一种大扭矩电磁离合器

摘要

本发明公开了一种大扭矩电磁离合器，属于机电结构技术领域。该离合器配合齿轮组和轴系使用，通过控制电磁离合器的工作电流的通断和大小，可以控制扭矩传递的通断和大小。断电时，两片V型摩擦片在弹簧座内的预压缩弹簧力作用下分开，此时花键轴上的扭矩无法传递到锥齿轮上；通电时，两片V型摩擦片在电磁力作用下紧密贴合，花键轴上的扭矩通过两片V型摩擦片之间的静摩擦力传递到锥齿轮上，进而传递到与之配合的轴系上，实现大扭矩的输出传递，本发明同时还具备工作寿命长、噪声小、安装拆卸便利等优点。

权利要求

1.一种大扭矩电磁离合器，包括导磁体(1)、花键轴(2)、套筒(3)、轴承(4)、V型摩擦片(5)、带V型摩擦片的衔铁(6)、上弹簧座(7)、弹簧(8)、下弹簧座(9)和主动锥齿轮(10)，外围设备为从动锥齿轮(11)和从动轴(12)；

所述主动锥齿轮(10)具有一个中心安装孔，齿轮部分下方的外圆周面上沿径向延伸出水平的凸沿结构；

所述导磁体(1)内的花键槽与花键轴(2)配合，所述轴承(4)通过其内圈安装在花键轴的光杆部分，所述轴承(4)的外圈固定连接在主动锥齿轮(10)的中心安装孔内，所述套筒(3)位于主动锥齿轮(10)不带齿的一端对轴承(4)进行轴向限位；所述上弹簧座(7)固定连接在主动锥齿轮(10)的水平凸沿上，所述下弹簧座(9)与带V型摩擦片的衔铁(6)固定连接，带V型摩擦片的衔铁(6)的中心过孔与主动锥齿轮(10)的外圆周面为键槽和花键配合，带V型摩擦片的衔铁(6)能够在主动锥齿轮(10)上沿轴向滑动，所述上弹簧座(7)和下弹簧座(9)彼此嵌套后形成一个封闭的环形空腔，环形空腔内装有处于压缩状态的弹簧(8)，弹簧(8)的两端分别与上弹簧座(7)和下弹簧座(9)上水平延伸端的内表面相抵触，上弹簧座(7)、下弹簧座(9)、弹簧(8)以及带V型摩擦片的衔铁(6)形成一个整体；所述V型摩擦片(5)固定连接在导磁体1的上端面且与带V型摩擦片的衔铁(6)相对，所述从动轴(12)的前端固定连接从动锥齿轮(11)，从动锥齿轮(11)与主动锥齿轮(10)互相啮合。

2.如权利要求1所述的大扭矩电磁离合器，其特征在于，所述上弹簧座(7)和下弹簧座(9)均是由两个半环结构组合而成。

说明书

一种大扭矩电磁离合器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电磁离合器，具体涉及一种能承受大扭矩的电磁离合器，属于机电结构技术领域。

背景技术

[0002] 电磁离合器是利用电磁力吸合衔铁，实现机构的动作。一般用于传递扭矩的电磁离合器利用电磁力吸合衔铁压紧多片或者单片薄摩擦片来实现力矩传递的通断，目前的电磁离合器普遍存在不能承受较大的扭矩、结构复杂、尺寸较大、摩擦片使用寿命有限、安装拆卸不便等缺点。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明提供了一种大扭矩电磁离合器，该电磁离合器利用电磁吸合力使两片结构为V型的摩擦片紧密贴合产生摩擦力有效传递扭矩，在断电时通过安装在一种弹簧座结构内的预压缩弹簧实现摩擦片的分离从而断开扭矩传递。

[0004] 一种大扭矩电磁离合器，包括导磁体、花键轴、套筒、轴承、V型摩擦片、带V型摩擦片的衔铁、上弹簧座、弹簧、下弹簧座和主动锥齿轮，外围设备为从动锥齿轮和从动轴；

[0005] 所述主动锥齿轮具有一个中心安装孔，齿轮部分下方的外圆周面上沿径向延伸出水平的凸沿结构；

[0006] 所述导磁体内的花键槽与花键轴配合，所述轴承通过其内圈安装在花键轴的光杆部分，所述轴承的外圈固定连接在主动锥齿轮的中心安装孔内，所述套筒位于主动锥齿轮不带齿的一端对轴承进行轴向限位；所述上弹簧座固定连接在主动锥齿轮的水平凸沿上，所述下弹簧座与带V型摩擦片的衔铁固定连接，带V型摩擦片的衔铁的中心过孔与主动锥齿轮的外圆周面为键槽和花键配合，带V型摩擦片的衔铁能够在主动锥齿轮上沿轴向滑动，所述上弹簧座和下弹簧座彼此嵌套后形成一个封闭的环形空腔，环形空腔内装有处于压缩状态的弹簧，弹簧的两端分别与上弹簧座和下弹簧座上水平延伸端的内表面相抵触，上弹簧座、下弹簧座、弹簧以及带V型摩擦片的衔铁形成一个整体；所述V型摩擦片固定连接在导磁体的上端面且与带V型摩擦片的衔铁相对，所述从动轴的前端固定连接从动锥齿轮，从动锥齿轮与主动锥齿轮互相啮合。

[0007] 进一步地，为了便于安装，所述上弹簧座和下弹簧座均是由两个半环结构组合而成。

[0008] 有益效果：

[0009] 1、本发明利用电磁力作用于摩擦片的V型接触面之间形成静摩擦力并传递扭矩，利用预压缩的弹簧力实现摩擦片之间的分离，因此结构简单、操作方便、工作可靠；由于离合器断电时两摩擦片之间分离间隙较大，工作噪声小；同时通过调节电流大小可以控制静摩擦力大小进而具有负载调节能力；且两片摩擦片厚度均较厚，具备工作寿命长等优点。

[0010] 2、本发明利用V型接触面产生的静摩擦力矩来实现扭矩的传递，该V型接触面相对于传统的平面摩擦面结构具有径向结构尺寸小、摩擦面上有更大的正压力，能产生大的静摩擦力矩从而传递大扭矩。

[0011] 3、本发明在分离时采用预压缩弹簧力，弹簧安装方式结构巧妙、紧凑、简单、可靠；本发明的轴系和锥齿轮组配合能够实现扭矩传递的换向和通断功能，且与自动化设备组合极易形成远程自动化操作功能。

附图说明

[0012] 图1为本发明的整体结构示意图；

[0013] 图2为图1的正剖图；

[0014] 图3为本发明主动锥齿轮、上下弹簧座及带V型摩擦片的衔铁的安装关系图。

[0015] 其中，1-导磁体、2-花键轴、3-套筒、4-轴承、5-V型摩擦片、6-带V型摩擦片的衔铁、7-上弹簧座、8-弹簧、9-下弹簧座、10-主动锥齿轮、11-从动锥齿轮、12-从动轴。

具体实施方式

[0016] 下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

[0017] 如附图1和2所示，本发明提供了一种大扭矩电磁离合器，该电磁离合器包括导磁体1、花键轴2、套筒3、轴承4、V型摩擦片5、带V型摩擦片的衔铁6、上弹簧座7、弹簧8、下弹簧座9和主动锥齿轮10，外围设备为从动锥齿轮11和从动轴12；

[0018] 电磁离合器的导磁体1内孔有花键槽与花键轴2配合安装，导磁体1外周上有两个铜环作为电极；套筒3紧靠导磁体内侧安装，用于轴承限位；轴承4与花键轴、套筒配合安装；V型摩擦片5通过六个均布的螺钉与导磁体1固连；两片半圆形的上弹簧座7通过螺钉固连在锥齿轮1上；弹簧8放置在上弹簧座7上，两个半圆形的下弹簧座9配合在上弹簧座7外，用于限位弹簧8；将带V型摩擦片的衔铁6用螺钉与两个半圆形下弹簧座9固连安装，确保上弹簧座7、下弹簧座9、弹簧8以及带V型摩擦片的衔铁6作为一个整体，此时带V型摩擦片的衔铁6的键槽与锥齿轮1上的花键配合，确保能够在主动锥齿轮10上滑动；再将装配好的主动锥齿轮10、弹簧座及弹簧、带V型摩擦片的衔铁6整体安装到轴承4上，配合关系如附图3所示。在实际使用中，从动锥齿轮11与与主动锥齿轮10相配合，起到互相限位的功能，同时能够互相驱动各自轴系转动。

[0019] 该离合器工作有两种工况：

[0020] 1、断电情况下：断电时无电磁力，此时导磁体1与带V型摩擦片的衔铁6未吸合，由于弹簧座内的预压缩弹簧力作用，使得V型摩擦片与带衔铁的V型摩擦片分开，不发生接触。此时来自花键轴2的扭矩通过花键带动导磁体1转动，但由于主动锥齿轮10与花键轴2通过轴承4配合安装，因此轴承4外圈上的锥齿轮1没有转动的驱动扭矩，无法驱动带有负载的从动锥齿轮11和从动轴12。

[0021] 2、通电情况下：通电时导磁体1上产生较大的电磁力，克服预压缩的弹簧力，使下弹簧座及与下弹簧座固连的带V型摩擦片的衔铁6沿着锥齿轮1的轴向向下移动，从而使导磁体1与带V型摩擦片的衔铁6吸合，V型摩擦片与带衔铁的V型摩擦片6紧密结合，并在摩擦片接触面上提供较大的正压力。花键轴2转动的时候，由于接合面为V型面，且摩擦系数较大，V型接触面上的摩擦力很大，导磁体1将带动与V型摩擦片相贴合的衔铁的转动，同时由于带V型摩擦片的衔铁6与锥齿轮2通过花键和键槽相配合，带动了从动锥齿轮11的转动，进而将扭矩传递到从动轴12上，实现对从动轴12上的扭矩输出和换向。

[0022] 综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。