动轴3套装在阻力簧右侧，其右端头与阻力簧右端头齐平，且主动轴右端头、阻力簧右端头和芯轴固定连接在一起；所述从动轴4套装在阻力簧左侧，其的右端头与主动轴之间留有间隙，其左端头连接有锁死机构；所述锁死机构5设置在从动轴左侧端头，包括，推动盘5-1、轴向滚珠5-2、挤压盘5-3、径向滚珠5-4、卡合盘5-5、复位弹簧5-6和固定螺栓5-7；所述推动盘5-1固定在芯轴左侧端头，在推动盘右侧面设置有与轴向滚珠5-2相匹配的半圆型沟槽；所述卡合盘5-5固定在从动轴左侧端头，在卡合盘的左侧面设置有三个以上的呈圆周排列的卡爪，所述卡爪的外圆表面设置有与径向滚珠相匹配的半圆凹坑；所述径向滚珠5-4放置在卡抓的半圆凹坑内；所述卡爪呈圆周排列所构成的内圆孔与阻力簧左侧端头的外圆滑动配合；所述挤压盘5-3通过复位弹簧5-6和固定螺栓6-7与卡合盘轴向活动连接在一起；在挤压盘的左侧端面设置有数量与轴向滚珠相同的深度呈逆时针旋向由深至浅的弧形沟槽；所述弧形沟槽的设置位置与推动盘右侧端面设置的半圆型沟槽相对应；所述轴向滚珠放置在推动盘半圆型沟槽与挤压盘弧形沟槽组成的空间内；在挤压盘的右侧端面设置有环状凹台阶，所述环状凹台阶内柱面直径大小与卡合盘卡爪半圆凹坑内装上径向滚珠后所形成的外圆直径相匹配，且在环状凹台阶端面和内柱面的交接处设置有轴向从左到右向圆心外倾斜的圆环型斜面。本实用新型弹簧式超越离合器，当芯轴顺时针方向旋转时，推动盘随芯轴一同顺时针旋转。此时，轴向滚珠处于弧形沟槽的最深处，没有形成卡合状态，推动盘可以相对于挤压盘自由旋转。当芯轴逆时针旋转时，推动盘逆时针旋转，将带动轴向滚珠向弧形沟槽的最浅处移动，推动挤压盘向卡合盘一侧轴向移动；此时，卡合盘右侧环状凹台阶内的斜面将挤压径向滚珠向轴心径向移动，即推动卡爪向轴心径向移动。由于卡爪呈圆形排列构成的内圆孔与阻力簧左侧端头的外圆滑动配合，卡爪的径向移动，使得卡爪将阻力簧左侧端头锁死，进而使得阻力簧在左、右两侧逆自身旋向扭动的情况下产生涨径，阻力簧外壁分别抵死在主动轴内壁和从动轴内壁，使得主动轴和从动轴一同旋转。当从动轴的转速高于芯轴时，或者芯轴转速低于从动轴时，推动盘相对于挤压盘顺时针旋转，轴向滚珠又回到弧形沟槽的最深处，复位弹簧推动挤压盘向推动盘一侧轴向移动，挤压盘右侧端面的斜面不再对径向滚珠形成挤压，整个锁死机构回复原样。
24.附图7是本实用新型锁死机构为单向轴承的剖视示意图，图中，1为芯轴，2-1为阻力簧，3为主动轴，4为从动轴，6为单向轴承。由图可知，为进一步简化结构，所述锁死机构为内圈顺时针自由转动的单向轴承，且单向轴承的外圈与从动轴的左端固定连接，单向轴承的内圈与阻力簧的左端头固定连接。由于单向轴承的内圈能够顺时针自由转动，当芯轴连同阻力簧和主动轴一同顺时针转动时，可以自由转动，且从动轴也不转动。当芯轴连同阻力簧和主动轴一同顺逆时针转动时，使得弹簧在左、右两侧逆自身旋向扭动的情况下产生涨径，弹簧外壁分别抵死在主动轴内壁和从动轴内壁，使得主动轴和从动轴一同旋转。
25.附图8是本实用新型二根阻力簧的结构示意图，图中，2-1为阻力簧，2-2为承载环，a为第一阻力簧，b为第二阻力簧。由图可知，为了提高本实用新型弹簧式超越离合器的扭矩承载负荷，所述阻力簧为二根，且阻力簧的螺距较绕制阻力簧的钢丝的直径大，并在圆周上呈180度设置。如此，在阻力簧收径缠绕时，在阻力簧与承载环之间有二个承载点，可以提高承载能力；在阻力簧涨径抵压时，有二根弹簧涨紧在从动轴内壁，可以提高承载能力。
26.附图9是本实用新型三根阻力簧的结构示意图，图中，2-1为阻力簧，2-2为承载环，a为第一阻力簧，b为第二阻力簧，c为第三阻力簧。由图可知，为了提高本实用弹簧式超越离合器的扭矩承载负荷，所述阻力簧为三根，且阻力簧的螺距较绕制阻力簧的钢丝的两倍直径大，并在圆周上呈120度设置。如此，在阻力簧收径缠绕时，在阻力簧与承载环之间有三个承载点，可以提高承载能力在阻力簧涨径抵压时，有三根弹簧涨紧在从动轴内壁，可以提高承载能力。
27.附图10是本实用新型阻力簧截面为矩形的剖视示意图，图中，2-1为阻力簧，2-2为承载环。由图可知，为了进一步的提高本实用新型弹簧式超越离合器的扭矩承载负荷，所述阻力簧的绕制钢丝的横截面形状为矩形。如此，可以有效提高涨径抵压时阻力簧与从动轴内壁的摩擦面积，提高摩擦力，从而提高扭矩承载负荷。
28.显然，本实用新型弹簧式超越离合器的有益技术效果是结构简单、运行可靠和传递扭矩的能力较高。