楔块式单向超越离合器的设计

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1、第33卷2005年第12期楔块式单向超越离合器的设计论文编号：1001-3954(2005)12-0094-96楔块式单向超越离合器的设计张锋1任德睦21陕西科技大学造纸工程学院陕西咸阳7120812咸阳超越离合器有限公司楔块式单向离合器属于机电一体化产品中机械如果内环相对于外环逆时针方向转动时，在楔块与内传动的基础件，是一种随速度或旋转方向的外环之间的摩擦力就会使得楔块以顺时针方向绕其中变化而自动结合或脱开的新型超越离合器，用途广心旋转以反作用于弹簧的伸张力。因为楔块的“c”泛。在传统的机械传

2、动中，采用的多是棘轮式，滚柱尺寸比跑道间的径向距离小，楔块不能楔紧处于松脱式，以及扭力弹簧式结构的单向离合器。它们传递的状态，内外环可以分别自由的转动不传递扭矩(超越扭矩容量小，轮廓尺寸大，重量大。给设备的设计及状态)。在超越状态时弹簧力使得楔块滚子与两跑道空间布置带来了诸多不便，随着技术的进步与工业的保持接触。楔块式单向离合器正常的工作过程是：超发展，对设备的外观紧凑性，可靠性等提出了更高的越－自动的动态楔入－静态接合－自动脱离(解楔)－要求。楔块式单向离合器就是为了适应这些要求而研超越。制开

3、发的。1.2楔块式单向超越离合器的楔块设计1.2.1楔角的设计1楔块式单向超越离合器的结构楔块是离合器中的关键零件，不但形状特殊，尺寸精度高而且它的两个工作面在离合器中直接承受扭设计矩的作用。因此，其工作面曲线形状及参数设计是否合理，直接关系到离合器的性能。楔块与滚道结合状1.1楔块式单向超越离合器的基本结构及工态下几何参数间的关系如图2所示。一般内楔角λ大作原理于外楔角f，故在设计时只考虑内楔角l。具体设计楔块式单向超越离合器其工作依赖于楔块的摩擦公式如下角，使其楔在两滚道之间以实现传递扭矩、

4、间歇分x-1度、防止逆转功能。基本型楔块式单向超越离合器包a=tan通y含一个圆形外跑道(内环)，一个圆形内跑道(外环)，22e=x+y一个或两个楔块保持架，还有弹簧以及合适的轴承用用以提供支撑和保q=sin-1ecos(a+W)R+r持两跑道处于同iiJ=R-R心位置。一种楔0i块式单向超越离R0=r0+(Ri+ri)cosq-esin(a+W)合器的剖面图如-1Risinqj=tan图1所示。楔块R-Rcosq0i是由2个不同心l=j+q的圆弧组成工作工作时，由双圆弧工作面的楔块随着载荷增大

5、，面，与内外滚道其径向分力增大，内外环滚道弹性变形增大。于是楔圆弧面接触。当块相应转过一定的角度Ω与内外环滚道之间的接触点内环相对于外环随之改变，楔角也随之改变。楔角的设计以不产生打顺时针方向转动滑为条件，如钢对钢的摩擦系数按0.1计算，其摩擦时，摩擦力和弹角为5°40'，最大楔角应小于此值。推荐起始楔角(即簧力就会趋向于刚进入接合状态时的楔角)为2°30'，最大承载时的使楔块以逆时针工作楔角为4°30'，对于要求不高或用于定位分度的方向绕其中心旋离合器也可增大到6°。转。因为楔块滚1.2.2楔

6、块的形状和规格子尺寸“b”超楔块的基本形状是由2个具有一定的曲率半径的过了两跑道间的偏心圆弧形成的异形块体，其截面形状有拳形块、鞋径向距离，则楔1、10.孔卡2.外环3.内环4、9.油封5.保持架6.楔块7.油杯8.撑簧11.轴形块、桃表1楔块规格mm块楔入内外环之形块、f承12.弹簧DL间并锁定内外环HrJPi形块等多imin图1楔块式单向超越离合器minmaxminMax一起旋转传递扭种形式。结构及工作原理6.353.256.2997.36612.738.16.3519.05矩(楔合状态)。

7、楔块的规8.384.58.338.6425.4101.68.3820.32格以楔块9.5255.039.509.11450.8152.39.5325.4作者简介：张锋，男，1962年生，陕西科技大学造纸工程学院，副教授从事机械设计与制造方面的教学和科研工作。零转角时12.76.73112.6511.176114.3228.612.738.19494Mining&ProcessingEquipment楔块式单向超越离合器的设计第33卷2005年第12期两圆弧工作面切面之间的垂直距离称为楔块的公称规

8、é2ðlE(R+r)ùC=C+lnii(楔块与内环间的赫格。如表1所示为我们所研制使用的鞋形块形状的431ê2úë32(1-v)´4.44822û种规格。每种规格的楔块适用一定大小的离合器。兹影响系数mm/N)1.2.3楔块的重心位置对离合器性能的影响1.3.2内环周向应力与变形楔块的重心位置对于在高速运转条件下的楔块式由于楔块的切向和法向压缩载荷，内环产生压缩单向离合器设计尤为重要。这是因为楔块的离心载荷应力。假定内环为受外压作用的圆筒其应力可按下式是速度平方的函数即计算2æðnö-3æ2öF