滑块式双向超越离合器

滑块式双向超越离合器兵器工业部研究所孔庆堂。本文介绍一种新型滑块式双向超越离合力矩都被挡住因为成对相向配置的滑块正,。在机械传动中它与滚珠丝杠或减速器配。器,好各阻止一个转向。,、从图针转动趋势时套使用可用作防止逆转机构,有双向力矩时均可传给从动轴在主动轴上如但从动轴不论可以看出当从动轴有顺时滑块支座也有顺时针转动趋,。,、受顺时针或逆时针的外力矩时均不能使主动势处于位置的滑块各绕滑块支座⑩,,。作逆时针回转,以为半径的轴方向逆转从而使从动轴上连接的工作构件,始终保持在准确的预定位置上。的各自对应的半圆槽心子、滑块一是以。。为心。近几年来我们对滑块式双向超越离合器圆弧它与内筒滚道的接触点为由于,,,日产、、一。、对偏心如滑块转动则必以为,,进行了多次的设计研制单项性能试验和在,月产、自、产品样机上的综合性试验均取得了较满意的圆心而回转故为滑动弧而为制动,,,。作为一种防逆机构的滑块式双向超越离合它与普通滚柱式双向超越离合器相比具,。弧现据图回转的趋势动弧内所示位置的滑块有逆时针,它与内筒滚道的接触点必落在制故位滑块被楔紧而制动,而,结果器,,,、、有较多优点自锁可靠解脱轻便承载能力位滑块的接触点必落在,,,弧内故位、、、、。大传动效率高体积小自重轻制造工艺滑块可以转动。适于批量生产,下面根据我们研制的经验和体会除介绍它同理趋势时,若从动轴及滑块支座有逆时针转动位滑块被楔紧而位滑块,,,则性好、、。的结构原理计算外侧重介绍试验结果及,可转动。欲使从动轴转动只要主动轴上的拨叉凸,结构性能的分析、。一滑块式离合器的结构和工作原理爪推动任一个方向的滑块就可实现当主动轴、、①顺时针转动时与其相连的四个拨叉根部,滑块式离合器由主动轴从动轴滑块支、、、、、分别推动位滑块根部使所有位置,,座滑块拨叉弹簧外筒内筒等主要零,。可以看出的滑块工作圆弧与内筒滚道脱离从而使从动,轴顺时针转动位滑块随之滑动因,,这时件组成从图图拨叉⑧与主动轴①相。位滑块只对逆时针方向起制动作用反之,当主动轴逆时针转动时拨叉推动,位滑块,与内筒滚道脱离位滑块处于滑动状态,,,连滑块支座⑩与从动轴滑块⑩在内,相连,筒⑨和滑块支座⑩之间的环形空间内滑块的,半圆头置于滑块支座的半圆形槽内且成对相,。向配置每个滑块在拉力弹簧⑩的作用下使,使从动轴逆时针转动,、其工作圆弧面始终与内筒的滚道接触并提供初始摩擦力拨叉⑧有个凸爪分别插入相向配,二受力分析及自锁亲件受力分析。置的滑块之间以便控制离合器的动作,当主动轴①不转动时则拨叉⑧不推动任,。何滑块这时若从动轴⑩传来任何方向的外,由于拉力弹簧的作用滑块始终与内筒滚,道和滑块支座的半圆槽接触图其接触,在的连线上而正压力沿,点点一一岁电边岁…,蒸黝辈攀攀户门门门份,刃日口,候坟彭训‘、、勺片兰资全丝攀续日续龙纵常常颧馨汰图滑块式双向超越离合器的结构①主动轴②透盖③毛毡圈④外筒,⑤动轴承⑥轴碗⑦钢球,⑧拨叉滚⑨内,,筒⑩滑块支座⑩从动轴⑩滑块,⑩弹簧,⑩圈⑩动轴承,⑩键吐键挡滚⑩卡簧⑩螺钉。的圆弧法线作用当从动轴传来的外力矩,作用于滑块支座使其沿顺时针转动时滑块下,端在、的作用下将绕点逆时针转动实,,‘际上正如前述是滑块上端绕下端。逆,则接触点需必落于时针转动盆内而不是落,内滑块便愈楔愈紧直到滑块停止转,,于动,而从动轴的转动也被阻止而自锁。滑块转窝处视为一跑合的轴颈其摩擦半,径为、?‘?‘?一万戈戈。当量摩镶系数取,—窝处的摩擦系数转—到受力平衡时则有滑块达,。切于摩擦圆。一一人,一‘岁电边岁…,蒸黝辈攀攀户门门门份,刃日口,候坟彭训‘、、勺片兰资全丝攀续日续龙纵常常颧馨汰图滑块式双向超越离合器的结构①主动轴②透盖③毛毡圈④外筒,⑤动轴承⑥轴碗⑦钢球,⑧拨叉滚⑨内,,筒⑩滑块支座⑩从动轴⑩滑块,⑩弹簧,⑩圈⑩动轴承,⑩键吐键挡滚⑩卡簧⑩螺钉。的圆弧法线作用当从动轴传来的外力矩,作用于滑块支座使其沿顺时针转动时滑块下,端在、的作用下将绕点逆时针转动实,,‘际上正如前述是滑块上端绕下端。逆,则接触点需必落于时针转动盆内而不是落,内滑块便愈楔愈紧直到滑块停止转,,于动,而从动轴的转动也被阻止而自锁。滑块转窝处视为一跑合的轴颈其摩擦半,径为、?‘?‘?一万戈戈。当量摩镶系数取,—窝处的摩擦系数转—到受力平衡时则有滑块达,。切于摩擦圆。一一人,一‘生疲劳损坏的最大重复扭矩称为额定扭矩,为使离合器自锁可靠一般压力偏角,。”。,‘,“按下式计算常取工作圆弧中心偏角二““‘。常取设计步骤如下,二。一,一‘刀?①已知滑块断面形状滑块内工作圆弧半。,,径滑块外工作圆弧半径两工作圆弧中心、及。的座标为,,,滑块高度为滑块支座转窝处摩擦系数,。②由内筒滚道半径。和滑块支座半径。图二者的关系,先暂定其中一个数据考虑到优先系数的要求然后根据经验公,几刀接触应力,一般取’—,点压力角—滑块有效工作长度—际工作滑块数目实—滑块总数中二式中口该结构一,。。一不是一个确定值一,其中根据文献若循式可导出,。。。。环次数由万次降至万万次可取一一,或,’值为反之若实际工作条件比,。,一一般最好先暂定按优先数系。。较恶劣应取小值,,再由公式确定为宜。滑块式双向离合器的设计③用公式计算额定力矩如果。滑块离合器的设计包括滑块断面形状和几能够满足要求则可确定下来否则再调,、。、。何尺寸的确定以及与其相配合的内外滚道尺整的尺寸甚至改变滑块的断面尺,。。寸的确定等寸、目前设计有两种情况一种是利用现有的四滑块的制造工艺、滑块设计内外滚道尺寸使它满足自锁性,,滑块是整个离合器的关键零件,为了保证。离合器工作可靠对滑块的材质和制造工艺应,能和额定力矩需要另一种是重新设计滑块尺、然后再设计内外滚道尺寸滑块的有关几何参数图。。有较高的要求滑块多用滚珠轴承钢制造热,处理后其硬度要求达到一其表面,寸,可按如下的。光洁度应在以上滑块体积较小,经验数据选取外形复、、杂其断面形状有几个圆弧曲线组成,合器的四个滑块在工作时同时受力,为使离要求每个,一,。滑块的几何尺寸完全一致比较合理的加工方法是用冷拉型材的办法拉制出滑块的条形毛,尺寸和光洁度都需达到零件成品的要求,日月坯、、。然后切断钻孔热处理最后再磨出两端面,娜热处理工艺当毛坯切断后首先进行一,丈次球化退火以消除冷拉时造成的残余应力,,“‘然后进行气体保护光亮淬火炉内通,,‘才。,。、,、,。,,保护工件不受氧化。△。分解,,燃烧,,,。图滑块形状这样可以使滑块表面的光洁度不受破坏若离合器在低温场合使用时待热处理后还要进行,冰冷处理其目的是消除残余的奥氏体稳定,,可以看出且平稳,若转速较高时若转速较低时,则其效率也较而高,则其效率也较低而且。提高硬度,金相组织同时使滑块在低温工作,变化较大。时不变形若没有气体保护光亮淬火的设备时扭矩试验将滑块离合器装在专用连接头上可采,然后在,一。用盐浴炉淬火但要注意热处理后需及时将,扭转材料试验机上作扭转试验试验时。滑块表面清洗干净并抛光涂油以防锈蚀逐渐加载随时观察自锁情况并记下离合器,,、、。五滑块离合器样机的试验内外圈相对转角即溜滑角测得结果?传动效率试验为自锁力矩可达公斤米,溜滑角雪达。。然后将扭矩加大到公斤结果表明自锁仍然可靠,?米进行试,解脱轻便,试我们把三套滑块离合器的样机对其传动效率进行测试试验是在图的效率试验台上进,验,。。行验结果见图亏度洲产尸,尸尸产,一、‘二了,?斗入公斤力米图滑块式离合器效率试验台①滑块离合器②台秤③测速表④平衡,,电机⑤接线板⑥可控硅调速器⑦可控,,硅整流器,⑧压器⑨电源⑩加载装调,置,⑧却装置,⑩台秤冷图滑块自锁器扭矩和溜滑角测定寿命试验将滑块离合器装在样机作寿命试验图、、、并使其分别在转分四种不同的转速下进行连续运转和锁紧循环试测试时让离合器先跑合小时然,,。后测量离合器在同转速情况的传动效率转分范围内共测试结果表明种不其平验图是根据我们某工程设备提出要求而设,。图中直流电动机可双向转动,计的一个样机,当电机转动时带动滑块离合器的主动轴转,动从而使从动轴也转动离合器的从动轴与,,均效率为奴姚,左右详见图由试验结果卯匆转台的减速机相连,此时转台也转动,当电机。反转时转台也随之转向若电机突然停转,,则转台的转动惯性力矩便作用到离合器上,这翻相当在离合器从动轴施加一个外力矩于是离,。合器出现锁紧一次这样一转动一停止一转,。动一停止,便可考核离合器的自锁性能我们的寿命试验是按实际工况条件进行”一布矿下图—一荡厂丽厂俞,广转份汾块自锁器传动效率,。无变形和磨损自锁力矩测试当转速为时启停循环,,次,正反向循环次后进行测试锁紧力矩?为,,当转速为时,又经过,次连续运转和。。次启停循环后测试锁紧力矩?为当转速为时又经过次,,,连续运转启停循环。接着又在转速为,次,导线连接筒滑块离合器直流电动机刁一黔一了刁」」〔习口〔巴田】申中二时连续运转次启停循环,,,?次后测试锁紧力矩为此,。时的离合器寿命基本到期、六滑块式离合器与其他型式的离合器性能比较滑块式离合器和楔块式离合器都是结构比较新式的离合器它们与滚柱式离合器比较,,、、都具有承载能力大工作可靠寿命长工艺,。性好等优点滑块式与其他两种比较最突出的优点是承载能力最高且能双向自锁可靠解,,图滑动式双向离合器安装在样机上作寿命试验。脱轻便因此在机械传动中应用很广泛,,的试验时以连续运转为主此时相当于磨现,,,产、。,损图中滑块的当锁紧循环时则磨损滑将这三种离合器图的结构性能进行分析,。部分由于高速和连续运转。块的当比较,。磨损到一定程度时就会影响自锁性能由试验结果可以看出离合器寿命试验承载能力比较滑块式离合器滑块的曲率半径最大,楔块式次之而滚柱式曲率半径最小故滑块式离,,。合器承载能力最大由接触应力价的公式知‘。,。当转速在可达到连续运转转分试验时其寿命,万次最长连续运转达‘”“‘。叭几下火不士不丁下小时,启停循环共计多次其中开环,闭环控制零件磨损测试。’控制次次式中正压力,滑块的外工作圆弧磨损较均匀,毫米。滑块的内工作圆弧其磨,有—性模量弹’—柱楔块或滑块的有效长滚、损量为。—度。些发亮并略有磨损,、、滑块—弧半径、内筒滚道尺寸经试验后测量与原尺,,寸相同但光洁度有所降低,。楔块滚柱的工作圆、、和滑块楔块滚柱工作圆—接触的滚道半径弧“一”凹圆弧接触为号凸圆弧接,滑块支座转窝处磨损很小,,拨叉一在安装轴承处有些划痕稍有发个,,,亮。。“”拨叉的凸爪与滑块接触处有亮痕其余部分均,触为号一一滑块式双向离合器滑块,弹簧拨叉外圈滑块支座,楔块式单向离合器楔块,弹簧滚柱外圈内圈滚柱式离合器滚柱,弹簧外圈星轮,顶销,、、图滑块式楔块式滚柱式三种离合器结构简图一、。」丫,夯子幸会羲。、一一士一去山华由式知一、“‘、,,接触应力子’‘叭,与二有门,,?,一一当嘴一士云小时一’一找一一’一…也小此时承载,,一?刁,,,一一。。,,‘,‘关一’一一“戒‘‘飞吵议矛“。滑块式楔块式滚柱式,,,图三种离合器综合曲率比较接触点在楔紧状态与分离状态并不相同所,,“就大,。,我们将刃、,、,、一士一定义为综合曲言玄。率三种离合器的综合曲率如图所示,由图知滚柱式离合器接触应力最大的部位是滚柱和平面的接触点对楔块式离合器其接触,。应力最大部位是楔块和内圈滚道的接触点以磨损较均匀楔块式离合器由于楔块不能,,但‘因其工作圆弧半径比滚柱式相应尺寸的半再加之楔块数量多,径为大故承载能力比滚,柱式大,而滑块式接触应力最大的部位是滑块自由转动因此局部易磨成小平面但因传递,,相同扭矩时楔块式比滚柱式离合器直径小,,空转时圆周速度较低且楔块数量多会使楔,,。块磨损量减小滑块式离合器由于滑块不能自工作圆弧长度有限故滑块与外圈的,由转动,和外圈滚道的接触点,都小且工作圆弧半径,其接触应力比上述两种较大故承载能力,。最大在相同外圈滚道尺寸及相同的滚柱或滑接触点处局部也容易磨损成小平面但因其曲,。在相同外圈,能减轻磨损总之,块数时可传递的扭矩约是上述滚柱离合器的率半径较大,。倍因此它是承载能力很大的一种结构轮廓尺寸的条件下滑块式和楔块式离合器扭,,,自锁性能比较滚柱式离合器自锁性能一般比较可靠。矩贮备量大因而寿命长,选用时应注意的几点,但。个别情况有锁不住的现象楔块式离合器自锁滚柱式离合器在加载过程中溜滑角溜滑。反向解脱轻便滑块式离合器双向自锁角是指在加载过程中,可靠内圈相对外圈的转角,。反向解脱力矩稍大使用寿命及零件磨损情况“蚕不超过解脱力矩小在升降机构中用作,,防止逆转机构时要带摩擦片并需要有轴向,,可靠,。滚柱式由于滚柱在滚道内可以自由转动力作为使用条件在实际扭矩超过极限扭矩,。、磨损后仍能保持圆形一一滚柱与内外圈滚道的下转第页。按单质点单自由度系统计算时与静挠度的关系为自振频率车有爬坡困难和下滑现象大坡度取与跨间相同即臂端的静刚度指标则为如果将臂端轨道最。时,。左右此,,‘‘二竺尸一二下一乙兀飞材二下《为了满足动刚度的要求、值与澳大利亚规范苏联安全规程和台北机械工程师手册等推荐值基本上接近但与国内常,用的相比相差甚远这将使结,,构设计过于笨重为了将臂端的静刚度指标降,低为。。可利用上翘值来改善小车,的运行性能因此主梁总装后的上拱上翘值应,、砂于二二气井书拼乡艺主梁静挠度所以,。主梁垂直动刚度对静刚度的要求包括主梁自重在内应小于当于在移动载荷作用下静刚度指标为相予以保证,、中看出,表当跨度或时,静刚度和动刚度均能满足要或时为了满足动刚,静刚度的指标偏高。这时如采用提从表臂长求当度的要求一,。一一刀二乓尧、一,企耸耳一一‘一一《止午上茅,一二,二一臂端,、、。高静刚度减小静挠度的方法来提高自振频率,,式中分别为主梁自重产生的跨,。。将是不经济的也是不合理的动刚度的问题,中或悬臂端挠度满足动刚度要求时的静刚度、。。指标见表表应另行解决、六结语我国在起重机设计规范的报批稿中推荐的。静刚度控制值主要决定于以下几个因素龙门起重机和装卸桥的静挠度值见表本文。为此规范的背景材料之一参考文献〔三起重所主编机械工程手册第篇年,台北机械工程师手册第篇,〔〕。〔〕西南交大编龙门起重机年〔〕池成渊龙门起重机及装卸桥的动力刚度起。重运输机械年第期,起重机的工作级别在起重机设计规范,试行中将工作级别分为。。等八级凡工作级别较高的起,重机一般经常满载工作使用比较频繁小,,,。车运行速度较高因此应具有较好的静刚度,小车轨道的最大坡度根据不同轨道坡度时的静刚度指标计算、见表表和我国的设计使用经验当,跨间轨道最大坡度为。。相当于静刚度指标为。。时小车,〔〕〕何玉章通用龙门起重机和装卸机结构静刚度。的探讨年几注班马“孔找班班汉、二二年,,,,〔〕运行性能良好当臂端轨道最大坡度为。相当于静刚度指标为左右时一一小,上接第页离合器趋于滑动一个或几个楔块翻转扭矩减小后不能恢复原,。状离合器产生双向锁紧不能继续工作,,时扭矩减小后离合器仍,,,一。能锁紧恢复正常工作,滑块式离合器在加载过程中溜滑角雪,,“。楔块式离合器在加载过程中溜滑角舀为,为解脱力矩约占加载力矩的,,“。,解脱力矩约占加载力矩的在升降机构中作为防止逆转机构时,一,,要带磨具有双向自锁器的能力,合器串联使用或单独使用使用时可与楔块式离。超载使用时的情况。擦片并需提供轴向力超负荷使用时会有,,。与楔块式相同

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