專利名稱：球形慣性體運動合成正反饋端面摩擦偶合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于機(jī)械軟啟動的反饋控制摩擦偶合器，尤其是球形慣性體運動合成正反饋端面摩擦偶合器
背景技術(shù)：
近來摩擦原理的偶合器已逐漸應(yīng)用到機(jī)械軟啟動系統(tǒng)中，并呈快速發(fā)展的趨勢，如徑向摩擦偶合器、反饋控制摩擦偶合器等，開始用在煤礦刮板輸送機(jī)和帶式輸送機(jī)等設(shè)備上，體現(xiàn)出了壽命長、故障率低、節(jié)能和過載保護(hù)等優(yōu)點。但還存在如下不足，如摩擦面形狀欠合理，當(dāng)量摩擦系數(shù)小，產(chǎn)生相同的摩擦力矩所需慣性質(zhì)量大；有效摩擦面積小，摩擦元件單位面積上的壓力大，不耐磨，壽命短；實現(xiàn)反饋的機(jī)構(gòu)和慣性力機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造難度大、難以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品的生產(chǎn)制造成本高，經(jīng)濟(jì)效益不理想。與本實用新型有關(guān)的技術(shù)是反饋控制摩擦偶合器。 現(xiàn)有的反饋控制摩擦偶合器由主動端和從動端組成，主、從動端分別設(shè)一套慣性體，存在的不足一是由于需要在主、從動端分別設(shè)一套慣性體來實現(xiàn)正反饋控制摩擦偶合力矩的現(xiàn)狀，所以偶合器的體積和重量大；二是慣性體與主、從動端的摩擦形式為滑動摩擦，導(dǎo)致器件磨損加重，壽命短，效率低；三是主、從動摩擦片間接觸面積小、壓強相對較大，從而使磨損大、溫升高、壽命短。

實用新型內(nèi)容為進(jìn)一步提高產(chǎn)品壽命、簡化結(jié)構(gòu)、降低成本、提高偶合效果，本實用新型提供一種球形慣性體運動合成正反饋端面摩擦偶合器及其工作方法”。本實用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種球形慣性體運動合成正反饋端面摩擦偶合器，主要由主動端和從動端組成，其特征在于，產(chǎn)生摩擦偶合力矩所需慣性力的慣性體設(shè)計成球形體，球形慣性體在主動端殼體內(nèi)沿圓周均勻分布，球形慣性體兩側(cè)分別和主動端錐面及從動摩擦片相切接觸；將慣性摩擦偶合器主動端和聯(lián)軸器輸出端做成一體，構(gòu)成偶合器外殼，偶合器外殼靠近聯(lián)軸器的內(nèi)端面做成大內(nèi)錐和小外錐面相交的曲面；從動端由帶外花鍵的輸出軸和裝在上面帶內(nèi)花鍵的從動摩擦片組成；從動端和主動端殼體之間由軸承支撐,兩者之間靠球形慣性體的慣性力擠壓主從動摩擦片產(chǎn)生摩擦力矩傳遞運動和動力。根據(jù)運動學(xué)原理，球形慣性體質(zhì)心的線速度等于球體與主動端切點的速度和與從動端切點的速度之和的一半，即球體質(zhì)心速度是其與主、從動端切點速度的合成，而正是這一合成速度產(chǎn)生慣性力進(jìn)而產(chǎn)生摩擦偶合力矩，從動端切點速度正反饋產(chǎn)生摩擦偶合力矩，因此，這一產(chǎn)生偶合力矩的方法稱為“球形慣性體運動合成正反饋端面摩擦偶合方法”。為了傳遞更大的偶合力矩，主、從動端間的摩擦面均為圓形平面，并且用同一組球形慣性體控制多組主從動摩擦片。本實用新型工作方法是[0010]電機(jī)(原動機(jī))從零轉(zhuǎn)速啟動，球形慣性體質(zhì)心運動速度為零或小于偶合的臨界速度時，慣性力為零或小于使主從動摩擦片產(chǎn)生相互擠壓的臨界力，不產(chǎn)生偶合力矩，電機(jī)(原動機(jī))零載荷啟動，啟動時對電機(jī)和電網(wǎng)均不產(chǎn)生沖擊；隨著電機(jī)(原動機(jī))轉(zhuǎn)速的增力口，在從動端轉(zhuǎn)動之前，球形慣性體質(zhì)心線速度等于其與主動端切點速度的一半；當(dāng)球形慣性體質(zhì)心線速度大于偶合的臨界速度時，主從動摩擦片相互擠壓產(chǎn)生偶合力矩，且隨著電機(jī)(原動機(jī))轉(zhuǎn)速的增加而增加；當(dāng)偶合力矩大于從動端阻力矩時，從動端和負(fù)載開始轉(zhuǎn)動，球形慣性體質(zhì)心線速度增加為主、從動端切點速度和的一半，從動端轉(zhuǎn)速通過球形慣性體的速度合成開始正反饋控制摩擦偶合力矩，從動端轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加最終達(dá)到與主動端轉(zhuǎn)速同步，偶合達(dá)到最大綜合過載系數(shù)；當(dāng)工作機(jī)嚴(yán)重過載時，從動端轉(zhuǎn)速下降，球形慣性體質(zhì)心運動速度下降，產(chǎn)生偶合力矩的慣性力下降，進(jìn)而摩擦偶合力矩下降，起到對電機(jī)(原動機(jī))和工作機(jī)的過載保護(hù)作用。本實用新型的優(yōu)點是I、運用這一方法后，改變了現(xiàn)有反饋控制摩擦偶合器需要在主、從動端分別設(shè)一套慣性體來實現(xiàn)“正反饋控制摩擦偶合力矩”的現(xiàn)狀，只用一套“球形慣性體”就實現(xiàn)了“速 度和成正反饋控制摩擦偶合力矩”，偶合器的體積和重量大幅度下降；2、慣性體與主、從動端的摩擦形式由現(xiàn)有偶合器中采用的滑動摩擦改為了 “滾動摩擦”，磨損減輕、壽命增長、效率提高；3、慣性體產(chǎn)生的慣性力通過主、從動端的大錐角錐面?zhèn)鬟f給摩擦片，實現(xiàn)了較大的擴(kuò)力比，用同樣的慣性質(zhì)量可以產(chǎn)生更大的摩擦偶合力矩；4、主、從動摩擦片間實現(xiàn)了端面摩擦，可設(shè)置多對主、從動摩擦片，從而實現(xiàn)了多對摩擦面，大幅度提高了當(dāng)量摩擦系數(shù)和傳遞載荷的能力；5、保證軟啟動效果的前提下，可取較大的綜合過載系數(shù)，進(jìn)一步消除了主、從動摩擦片間的滑差，提高了機(jī)械效率，避免了滑動摩擦消耗功率而產(chǎn)生熱量，降低系統(tǒng)的溫升；6、主、從動摩擦片間接觸面積大、壓強相對較小，從而使磨損小、溫升低、壽命長?？傊?，應(yīng)用這一方法設(shè)計摩擦偶合器，可使系統(tǒng)性能更優(yōu)越、壽命更長、溫升更低、結(jié)構(gòu)更緊湊、重量更輕。

圖I是應(yīng)用本實用新型方法設(shè)計的“球形慣性體運動合成正反饋端面摩擦偶合器”的構(gòu)造原理示意圖。圖例說明1-從動端，2-球形慣性體，3-主動端，4-從動摩擦片，5-主動摩擦片，6-輸出端錐盤摩擦片。
具體實施方式
現(xiàn)根據(jù)圖I所示的“球形慣性體運動合成正反饋端面摩擦偶合器”的構(gòu)造原理進(jìn)一步說明本實用新型的方案。如圖I所示，球形慣性體運動合成正反饋端面摩擦偶合器主要由主動端3、從動端I、球形環(huán)性體2、輸出端錐盤摩擦片6、主動摩擦片5及從動摩擦片4等組成；主動端3是將聯(lián)軸器、偶合器殼體機(jī)主動端內(nèi)錐面做成一個構(gòu)件；從動端I由一個帶外花鍵的軸和軸端聯(lián)接裝置(視不同安裝要求選聯(lián)軸器或花鍵軸端)組成；從動摩擦片4及主動摩擦片5分別用花鍵裝在輸出端花鍵軸上和輸入端殼體花鍵孔內(nèi)，主動摩擦片5在外圓周上間隔120°沖壓出端面彈簧片，使主動摩擦片5和從動摩擦片4在不受壓力時相互分離(間隙很小約0. 05-0. Imm);若干個球形慣性體2沿圓周均布在輸入端內(nèi)錐面與輸出端錐盤摩擦片6之間。實施時，主動端3殼體左端內(nèi)側(cè)面做出內(nèi)外圓錐相交的曲面，用于支撐和驅(qū)動球形慣性體2 ;輸出端錐盤摩擦片6左側(cè)面做成內(nèi)錐面，靠主動摩擦片5上的端面彈簧片的彈性將輸出端錐盤摩擦片6推向球形慣性體2，使兩者始終保持接觸；在偶合傳動過程中，球形慣性體2可在主動端3殼體和輸出端錐盤摩擦片6之間滾動，將主動端3殼體和輸出端錐盤摩擦片6的運動合成到球形慣性體2上，實現(xiàn)了主從動端的運動合成和從動端運動正反饋控制球形慣性體2的慣性力的雙重作用；球形慣性體2的慣性力通過輸出端錐盤摩擦片6經(jīng)過擴(kuò)大后傳到主從動摩擦片上，使主從動摩擦片相互壓緊而產(chǎn)生摩擦驅(qū)動力矩，實現(xiàn)了球形慣性體2運動合成正反饋端面摩擦偶合的功能。從圖I還可以看出，改變從動摩擦片4及主動摩擦片5的組數(shù)可改變偶合器傳遞 力矩的大小，這更利于實現(xiàn)偶合器的系列化和零部件的標(biāo)準(zhǔn)化。為了傳遞更大的偶合力矩，主、從動端間的摩擦面均為圓形平面，并且用同一組球形慣性體控制多組主從動摩擦片。
權(quán)利要求1.一種球形慣性體運動合成正反饋端面摩擦偶合器,主要由主動端和從動端組成,其特征在于，產(chǎn)生摩擦偶合力矩所需慣性力的慣性體設(shè)計成球形體，球形慣性體在主動端殼體內(nèi)沿圓周均勻分布，球形慣性體兩側(cè)分別和主動端錐面及從動摩擦片相切接觸；將慣性摩擦偶合器主動端和聯(lián)軸器輸出端做成一體，構(gòu)成偶合器外殼，偶合器外殼靠近聯(lián)軸器的內(nèi)端面做成大內(nèi)錐和小外錐面相交的曲面；從動端由帶外花鍵的輸出軸和裝在上面帶內(nèi)花鍵的從動摩擦片組成；從動端和主動端殼體之間由軸承支撐，兩者之間靠球形慣性體的慣性力擠壓主從動摩擦片產(chǎn)生摩擦力矩傳遞運動和動力。
2.如權(quán)利要求I所述的摩擦偶合器，其特征在于，主、從動端間的摩擦面均為圓形平面,并且用同一組球形慣性體控制多組主從動摩擦片。
專利摘要本實用新型公開了一種球形慣性體運動合成正反饋端面摩擦偶合器，它主要將產(chǎn)生摩擦偶合力矩所需慣性力的慣性體設(shè)計成球形體，球形慣性體在主動端殼體內(nèi)沿圓周均勻分布，球形慣性體兩側(cè)分別和主動端錐面及從動摩擦片相切接觸；將慣性摩擦偶合器主動端和聯(lián)軸器輸出端做成一體，構(gòu)成偶合器外殼，偶合器外殼靠近聯(lián)軸器的內(nèi)端面做成大內(nèi)錐和小外錐面相交的曲面；從動端由帶外花鍵的輸出軸和裝在上面帶內(nèi)花鍵的從動摩擦片組成；從動端和主動端殼體之間由軸承支撐，兩者之間靠球形慣性體的慣性力擠壓主從動摩擦片產(chǎn)生摩擦力矩傳遞運動和動力。本實用新型提高了產(chǎn)品壽命，簡化了結(jié)構(gòu)，降低了成本，偶合效果得到提高。
文檔編號F16D43/22GK202560883SQ201220166639
公開日2012年11月28日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者崔希海, 李進(jìn)蘭 申請人:崔希海