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机械制造
朱楚,等·対斜撑超越离合器力学性能的影响分析
对斜撑超越离合器力学性能的影响分析
朱楚,朱如鹏,靳广虎
南京航空航天大学机电学院,江苏南京210016
摘要:斜撑超越离合器是航空上重要的传动部件。介绍了离合器的自锁条件、总径向变形、
禊块的接触角以及接触应力的计算方法;以某全相位型斜撑离合器为对象,分析了楔块与内环
滚道表面磨损量对离合器自锁、总径向变形、禊块的接触角、接触应力等力学性能参数的影响,
研究结果为离合器的设计提供参考
关键词:斜撑超越离合器;接触角;磨损量;力学性能
中图分类号:T13文献标志码:A文章编号:1671-5276(2012)05001103
Analysis of Effects on Mechanical Properties of Sprag Overrunning Clutch
ZHU Chu, ZHU Ru-peng, JIN Guang-hu
College of Electrical and Mechanical Engineering, Nanjing University of
Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China
Abstract: The sprag overrunning clutch is a most imporant transmission part of the aviation. This paper introduces the method
which is used to calculate selflocking condition, radial deformation, contact angle and contact stress of sprag overrunning clutch, and
anal zes the effects of wea apacity of e sprag and inner race on mechanical prperties of h sprag overrunning clutch, such
as seifocking, radial deformation contact angle and contact stress. The results provide the theoretical basis for the design of sprag
Key words sprag overrunning clutch; contact angle; wearing capacity; mechanical properti
通过禊块与内、外环之间的接触传递转矩。
0引言
外环
斜撑离合器是一种单向超越离合器,广泛运用于直升
机传动,固定翼飞机的起动机以及重载汽车的传动中
般适用于转速低于15000 r/mim的场合り。
斜撑超越离合器有三种工作模式:楔合、全速超越和
块
差速超越。在楔合过程中,楔块和离合器内、外环滚道
间会出现相对滑动,并且伴随着很大的压力,所以会
内环
出现磨损。在全速超越或者差速超越状态,离合器不承
受载荷,但是由于弹簧力的存在,使得楔块与内环之间
存在压力,加上内、外环相对转速较高,楔块与内环表面
会出现严重的磨损。P. Lynwander等人曾经对斜撑离合
图1斜撑离合器的结构与主要参量
器进行超越磨损试验,5h后楔块上检测出了宽度1.2
m,深度0.05m的磨损带,相应的内环表面也检测出
楔块的内、外工作型面为偏心的圆弧型面,圆弧的中
磨损和刮伤21。目前,国内外对斜撑超越离合器的研究心分別位于点O2和の2。根据几何原理,任意两个圆的接
取得了很多成果,但是磨损对离合器力学性能的影响研触点位于通过这两圆中心的直线上。因此,襖块外圆弧型
究较少。本文以全相位型斜撑离合器为对象,分析了楔面与外环在A点接触,且A处在直线Oの2的延长线上;禊
块与内环表面磨损对离合器自锁、总径向变形、楔块的块内圆弧型面与内环在B点接触,且B处在直线O0上
接触角、接触应力等力学性能参数的影响,为斜撑离合y为直线OO,和Oの2之间的夹角,叫做离合器的禊角。离
器的设计提供参考。
合器承载时,合力的作用线为直线AB。直线AB与直线
O2之间的夹角叫做接触角,即外接触角;直线AB与直
1斜撑离合器主要力学性能参数的线の0的夹角叫做接触角レ,叫内接触角。离合器的结构
计算方法
和主要参量如图1所示。
目前普遍采用的斜撑超越离合器有两种类型,即全相1,】斜撑离合器的自锁条件计算
位型和强制连续约束型2。全相位型离合器(图1)主要
斜撑离合器正向行程要求锁紧,这种锁紧的特点是:
Machine Building Automation, Jn 2012, 4(5): 11-13, 20