薛世民，李謙緒，杜志高，黃強斌

（新疆新研牧神科技有限公司，新疆 烏魯木齊830013）

0 引言

超越離合器作為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)件，它是原動機和工作機之間或機器內(nèi)部主動軸與從動軸之間動力傳遞與分離功能的重要部件。它利用主、從動部分的速度變化或旋轉(zhuǎn)方向的變換，具有自行離合功能。常用的三種類型超越離合器因其內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，其在相同傳遞扭矩下，體積較大，且制造成本高，受損后不便于維修，需要更換新件，增加了使用成本。

針對上述情況，我們研制了一種新型簧片式大扭矩超越離合器，該離合器具有傳遞扭矩大，結(jié)構(gòu)設緊湊合理、拆卸方便快捷、使用壽命很長的特點，可以用于農(nóng)機或其它機械產(chǎn)品上。

1 常用超越離合器結(jié)構(gòu)分類及特點

1.1 結(jié)構(gòu)分類

滾柱式超越離合器，該類型離合器為外環(huán)與內(nèi)環(huán)支架以圓柱形滾子支撐，而內(nèi)環(huán)安裝有彈簧及頂銷，由頂銷產(chǎn)生一個持續(xù)的推力，將滾柱往外擠壓便構(gòu)成了外環(huán)、內(nèi)環(huán)及滾柱的接觸，該離合器楔塊與內(nèi)外環(huán)之間也是以線接觸的形式來傳遞扭矩。

楔塊式超越離合器，該類型離合器的內(nèi)環(huán)及外環(huán)均為圓柱形環(huán)面。楔塊安置在保持架中來支撐內(nèi)環(huán)與外環(huán)，依照楔塊與內(nèi)環(huán)、外環(huán)的相對運動來達到傳遞扭力或空轉(zhuǎn)的功能，該離合器楔塊與內(nèi)外環(huán)之間是以線接觸的形式來傳遞扭矩。

棘輪式超越離合器，該類型離合器主要由棘輪和棘爪組成，其特點是結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠；但外廓尺寸較大。

1.2 使用特點

上述滾柱式和楔塊式超越離合器其滾柱和楔塊與內(nèi)外環(huán)之間是以線接觸的形式來傳遞扭矩，由于滾柱和楔塊在熱處理過程中發(fā)生變形，因此其形狀、尺寸精度會降低，導致它們和內(nèi)外環(huán)由點接觸逐漸變成線接觸，此過程會發(fā)生很大的彈性變形，過載時滾柱和楔塊容易把內(nèi)環(huán)壓出塑性變形，使?jié)L柱和楔塊發(fā)生翻轉(zhuǎn)，導致滾柱報廢或弄壞原動機。另外，由于滾柱和楔塊誤差大在裝配時用肉眼很難準確的觀察出是否符合要求，只能反復挑選試驗，裝配耗時長，精度不高，性能不穩(wěn)定，壽命低。

2 新型簧片式大扭矩超越離合器的結(jié)構(gòu)及工作原理

2.1 結(jié)構(gòu)

簧片式超越離合器結(jié)構(gòu)包括離合器外轂1、油杯2、彈性擋圈3、軸承4、擋蓋5、離合器內(nèi)轂6、簧片7、滑塊8 和油封9。離合器內(nèi)轂6 通過軸承4 與離合器外轂1 同軸安裝；彈性擋圈3 安裝于離合器外轂1 的上下兩端，防止軸承4 上下竄動；簧片7 和滑塊8 安裝于離合器內(nèi)轂6 的外卡槽內(nèi)；擋蓋5 安裝于軸承4和離合器內(nèi)轂6 之間，防止簧片7 和滑塊8 與軸承4發(fā)生干涉。油杯2 裝配在離合器外轂1 的外圓上，油封9 裝配于離合器外轂1 的底部，防止?jié)櫥屯庑梗▓D1）。

2.2 工作原理

簧片包括簧片工作面、簧片安裝面（圖2）。當離合器內(nèi)轂做為主動件順時針轉(zhuǎn)動時，簧片自身的彈力推動簧片的工作面向外運動，簧片的工作面與滑塊的支撐面接觸，推動滑塊向外運動，滑塊的工作面一與離合器外轂的工作接觸面以面與面的形式接觸，滑塊的工作面二與離合器內(nèi)轂的滑塊工作面以面與面的形式接觸，此時，離合器內(nèi)轂、離合器外轂與滑塊形成一個整體，實現(xiàn)了離合器內(nèi)轂帶動離合器外轂的轉(zhuǎn)動（圖3）。

當離合器內(nèi)轂做為主動件逆時針轉(zhuǎn)動時，離合器外轂上的外轂內(nèi)圓面會壓迫滑塊沿著外轂內(nèi)圓面做周向滑動，滑塊與離合器外轂沒有動力傳遞，從而實現(xiàn)超越運動（圖4）。

3 創(chuàng)新點

（1）滑塊與內(nèi)、外轂的接觸為面接觸，增大了受力面積，傳遞扭矩更大。

（2）離合器內(nèi)轂開有外卡槽，將滑塊和簧片置于其中，使得內(nèi)外轂之間的間隙很小，減小了離合器的整體體積。

（3）外轂、內(nèi)轂、滑塊都是采用優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼和優(yōu)質(zhì)軸承鋼，并采用先進成型、熱處理、研磨技術(shù)制造而成，可以傳遞更大的扭矩而不容易磨損變形，簧片采用優(yōu)質(zhì)彈簧鋼，能夠多次反復工作而不變形，保證了所述離合器的使用壽命。

（4）結(jié)構(gòu)簡單、零件更換方便，降低了維護成本。

4 工作性能特點及使用情況

該新型簧片式大扭矩超越離合器設計新穎，具有傳遞扭矩大、結(jié)構(gòu)緊湊、零部件少、使用可靠、故障率低、便于維護的特點，已大批量運用于牧神系列穗莖兼收玉米收獲機的收草部件上，經(jīng)過多年的使用，取得了不錯的使用效果，顯著提高了產(chǎn)品的性能，降低了相關(guān)部件的損壞幾率，大大提高了該穗莖兼收玉米收獲機的作業(yè)效率。