超越离合器保持架定位装置设计.pdf

第12期
机械设计与制造
2012年12月
Machinery Design Manufacture
137
文章编号:1001-3997(2012)12-0137-02
超越离合器保持架定位装置设计
石光林朱林李志杰
(广西工学院机械工程系,柳州545006)
The Design of Positioning Device of the Cage of Overrunning Clutch
SHI Guang-lin, ZHU lin, Ll Zhi-jie
(Department of Mechanical Engineering, Guangxi University of Technology, Liuzhou 545006, CI A
个ト量ト个意个象个个自个个量代个息个小下个个个个个个个ト个ト个个个个ト小个个个个个量个个ト取个个トト鱼量个个戦个ト个个
摘要】超越离合器是装栽机传动系统中的重要部件,其质量要求近乎苛刻。以超越离合器保持
架为研究对象,什对现有超越高合器保持在正常工况下的常见失就形式,对共结构进行了改进设计,
并利用有限元软件 ANSYS对改进后的结构进行了相关分析验证。计算结果表明,该结构可有效减小保
持架自身的变形,该改进设计不仅有利于提高保持架的工作平稳性,而且有利于提高装載机变速箱超
越离合器的工作寿命与可靠性,从而为后续设计提供了有益的参考。
关键词:超越离合器;保持架;有限元分析; ANSYS
E Abstract] erring clutch is an imp ant pa of the loader transmission system, and its quality
i reguirement is almost strict. This research focused on the retainer of overrunning clutch as the research
point. Some improvement design are researched for it s structure according to some common existing failure
i modes of the retainer of overrunning cutch, and some analysis and testes cre carried out by using the finite i
eemen softwore of ANSYS The esls hos hi ime re cold ere e the str o e imer efee
tively, and being not only benefit for enhancing the functional stability of the retainer, but also enhacing i
t the functional reliability of ove uning clutch of speed changing box for loading machine, thereby offering
i some beneficial references for the follow-up design.
Key Words: Overrunning Clutch; Cage; Finite-element Analysis; ANSYS
中图分类号:1TH16;U261.241文献标识码:A
的接触状态,当滚柱的公转角速度与保持架转动的角速度存在速
目前国内装载机普遍采用二前一后的行星式动力换挡变速度差时,滚柱与保持架兜孔之间就会出现瞬间的碰撞叩。这些瞬时
器和双涡轮变矩器,作为双涡轮变矩器变速箱总成中的重要部。碰撞的效果不一,有时会加速保持架的旋转,推动保持架运动;有
件,超越离合器使用寿命短、可靠性不高一直是行业倍感棘手的时会减速保持架的旋转,阻碍保持架的运动,因此滚柱与保持架
问题滚柱式超越离合器内的各零件由于制造和安装原因,很难之间的作用力非常复杂。通过进一步分析可以将作用力分为两个
保证相关的同轴度,垂直度等精度要求,保持架的早期磨损及断部分:一部分为瞬态作用力,主要形式是弹性碰撞力;另一部分为
裂该结构离合器的主要失效形式之一P,如图1所示。以超越离合稳态作用力,主要形式是流体摩擦力門。
器保持架为研究对象,通过对保持架的力学分析来确定需要改进2.1瞬时作用力
的部位,将改进后的保持架在ProE中进行建模并将建好的模型
导入 ANSYS中进行分析以验证改进的措施是否符合要求。
保持架
?(
滚柱
图2瞬间碰撞力学模型
Fig 2 Instant Colli
超越式离合器保持架与滚柱瞬时的相互作用可以等价为力
学模型,如图2所示。根据相应的力学模型可以得到弹性碰撞力
△F.=k6
式中:k}一滚柱与保持架之间碰撞副的弹性系数;8一滚柱与保
持架的相对位移。
图1断裂的保持架
同时滚柱与保持架兜孔之间出现的瞬间碰撞是由于滚柱的
Fig. 1 The Fractured Cage
2保持架的力学分析
公转角速度与保持架转动的角速度存在速度差所造成的?,所以
由于超越离合器中滚柱与保持架兜孔之间处于一种半自由
可以得到:8=(e-のa)
来稿日期:201202-03基金项目:广西自然科学基金项目(201 GXNSFF800广两科技开发项目(桂科攻11010