[实用新型]轴向自控离合器的自支撑式分离保持机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及机械传动领域中的一种轴向自控离合器，以及诸如包含此种自控离合器的牙嵌自锁差速器等其它传动装置，特别涉及一种弹簧压合式自控离合器轴向分离后用于维持其分离状态的保持机构。

背景技术

现有技术的轴向弹性压合式自控离合器，包括牙嵌超越离合器，牙嵌安全离合器，以及弹簧钢球安全离合器，均不具备轴向分离后的状态保持功能。其轴向嵌合的固定、移动分离环轴向分离后的相对转动必然带有冲击、碰撞、噪音和端面齿过度磨损的缺点，对轴向弹性压合力较大的牙嵌安全离合器甚至会严重到折断端面齿的程度。而由两个双向牙嵌超越离合器轴向背靠背双联而成的牙嵌式自锁差速器，其固定、移动分离环虽具备轴向分离保持功能，但仍存在分离齿齿顶间的碰撞式磨损，对提供压合力的弹簧刚度、弹簧长度、装配的要求过于严苛，以及不能补偿磨损等缺点。

本申请人提出的申请号为200710152151.9的名为轴向自控离合器的分离保持机构的在审中国专利，消除了上述缺点。但在阻挡工况中，移动分离环的最终支撑构件(如机架、基座、分离环或壳体等)，仍是通过与该环具有相对转动关系的嵌合对象环来对该环提供轴向支撑，其与中间支撑构件之间存在必然的相对转动。即，采用的仍然是其申请前现有技术的“它支撑”模式。阻挡环与阻挡环的轴向支撑环之间，分离齿齿顶之间或传力齿齿顶之间无可避免地存在着正比于轴向弹性压合力的滑动式机械磨损，以及相应的空载摩擦阻力转矩和发热，不利于其性能的提升、相关构件寿命的延长，以及应用在阻挡工况较多或为常态的传动部位/场合。

另外，依据该发明的轴向自控离合器嵌合复位时，其阻挡环相对阻挡环的轴向支撑环的止转位置具有随机性和任意性，这必然导致其两嵌合环开始嵌合时的圆周起始位置的随机性和任意性，不能保证嵌合双方从最佳的嵌合起始区间内开始嵌合。同时，其嵌合双方在嵌合复位过程中的相对运动轨迹线又是一条螺旋线(升角不固定，非静止状态中)。因此，该类离合器存在轴向上不完全嵌合的情况，无谓地增加了齿侧面上的有害磨损。而这种在两嵌合环相互间还未达到轴向嵌合深度，双方传力齿的齿侧面就已经相互接触甚至开始传递转矩的情况，特别有害于其中的超越离合器和以其为基础的牙嵌式自锁差速器，因为这很可能导致传力齿因接触强度超限而崩损。此种不足对于两传力齿从齿顶边缘零接触位置开始嵌合的极端情况尤其严重。

因此，为适应嵌合复位过程中嵌合双方的这种相对螺旋转动的特点，提高嵌合复位过程的可靠性，保证轴向完全嵌合和防止崩齿，超越离合器的两嵌合环上传力齿的齿侧面必需呈内缩状(齿根内缩)。倒梯形的横/圆周向截面形状就是适应该需要的最简单的选择。但这不仅加大了加工难度和成本，而且更直接降低了传力齿的承载能力。虽然增大轴向弹性压合力可降低传力齿齿根内缩的程度，但却不可能消除内缩的需要(内缩程度还与移动分离环的质量、反超越转动速度等有关，并且，弹性压合力更不可能无穷大)，而且还要因此付出增大空载阻力转矩和磨损速度的代价。

例如，现有技术中的ЗИЛ-164型牙嵌式自锁差速器(《汽车车桥设计》刘惟信，清华大学出版社2004年4月，p273～277)，就是依据上述思想将其弹性压合力设计在470.4牛的水平上，同时以约6.4度的倾斜角内缩传力齿齿根，以求嵌合复位时，能令其轴向移动分离环上传力齿的螺旋型运动轨迹尽可能地平行于其回转轴线(6.4度以内)，消除崩损传力齿的可能。但过大的弹性压合力加大了其控制阻挡环的难度，反过来该控制难度又加大了其对弹簧参数稳定性和精度的要求，从而增加了成本，降低了工作可靠性。

实用新型内容

本实用新型致力于解决上述问题。

本实用新型的目的，在于提供一种具有固定的嵌合复位圆周起始位置和运动轨迹，轴向上无不完全嵌合的可能，阻挡工况中，移动分离环与其所有轴向支撑构件间周向相对静止的轴向自控离合器的自支撑式分离保持机构。