一種汽車液力變矩器用單向離合器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車液力變矩器用單向離合器，該單向離合器包括楔輪、滾子、簧片和固定軸套；所述楔輪套裝在固定軸套外側(cè)，在楔輪內(nèi)表面分布若干個偏心圓弧，當(dāng)楔輪與固定軸套裝配后，每個偏心圓弧與對應(yīng)的固定軸套外表面形成一個放置滾子的寬度由寬逐漸變窄的楔形空間，簧片一端設(shè)置在楔形空間內(nèi)較寬一側(cè)，另一端頂在滾子上。本實用新型與現(xiàn)有的楔塊式單向離合器相比，其具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、成本低廉、耐磨損性能好和工作可靠的優(yōu)點。
【專利說明】一種汽車液力變矩器用單向離合器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型設(shè)計汽車綜合式液力變矩器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及汽車綜合式液力變矩器導(dǎo)輪內(nèi)的單向離合器。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車液力變矩器中的單向離合器，允許與楔輪聯(lián)接的導(dǎo)輪只在一個方向自由旋轉(zhuǎn)。當(dāng)導(dǎo)輪受力方向與發(fā)動機相同時能夠自由旋轉(zhuǎn)，液力變矩器輸出扭矩等于發(fā)動機輸入扭矩；當(dāng)導(dǎo)輪受力方向與發(fā)動機旋向相反時導(dǎo)輪固定，液力變矩器增大輸出扭矩，同時提高了綜合式液力變矩器的效率。現(xiàn)有產(chǎn)品為楔塊式單向離合器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高且不耐磨損，使用壽命短。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、成本低廉、耐磨損性能好且工作可靠的汽車液力變矩器用單向離合器。
[0004]為實現(xiàn)上述實用新型目的，本實用新型采用的技術(shù)方案為一種汽車液力變矩器用單向離合器，包括楔輪、滾子、簧片和固定軸套；所述楔輪套裝在固定軸套外側(cè)，在楔輪內(nèi)表面分布若干個偏心圓弧，當(dāng)楔輪與固定軸套裝配后，每個偏心圓弧與對應(yīng)的固定軸套外表面形成一個放置滾子的寬度由寬逐漸變窄的楔形空間，簧片一端設(shè)置在楔形空間內(nèi)較寬一偵牝另一端頂在滾子上。其作用是將滾子壓向內(nèi)外圈之間楔形空間的較窄部分，控制內(nèi)外圈的接合與分離，當(dāng)導(dǎo)輪逆時針旋轉(zhuǎn)時，滾子在簧片壓縮力的作用下向滾子空間窄的一側(cè)滾動，直至卡緊不動為止，起到傳遞扭力作用，當(dāng)導(dǎo)輪順時針旋轉(zhuǎn)時，滾子由楔輪帶動向楔形空間寬的一側(cè)移動，楔輪與固定軸套處于分離狀態(tài)。
[0005]所述楔輪為凸輪結(jié)構(gòu)，便于大批量粉末冶金加工。
[0006]所述偏心圓弧有八個，均勻分布在楔輪內(nèi)表面，所述楔形空間也有八個。
[0007]所述楔輪外表面和固定軸套外表面為同心圓。
[0008]此單向離合器配合發(fā)動機扭矩為250N.m和350N.m。如圖1_6所示，R1為固定軸套的半徑，為28.225mm, R2為楔輪的內(nèi)表面半徑，為34.225mm, R3為楔輪的外表面半徑，為42.668mm, R4為滾子的半徑,為3.969mm, R5為與發(fā)動機配合扭矩為250N.m相配合的導(dǎo)輪的外表面半徑，R6為與發(fā)動機配合扭矩為250N.πι相配合的導(dǎo)輪的內(nèi)表面半徑，R7為與發(fā)動機配合扭矩為350Ν.m相配合的導(dǎo)輪的外表面半徑，R8為與發(fā)動機配合扭矩為350N.m相配合的導(dǎo)輪的內(nèi)表面半徑，α為每個滾子與楔輪的內(nèi)表面的偏心圓弧交點的切線與該滾子與對應(yīng)固定軸套的外表面交點的切線的夾角，大小為16°，I為滾子的長度，為9.65mm，t為簧片安裝狀態(tài)下，壓縮之后的簧片的長度，為2.29mm。
[0009]設(shè)計中需要校核的因素包括楔角、接觸應(yīng)力、扭矩、抗拉張力、彈簧力。楔角α見圖2，楔角必須滿足tanf μ為滾子與固定軸套和楔輪之間的靜摩擦系數(shù)，同時α也要盡可能大，以保證傳扭能力，這里α為16° ;單向離合器材料的許用
接觸應(yīng)力[σ H]4000MPa ;傳扭能力公式為廠=Τ^[σ〃 !PR'n tan T = 42請m '
184λ
R,R,; 其中[oH]為材料的許用接觸應(yīng)力，I為滾子的長度，P為綜合曲率半徑P =
K\ +.尺4
a,


ncos Di , o2
滾子與固定軸套之間的抱箍應(yīng)力σ = Fw-——V = 260.8MPa < 400MPa其中


N 2nRJ R: - R;

LJL


5
Tmτ
F、= ^^^-15642.5,￥ 在安裝狀態(tài)下，接觸點Α、Β接觸時的彈簧力為0.5Ν~5Ν，本 R.n tan 1 2
專利中取3N，原簧片的自由長度為11.43mm,安裝狀態(tài)下壓縮之后的彈簧長度為2.29mm。
[0010]有益效果:本實用新型與現(xiàn)有的楔塊式單向離合器相比，其具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、成本低廉、耐磨損性能好和工作可靠的優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖2為圖1的A局部放大示意圖；
[0013]圖3為本實用新型楔輪的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖4為本實用新型固定軸套的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖5為實施例1的說明圖；
[0016]圖6為實施例2的說明圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本實用新型，本實施例在以本實用新型技術(shù)方案為前提下進行實施，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。
[0018]實施例一:如圖1-圖5所示，一種汽車液力變矩器用單向離合器，包括楔輪1、滾子2、簧片3和固定軸套4 ;其中楔輪I套裝在固定軸套4外側(cè)，在楔輪I內(nèi)表面均勻分布八個偏心圓弧5，當(dāng)楔輪I與固定軸套4裝配后，每個偏心圓弧5與對應(yīng)的固定軸套4外表面形成一個放置滾子2的寬度由寬逐漸變窄的楔形空間6，所以楔形空間6也有八個?；善?一端設(shè)置在楔形空間6內(nèi)較寬一側(cè)，另一端頂在滾子2上。其中楔輪I為凸輪結(jié)構(gòu)，且楔輪I外表面和固定軸套4外表面為同心圓。
[0019]本實施例用于發(fā)動機最大扭矩為250N.m車型上的自動變速器用液力變矩器，具體安裝部位是液力變矩器中的導(dǎo)輪，其外徑是159_，固定方式是通過固定軸套的內(nèi)花鍵與變速器油泵支撐軸連接，該支撐軸固定不轉(zhuǎn)并提供反作用力矩，并且通過楔輪的外齒與導(dǎo)輪的內(nèi)孔實現(xiàn)過盈配合，當(dāng)導(dǎo)輪葉片上承受到來自液力變矩器循環(huán)圓內(nèi)的逆時針方向的液體動量矩時，該力矩通過楔孔與導(dǎo)輪的過盈配合傳遞給8個滾子和固定軸套，由于固定軸套與殼體固接，而且滾子無法進入由楔輪內(nèi)徑上的偏心圓弧和固定軸套外徑上的圓柱面共同形成的楔形空間，所以此時導(dǎo)輪也固定不動，進而實現(xiàn)了液體流向改變，增加了汽車的啟動扭矩，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增加到一定值后，導(dǎo)輪受到順時針方向的液體動量矩作用，這時由于8個滾子可以向楔形空間寬的一側(cè)移動，所以導(dǎo)輪可以順時針旋轉(zhuǎn)，簧片的作用是在導(dǎo)輪受到液力沖擊變向的時候可以及時把滾子推入接觸點A、B處，并減小導(dǎo)輪順時針高速旋轉(zhuǎn)時滾柱的浮動量，該實施例中，液力變矩器的變矩比范圍是1.5?2.5。單向離合器上的扭矩范圍是125N.m?375N.m,每個滾子承受的扭矩是15.6N.m?46.9N.m。
[0020]實施例二:本實施例結(jié)構(gòu)與實施例一相同。
[0021]如圖6所示，本實施例用于發(fā)動機最大扭矩為350N.m車型上的自動變速器用液力變矩器，具體安裝部位是液力變矩器中的導(dǎo)輪，其外徑是175.2_，固定方式是通過固定軸套的內(nèi)花鍵與變速器油泵支撐軸連接，該支撐軸固定不轉(zhuǎn)并提供反作用力矩，并且通過楔輪的外齒與導(dǎo)輪的內(nèi)孔實現(xiàn)過盈配合，當(dāng)導(dǎo)輪葉片上承受到來自液力變矩器循環(huán)圓內(nèi)的逆時針方向的液體動量矩時，該力矩通過楔孔與導(dǎo)輪的過盈配合傳遞給8個滾柱和固定軸套，由于固定軸套與殼體固接，而且滾柱無法進入由楔輪內(nèi)徑上的偏心圓弧和固定軸套外徑上的圓柱面共同形成的楔形空間，所以此時導(dǎo)輪也固定不動，進而實現(xiàn)了液體流向改變，增加了汽車的啟動扭矩，當(dāng)渦輪轉(zhuǎn)速增加到一定值后，導(dǎo)輪受到順時針方向的液體動量矩作用，這時由于8個滾柱可以向楔形空間寬的一側(cè)移動，所以導(dǎo)輪可以順時針旋轉(zhuǎn)，簧片的作用是在導(dǎo)輪受到液力沖擊變向的時候可以及時把滾柱推入接觸點A、B處，并減小導(dǎo)輪順時針高速旋轉(zhuǎn)時滾柱的浮動量，該實施例中，液力變矩器的變矩比范圍是1.5?2.5。單向離合器上的扭矩范圍是175N.πι?525Ν *m,每個滾子承受的扭矩是21.9N.πι?65.6Ν.πι。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車液力變矩器用單向離合器，其特征在于:包括楔輪(I)、滾子(2)、簧片(3)和固定軸套(4);所述楔輪(I)套裝在固定軸套(4)外側(cè)，在楔輪(I)內(nèi)表面分布若干個偏心圓弧(5)，當(dāng)楔輪(I)與固定軸套(4)裝配后，每個偏心圓弧(5)與對應(yīng)的固定軸套(4)外表面形成一個放置滾子(2 )的寬度由寬逐漸變窄的楔形空間(6 )，簧片(3 ) —端設(shè)置在楔形空間(6)內(nèi)較寬一側(cè)，另一端頂在滾子(2)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽車液力變矩器用單向離合器，其特征在于:所述楔輪(I)為凸輪結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽車液力變矩器用單向離合器，其特征在于:所述偏心圓弧(5)有八個，均勻分布在楔輪(I)內(nèi)表面，所述楔形空間(6)也有八個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種汽車液力變矩器用單向離合器，其特征在于:所述楔輪(I)外表面和固定軸套(4)外表面為同心圓。
【文檔編號】F16D41/064GK203442010SQ201320515836
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】殷學(xué)仙, 張筱琳, 朱緯 申請人:法雷奧汽車自動傳動系統(tǒng)(南京)有限公司