外星轮滚柱式超越离合器的设计

陈怀刚，梁兴江，李慎华，赵圣卿

(洛阳轴研科技股份有限公司，河南 洛阳 471039)

符号说明

b——滚柱长度，mm

C——滚柱与工作面的接触点到离合器轴心线间的距离，mm

d——滚柱直径，mm

D——内环直径，mm

Ev——当量弹性模量，MPa

FA——外星轮对滚柱的摩擦力，N

FB——内环对滚柱的摩擦力，N

FT——弹簧压紧力，N

K1——与原动机类型有关的动载荷系数

K2——与工作机类型有关的动载荷系数

K3——精度系数

L——滚柱中心到离合器中心间的距离，mm

m——滚柱质量，kg

n——离合器转速，r/min

NA——外星轮对滚柱的正压力，N

NB——内环对滚柱的正压力，N

RA——外星轮对滚柱的合力，N

RB——内环对滚柱的合力，N

Tc——离合器的计算转矩，N·mm

Tt——离合器需要传递的转矩，N·mm

z——滚柱数

μA，μB——滚柱与外星轮、内环间的静摩擦系数

α——接触角，(°)

υ——外楔角，(°)

ω——内楔角，(°)

ρv——滚柱与外星轮接触点的当量半径，mm

σH——接触应力，MPa

[σH]——许用接触应力，MPa

外星轮滚柱式超越离合器是一种通过主、从动部分相对运动速度的变化或旋转方向的变换能自动接合或脱开的离合器。这种离合器仅在一个方向上输入传递扭矩，而当输入方向相反或者在传动方向上输出端转速超过输入端转速时，则自动脱开。

1 基本结构及工作原理

外星轮滚柱式超越离合器基本结构如图1所示，主要由外星轮、内环、滚柱、保持架和弹簧等零件构成，依靠滚柱的楔紧作用传递扭矩。为了获得楔形间隙，实现夹紧或放松滚柱，以达到离合器接合或松脱的目的，外星轮的工作面通常情况下为3个轴向平面，另外，工作表面也有对数螺旋面和偏心圆弧面等不同形式。其中，平面形式的外星轮工作面容易加工，但楔角随滚柱和平面的磨损会发生变化，此形式的离合器使用寿命不长；……