一種強(qiáng)力輸出夾心式模態(tài)轉(zhuǎn)換增扭調(diào)速離合器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種強(qiáng)力輸出夾心式模態(tài)轉(zhuǎn)換增扭調(diào)速離合器，屬于機(jī)械傳動與制動技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]離合器主要是用于實(shí)現(xiàn)動力機(jī)械各傳動系之間運(yùn)動或動力的傳遞與切斷，一般安裝在發(fā)動機(jī)與變速器之間，是動力機(jī)械傳動系中直接與發(fā)動機(jī)相聯(lián)系的總成件；根據(jù)工作原理與實(shí)現(xiàn)方式的不同，傳統(tǒng)離合器主要分為電磁式離合器、磁粉式離合器、摩擦式離合器和液力式離合器四種類型。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，開發(fā)具有抗電磁干擾、運(yùn)動穩(wěn)定性好、結(jié)構(gòu)簡單、易于微型化等技術(shù)特點(diǎn)的新型離合器裝置，已成為當(dāng)前機(jī)械傳動與制動技術(shù)領(lǐng)域中亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題之一，超聲波離合器就是在這樣的技術(shù)背景下應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)離合器相比，因其具有響應(yīng)速度快、無電磁干擾、運(yùn)動穩(wěn)定性好以及結(jié)構(gòu)裝配尺寸小等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，有望廣泛應(yīng)用于機(jī)械傳動與制動技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]中國實(shí)用新型專利《壓電陶瓷摩擦離合制動器》，授權(quán)公告號為CN 2304785Y，授權(quán)公告日為1999年I月20日，公開的一種壓電陶瓷摩擦離合制動器，主要由摩擦傳動和驅(qū)動兩部分組成，摩擦傳動是由主、從動件構(gòu)成，驅(qū)動部分是由壓電陶瓷晶片和電極板疊置構(gòu)成，驅(qū)動部分端部裝有力傳遞機(jī)構(gòu)，它為杠桿機(jī)構(gòu)，裝在主動件上，摩擦蹄片固定在力傳遞機(jī)構(gòu)上，其圓弧部分與從動件的內(nèi)表面構(gòu)成摩擦副，主動件與從動件之間由軸承聯(lián)接，主動件的端部裝有驅(qū)動部分電源輸入件；中國發(fā)明專利《一種模組化超聲波離合與剎車裝置》，授權(quán)公告號為CN 100343545C，授權(quán)公告日為2007年10月17日，公開的一種模組化超聲波離合與剎車裝置，主要由控制電源組、驅(qū)動元件、從動元件、支撐架組、預(yù)力調(diào)節(jié)裝置、固定座以及支座組成，該驅(qū)動元件與該從動元件均為包括所有壓電元件的裝置，且于該裝置的結(jié)合面相互緊壓、接觸，故在離合應(yīng)用時(shí)的負(fù)載端會伴隨馬達(dá)軸心而同步轉(zhuǎn)動，及在剎車應(yīng)用時(shí)的負(fù)載端會有制動效果，當(dāng)壓電元件加入交流電源時(shí)，則該裝置的結(jié)合面會因壓電元件受到逆壓電效應(yīng)的作用而產(chǎn)生機(jī)械振動而相分離，故在離合應(yīng)用時(shí)的負(fù)載端會停止轉(zhuǎn)動，及在剎車應(yīng)用時(shí)的負(fù)載端無法產(chǎn)生制動效果；中國發(fā)明專利《基于超聲懸浮力控制的離合器》，授權(quán)公告號為CN 100424369C，授權(quán)公告日為2008年10月8日，公開的一種基于超聲懸浮力控制的離合器，由主動旋轉(zhuǎn)盤、被動旋轉(zhuǎn)盤、壓電陶瓷片、復(fù)位彈簧和高頻電源組成，被動旋轉(zhuǎn)盤扣合在主動旋轉(zhuǎn)盤的圓環(huán)體內(nèi)，主動旋轉(zhuǎn)盤的端面與被動旋轉(zhuǎn)盤的一個(gè)端面相接觸，壓電陶瓷片固定在被動旋轉(zhuǎn)盤的另一個(gè)端面上，高頻電源連接在壓電陶瓷片的接線端上，復(fù)位彈簧設(shè)置在主動旋轉(zhuǎn)盤或被動旋轉(zhuǎn)盤上使主動旋轉(zhuǎn)盤和被動旋轉(zhuǎn)盤保持接觸。
[0004]上述幾種實(shí)現(xiàn)方式的超聲波離合器裝置，雖能實(shí)現(xiàn)離合動作的產(chǎn)生與速度扭矩的傳遞，但其無法對離合器裝置所傳遞的扭矩與速度進(jìn)行調(diào)節(jié)與控制，致使上述實(shí)現(xiàn)方式的超聲波離合器裝置存在裝置實(shí)現(xiàn)功能單一、不可增扭調(diào)速等技術(shù)問題，限制其在機(jī)械傳動與制動技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決當(dāng)前超聲波離合器存在裝置實(shí)現(xiàn)功能單一、不可增扭調(diào)速等技術(shù)問題，本實(shí)用新型公開了一種強(qiáng)力輸出夾心式模態(tài)轉(zhuǎn)換增扭調(diào)速離合器。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:所述強(qiáng)力輸出夾心式模態(tài)轉(zhuǎn)換增扭調(diào)速離合器包括上箱體、下箱體、輸入軸、軸端組件、滑動支撐組件、離合激振組件、預(yù)緊組件、輸出軸、連接組件和緊固螺栓。
[0007]所述上箱體兩側(cè)端部沿圓周方向均勻設(shè)置有η個(gè)螺紋孔結(jié)構(gòu)，其中η為大于等于I的整數(shù)；所述上箱體肋板中部設(shè)置有半圓形支撐座結(jié)構(gòu)，所述上箱體與下箱體連接凸緣處沿上箱體周向設(shè)置有m個(gè)通孔結(jié)構(gòu)，其中m為大于I的整數(shù)。所述下箱體兩側(cè)端部沿圓周方向均勻設(shè)置有η個(gè)螺紋孔結(jié)構(gòu)，所述下箱體肋板中部設(shè)置有半圓形支撐座結(jié)構(gòu)，所述下箱體與上箱體連接凸緣處沿下箱體周向設(shè)置有m個(gè)通孔結(jié)構(gòu)，所述下箱體固定底座處沿下箱體周向設(shè)置有k個(gè)沉頭螺紋孔結(jié)構(gòu)，其中k為大于I的整數(shù)。所述輸入軸為階梯軸結(jié)構(gòu)，所述輸入軸一側(cè)端部設(shè)置有鍵槽結(jié)構(gòu)，所述輸入軸靠近鍵槽結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有集流環(huán)結(jié)構(gòu)，所述輸入軸外圓周表面沿軸線方向設(shè)置有通槽結(jié)構(gòu)，所述輸入軸靠近鍵槽結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有溝槽結(jié)構(gòu)，所述輸入軸靠近另一側(cè)端部的外圓周表面上設(shè)置有導(dǎo)向平鍵槽結(jié)構(gòu)，所述輸入軸靠近導(dǎo)向平鍵槽一側(cè)設(shè)置有外螺紋結(jié)構(gòu)，所述輸入軸靠近外螺紋結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有軸肩結(jié)構(gòu)，所述輸入軸溝槽結(jié)構(gòu)與軸肩結(jié)構(gòu)之間的外圓周表面與軸端組件中深溝球軸承過盈配合連接。所述軸端組件由深溝球軸承、軸用彈性擋圈、端蓋、套杯和毛氈組成；所述端蓋為法蘭結(jié)構(gòu)，所述端蓋沿圓周方向均勻設(shè)置有2m個(gè)通孔結(jié)構(gòu)，所述端蓋一側(cè)端面設(shè)置有中心通孔結(jié)構(gòu)，所述端蓋中心通孔結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)設(shè)置有梯形截面環(huán)槽結(jié)構(gòu)；所述套杯為一側(cè)端部設(shè)置有法蘭的薄壁圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述套杯沿圓周方向均勻設(shè)置有2m個(gè)通孔結(jié)構(gòu)，所述套杯另一側(cè)端部設(shè)置有內(nèi)凸緣結(jié)構(gòu)；所述毛氈為梯形截面圓環(huán)結(jié)構(gòu)。所述滑動支撐組件包括輸入端滑動支撐組件和輸出端滑動支撐組件。所述輸入端滑動支撐組件由軸瓦、導(dǎo)向平鍵、調(diào)節(jié)螺母和滑套組成；所述軸瓦為薄壁圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述軸瓦兩側(cè)端部設(shè)置有凸緣結(jié)構(gòu)，所述軸瓦內(nèi)圓周表面與花鍵套或滑套配合連接，所述滑套為一側(cè)端部設(shè)有法蘭的空心圓柱體結(jié)構(gòu)，所述滑套法蘭四周沿圓周方向均勻設(shè)置有k個(gè)通孔結(jié)構(gòu)，其中k為大于等于I的整數(shù)；所述滑套另一側(cè)端部設(shè)置有沉頭孔結(jié)構(gòu)，所述滑套內(nèi)孔設(shè)置有導(dǎo)向平鍵槽結(jié)構(gòu)，所述滑套外圓周表面上設(shè)置有通孔結(jié)構(gòu)。所述輸出端滑動支撐組件由軸瓦和花鍵套組成；所述花鍵套為一側(cè)端部設(shè)置有法蘭的中空圓柱體結(jié)構(gòu)，所述花鍵套四周沿圓周方向均勻設(shè)置有k個(gè)通孔結(jié)構(gòu)，所述花鍵套外圓周表面設(shè)置有通孔結(jié)構(gòu)，所述花鍵套中空圓柱體內(nèi)側(cè)設(shè)置有花鍵槽結(jié)構(gòu)。所述離合激振組件包括固定盤、激振桿和摩擦板；所述固定盤為圓盤結(jié)構(gòu)，所述固定盤端面沿圓周方向均勻設(shè)置有k個(gè)通孔結(jié)構(gòu)，所述固定盤端面設(shè)置有P個(gè)沉頭螺紋結(jié)構(gòu)，其中P為大于等于I的整數(shù)。所述激振桿由前匹配端、壓電疊堆和后匹配端組成；所述前匹配端為階梯狀圓軸結(jié)構(gòu)，所述前匹配端一側(cè)端部表面設(shè)置有P個(gè)螺紋孔結(jié)構(gòu)，所述前匹配端另一側(cè)端部外圓周表面設(shè)置有外螺紋結(jié)構(gòu)，所述前匹配端階梯圓環(huán)表面沿圓周方向均勻設(shè)置有i個(gè)盲孔結(jié)構(gòu)，其中i為大于I的整數(shù)；所述后匹配端為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述后匹配端一側(cè)端部表面設(shè)置有P個(gè)螺紋孔結(jié)構(gòu)，所述后匹配端另一側(cè)端部表面中心位置設(shè)有內(nèi)螺紋孔結(jié)構(gòu)，所述后匹配端外圓周表面沿圓周方向均勻設(shè)置有模態(tài)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)，所述后匹配端外圓周表面上的模態(tài)轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)可為陣列多個(gè)矩形槽結(jié)構(gòu)或陣列多個(gè)圓孔結(jié)構(gòu)或陣列多個(gè)螺旋槽結(jié)構(gòu)；所述摩擦板為圓盤結(jié)構(gòu)；所述摩擦板端部表面靠近中心位置設(shè)有P個(gè)沉頭螺紋孔結(jié)構(gòu)，其用于通過緊固螺栓實(shí)現(xiàn)與激振桿的緊固連接。所述預(yù)緊組件由擋板、預(yù)緊彈簧和預(yù)緊螺母組成；所述擋板為圓盤結(jié)構(gòu)，所述擋板中心位置設(shè)有通孔結(jié)構(gòu)；所述預(yù)緊螺母旋合連接于輸出軸的外螺紋；所述預(yù)緊彈簧套接于輸出軸的外圓周表面。所述輸出軸為階梯軸結(jié)構(gòu)；所述輸出軸一側(cè)端部設(shè)置有鍵槽結(jié)構(gòu)，所述輸出軸靠近鍵槽結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有集流環(huán)結(jié)構(gòu)，所述輸出軸外圓周表面沿軸線方向設(shè)置有通槽結(jié)構(gòu)，所述輸出軸另一側(cè)端部沿圓周方向設(shè)置有花鍵結(jié)構(gòu)，所述輸出軸靠近鍵槽結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有溝槽結(jié)構(gòu)，所述輸出軸靠近花鍵結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有外螺紋結(jié)構(gòu)，所述輸出軸溝槽結(jié)構(gòu)與外螺紋結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有軸肩結(jié)構(gòu)，所述輸出軸溝槽結(jié)構(gòu)與軸肩結(jié)構(gòu)之間的外圓周表面與軸端組件中的深溝球軸承過盈配合連接。所述連接組件由螺栓和螺母組成。
[0008]所述布置于離合激振組件中一側(cè)激振桿上的壓電疊堆構(gòu)成激振組Al，所述布置于離合激振組件中另一側(cè)激振桿上的壓電疊堆構(gòu)成激振組A2，所述激振組Al與激振組A2構(gòu)成激振組A。
[0009]所述一種用于本實(shí)用新型強(qiáng)力輸出夾心式模態(tài)轉(zhuǎn)換增扭調(diào)速離合器實(shí)現(xiàn)離合控制與增扭調(diào)速的控制方法具體為:所述激振組Al或所述激振組A2或所述激振組Al與激振組A2通以某一超聲頻段(一般大于16 kHz)內(nèi)的交流激勵(lì)電信號，所述交流激勵(lì)電信號可為正弦、方波或鋸齒波等周期電信號。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:施加超聲頻段內(nèi)的交流激勵(lì)