杠杆离合器和杠杆制动器 本发明是一种摩擦离合器和摩擦制动器,它属于机械传动的技术领域。离合器和制动器主要由主动件和从动件,以及施压件和操纵系统组成。
离合器和制动器是机械传动系统中的一类极其重要的基础部件,离合器的作用是使机械中的主动件和从动件之间实现运动或动力的传递或分离,而摩擦离合器具有在主动件与从动件转差较大的状态下平稳接合的优点。而摩擦制动器具有在从动件(转动件)与主动件(固定件)转差较大的状态下平稳制动的优点。因此它们在机械、化工、轻纺、交通、冶金、矿山等各个领域获得了广泛的应用,特别是在汽车上的应用更为广泛和重要。摩擦离合器与摩擦制动器都是靠主从动件之间产生摩擦力来实现接合和制动的,因而工作方式完全相同。摩擦制动器由于有一个主要件是固定的,可以不把操纵运动传递到旋转部件上,因而结构比离合器更简单,所以人们常把摩擦离合器与摩擦制动器作为同一类部件来研究、设计和制造。离合器的一个重要类型为外力操纵摩擦式离合器,其中一种为机械式摩擦离合器,它常用人力去操纵离合器接合或分离的。如汽车上常用的常闭盘式机械离合器,它的接合是靠弹簧力来使主从动件之间压紧,从而使它们之间产生摩擦力来传递运动和动力的。它分离时是靠人的脚踏力经杠杆系统或液压系统压缩弹簧,从而使离合器分离的。人工操纵地机械式离合器,由于人的力量和操纵行程有限,因而有传递扭矩小,劳动强度大,体积大等缺点。
在机械摩擦离合器中有一种用杠杆采施压的离合器,如离合器结构图册中90-102页有反映。这种离合器由于要考虑分离后主从动件之间要能产生足够大的间隙使离合器分离彻底,以减少磨损和摩擦损失等问题,再加上要使它的体积不能太大,接合后还要有充足的磨损量。因而它的杠杆省力比不可能太大,从而大大限制了它的用途,它一般只用于中小功率的场合。
而气动,液压摩擦离合器有体积小,传递力矩大,容易实现自动控制等优点,但也有结构复杂,可靠性比人工操纵离合器低一些,制造成本和使用成本高的缺点。
在汽车上使用的摩擦式制动器,一般分为鼓式和盘式,鼓式制动器有效能因数大一些的优点,但存在机械衰退(热衰退)和水衰退的缺点,从而大大影响制动性能,影响行车安全。盘式制动器虽然没有机械衰退和水衰退的缺点,但是效能因数比较小(一般只为1),因而操纵力要增大很多或用动力助力才能满足制动的需要。从而也大大限制了它的应用。就连中低档轿车都无法全部采用,一般都是前盘后鼓。
摩擦离合器的另一个重要分支是摩擦式超越离合器,它是一种随速度的变化或转动方向的变换而自动接合或分离的离合器。未见到对它改进后能随需要平稳接合或分离的实例。并未见有盘式的超越离合器。以上离合器和制动器在段广汉编著的《离合器结构图册》1985年,国防工业出版社出版,51页-81页247-255中有记载,由联邦德国的G·尼曼·H温特尔所著《机械零件》第三卷中译本,1991年,机械工业出版社出版,第二十九章摩擦离合器与摩擦制动器,222页-291页。在《汽车设计》吉林工业大学汽车教研室编,机械工业出版社1983年出版,451-489页,以及《汽车工程手册》第二分册,日本自动车技术会,小林明等编机械工业出版社,1984年出版258-310页均对离合器、制动器作了详细介绍。
本发明的目的是针对上述摩擦式离合器和制动器存在的不足,而提供的一类易于控制,操纵力特别小,承载能力大,体积小,结构简单,接合和制动平稳的离合器和制动器。
本发明所述的杠杆离合器和杠杆制动器,其实施方案为,有主动件(盘或环或轴),有从动件(盘或环或轴),有操纵机构,有杠杆块,在控制件(盘或环或块)与压盘(或压环或压块)或从动件之间设置有杠杆块,杠杆块的两受力处A和B为曲面,杠杆块的A曲面与控制件连接,杠杆块的B曲面与从动件或压盘(或压环或压块)相连接,杠杆块的另一受力端C为曲面或斜面,C端与拨爪连接。
在杠杆离合器接合终了时和制动器制动终了时,这时杠杆块上的另一受力端C在直角坐标系中的1象限内或4象限内,杠杆块上A曲面的瞬心O1或接触点A’在直角坐标系中的2象限内或3象限内,而B曲面的瞬心O或接触点B’在园点。或者在杠杆离合器接合终了时和杠杆制动器制动终了时,当C端在直角坐标系的2象限内或3象限内时,瞬心O1或接触点A’在1象限内或在4象限内,而B曲面的瞬心O或接触点B’在园点。
本发明所述的杠杆离合器和杠杆制动器较佳实施方案是:杠杆块与从动件之间最好设置压盘(或压环或压块)。杠杆块的A曲面较好为凸的曲面,最好为凸的园弧面或球面。杠杆块上的B曲面较好为凹的曲面,最好为凹的园弧面或球面。杠杆块上的C曲面较好为凸的曲面,最好为凸的园弧面。压盘上与杠杆块相连接的b曲面为与杠杆块的B曲面相补偿的相同或相似的曲面,较好为凸的曲面,最好为凸的相同或小一点的园弧面或球面。控制件上与杠杆块相连接的a曲面,为与杠杆块的A曲面相补偿的相同或相似的曲面,较好为凹曲面,最好为凹的相同或大一点的园弧面或球面,杠杆块上与拨爪的接触处C为线或点或一个小面,在拨爪上可设置滚动体,最好为滚柱。当杠杆离合器接合终了时和杠杆制动器制动终了时,杠杆块C曲面的瞬心O2最好在1象限或2象限内。
本发明进一步的实施方案是:当杠杆离合器和杠杆制动器为盘式时,最好在控制件与支架或补偿装置之间设置支承盘(或块),并可在压盘与支架之间设置转压件,作为制动器时,可只设置一组或不均匀分布设置杠杆块组件。
本发明所述的杠杆离合器和杠杆制动器较好的实施方案是:在从动件上或支承盘与支架之间可设置间隙补偿装置或自动间隙补偿装置。
附图的图面说明如下:
图1B面为凸曲面且为点接触,并没有压环的杠杆离
合器和杠杆制动器。
图2杠杆块A曲面为凸园弧面,a曲面为与A相补偿并
相同的园弧面,杠杆块上B曲面为凹园弧面,而
压盘上b曲面为与B相补偿并相同的园弧面,杠
杆块上C曲面为凸的园弧面的杠杆离合器和杠杆
制动器。
图3图2上的D-D剖视图
图4从动件为环,控制件为轴的杠杆离合器和杠杆
制动器
图5杠杆块的受力分析简图
图6杠杆块上正压力求解简图
图7控制力与传递力的求解简图
图8杠杆块的运动分析简图
图9拨爪上C端为凹园弧,杠杆块上C端为小园弧,
且由控制滑套与主动拨爪和控制件上斜槽相对
移动,从而转动杠杆块来控制离合器接合和分
离,并控制制动器进行制动和解除制动的杠杆
离合器和杠杆制动器。
图10图9的剖视图
图11图10的K向局部视图
图12杠杆块上B曲面为凹园弧,而压块上的b曲面比它对应相补偿的园弧B小一点的杠杆离合器和杠杆制动器的局部视图。
图13杠杆块上的B曲面为凹的椭园,而压环上的b曲面为小一点的凸椭园的杠杆离合器和杠杆制动器的局部视图
图14从动件为盘,并有支承盘7,并且杠杆块上A曲面为凹椭园,而控制件为块,且控制块上对应的a曲面为小一些的双曲面的杠杆离合器和杠杆制动器的局部视图。
图15一种汽车用的盘式杠杆离合器
图16图15上A-A局部视图,图示为自动补偿装置的棘轮部份的结构图
图17一种汽车用钳盘式杠杆制动器
图18图17上A-A局部视图,图示为转压件与压块之间的连接状况
图19对置有一对杠杆块组和有两组自动补偿装置的钳盘式杠杆制动器
图20图19的K向视图
图21一种用于机床或汽车变速装置中的换档离合器的剖视图
图22图21的左视图
本发明下面将结合附图对它们的具体实施例作进一步的祥述。参照图1-9本发明所述杠杆离合器和杠杆制动器,具有从动件3(从动环或从动轴或从动盘,作为制动器时可叫转动件)和主动件1(主动拨抓环或主动盘,作为制动器时可叫固定件),当主从动件为轴类时,它们之间有较高的同轴度,主从动件之间可相对转动。从动件3可以为轴,如图1-3和图5-9所示,也可以为环,如图4所示,也可以为盘,如图15-22所示。这时对应的主动件1和压盘2也作相应地变化。在控制件4与从动件3之间设置有杠杆块5。为减少磨损、方便控制,最好在杠杆块5与从动件3之间设置压盘2(或压环或压块)。杠杆块5上的A曲面与控制件4连接,杠杆块5的B曲面与从动件3或压盘2连接,杠杆块5的C端与拨爪6连接。拨爪6与主动件1或支承盘7或支架25固接。
杠杆块5上的A、B曲面可以是凸的曲面也可以凹的曲面。如图1-22所示。但相对来讲,杠杆块5上的A曲面为凸曲面较好,A曲面最好为凸的园弧面或球面。杠杆块5上的B曲面为凹曲面较好,最好为凹的园弧面或球面。杠杆块5上的A、B曲面的曲线可以为双曲线、抛物线、椭园等的一部份,但最好为园弧或球。杠杆块5上C端的曲面较好为斜面或凸的曲面,最好为凸的园弧面。与杠杆块5上A、B曲面相对应连接的控制件4和压盘2上的a、b曲面,为与杠杆块5上A、B曲面相补偿的曲面,即杠杆块5上A、B为凸曲面时,控制件4和压盘2上对应连接的a、b曲面就为凹曲面。如杠杆块5上A、B为凹曲面时,控制件4和压盘2上对应的a、b曲面就为凸曲面。控制件4和压盘2上与杠杆块5相连接的a、b曲面最好为相补偿并与杠杆5上A、B曲面相同或近似的曲面。控制件4上的a曲面最好为凹的并与杠杆块5上A曲面相同或大一点的园弧面或球面,而压盘2上的b曲面最好为与杠杆块5上的B曲面相同或小一些的园弧面或球面。杠杆块5的C受力端可以为曲面或斜面,C曲面较好为凸的曲面,最好为凸的园弧面。拨爪6与杠杆块5的接触面C端为一个小的曲面、或一条线,或为点接触。它们之间在满足强度等要求后,接触面小一点为好,小一些后控制力F1比较小和较稳定。当杠杆块5在接合分离时,它与拨爪6的接触端在杠杆块5上较小时,拨爪6的C端可以为凹曲面,较好为园弧面。如图5所示,在杠杆块5与从动件3之间最好设置压盘(或压环或压块)2,这样可大大提高杠杆离合器和杠杆制动器的寿命和性能。为提高寿命和性能,杠杆块5上的A、B曲面与控制件4与压盘2的a、b曲面之间可以设置滚针,钢球等滚动体。也可以在C端设滚柱。杠杆离合器和杠杆制动器除了可以象图1-10那样设计为轴式的外,还可以象图15-22那样设计为盘式,以提高承载能力和寿命。
下面结合图2-3来对本发明所述的杠杆离合器和杠杆制动器的工作原理作一描述。图2和图3是一种设置有压环2的轴式杠杆离合器或杠杆制动器。当主动件1和从动件3都能转动时为杠杆离合器,当它们之间只有一个能转动,而另一个固定时为杠杆制动器。它的工作原理为,主动件1从原动机或其它部件得到运动时,主动件1在图2的状态下逆时针转,这时控制离合器8在右边处于分离状态,控制件4与主动件1之间有1根分离弹簧31拉住并到位。这时杠杆块5与压环2拨爪6的推动下和控制件4的作用下都向逆时针转动并到位。这时杠杆离合器和杠杆制动器处于分离或不制动的状态。当需要接合或制动时,在外力的作用下控制离合器8向左移动、并逐渐与控制环4上的锥面接合。由于控制离合器8与从动件3之间用花键套10连接,它只能作轴向移动,而不能与从动件3作转动。这时在控制环4上产生一个与主动件1运动方向相反的摩擦力,当这个摩擦力大于弹簧31的拉力后,控制环4的转速慢下来,而拨抓6的转速并不降低,这时杠杆块5在控制环4与拨爪6的作用下向顺时针转动,当主动件1与杠杆块5以及压环2和从动件3之间卡紧时,杠杆块5逐渐施压到压环2上,并在压环2上与从动件3之间产生正压力和摩擦力。当所有杠杆块5上产生的正压力N乘压环2与从动件3之间的的摩擦系数μ等于或大于负载施于从动件3上的阻力时,从动件3开始转动,并逐渐达到主动件的转速。杠杆离合器完全接合。
作为制动器时,从动件3固定,主动件1逆时针转动。当控制离合器8与控制件4上的锥面接合后,杠杆块5向顺时针转动,当压环2与从动件3之间产生了摩擦力后杠杆制动器开始制动,并逐渐使主动件1停下来,制动终了。
图5-7为杠杆块5的受力分析图。图8为杠杆块5的运动分析图。杠杆块5的卡紧为在图8所示的状态下,杠杆块5上A曲面的瞬心O1或接触点A’在向顺时针转动时在F1、P1、P和P2的作用下怎样都不能转动到1象限时为卡紧。图5-7中
F1——控制离合器8经控制件4作用于杠杆块5上的控
制力。
F——从动件3经压环2反作用于杠杆块5的摩擦力。
F2——拨爪6作用于杠杆块5上合力P2在X轴上的分力。
N——从动件3经压环2反作用于杠杆块5上的正压力。
N1——控制件4作用于杠杆块5的力P1在Y轴上的分力。
N2——拨爪6作用于杠杆块5上合力P2在Y轴上的分力。
图5-8中的直角坐标是这样设定的,杠杆离合器接合终了和杠杆制动器制动终了时,从控制件4这时的瞬心O3向杠杆块5上B曲面的瞬心O或B’(如B曲面与b曲面为点接触这一点为B’)并过O或B’作一直线,并以这条直线作为直角坐标系Y轴的一部份,并以O或B’作为坐标系的园点,并过O或B’点作一条垂直于Y轴的直线,并以这一条直线作为X轴。如图1-13中的O3都为杠杆离合器和杠杆制动器的转动中心。如控制件4作直线运动时(如图14-20),那么它的瞬心O3在垂直于运动方向的无穷远处。这时作Y轴的方法为过O点或B’点作一垂直于控制件4运动方向的直线为Y轴,指向A曲面的方向为Y轴的正向,其它同上述。
从受力分析图5-7可以看出,控制离合器8产生并作用于杠杆块5的控制力F1可以远远小于F和F2。从小几倍到几十倍甚至上百倍。因为图7中e与d的大小可以人为设计。但e太小可能造成F1不太稳定。
从图5-7知道杠杆块5能传递的力F=N·μ,F1=F·e/d,F2=F1+F,N1=N2·h/l,N=N1+N2,N2=F2tgα,式中μ为压盘2与从动件3之间的摩擦系数。只有当F≤N·μ时离合器才能不打滑地工作。由于e/d可以设计得很小,因而对整个离合器的控制力可以很小。
当需要杠杆离合器分离和杠杆制动器解除制动时,只要把控制离合器8向右移动,使它与控制件4的锥面分离,杠杆块5上的力F1消失,杠杆块5这时只要和处于自锁状态,杠杆块5上的力P1、P2等力都会消失。它在弹簧31的作用下将向逆时针转动一定角度,从而会在杠杆块5与压环2和从动件3以及控制件4之间产生间隙,离合器分离或制动器解除制动。
这种离合器和制动器具有的容易控制,承载力大,体积小,工作平稳,分离彻底等优点都是由于使用杠杆块5产生的。第一,是e/d可以很小,从而操纵力可以很小,容易操纵,第二是h/l可以较大,即正压力N=F1(1+d/e)(1+h/l)·tgα,如α取45°时tgα为1.而d/e一般在10-50之间,h/l一般≥5。
因而N一般为Fl的200倍左右,由于摩擦系数的取值在0.05-0.3左右因而控制力F 1只有它传递和制动力F的10-60分之一。当然根据具体情况还可以增大和减小以上参数。
从式中可以看出(1+d/e)(1+h/l)为两个杠杆的增力比之乘积,因而省力作用十分明显,比其它杠杆机构优越很多倍。
我曾经计算过现有常用一种杠杆结构,当增力比在19倍时,并且接合后有与杠杆离合器相同磨损量的情况下,其体积大15倍。
第三是由于只使用了一个杠杆块5即可产生二个杠杆省力比相乘的作用,因而它比别的增力方式体积小,另件少。同时在杠杆块5卡紧后还有足够的磨损量。当A、C曲面为凸的园弧面,B为凹的园弧面。a、b曲面为与A、B相同或近似的园弧面,杠杆块5上C曲面的瞬心O2在1象限或2象限内时。在接合和制动过程时,h的变化很小,而e迅速变小。分离和解除制动时,h变化也很小,而e迅速增大。这意味着离合器和制动器可以迅速地进入工作区域和迅速产生较大间隙,彻底分离。这样可带来操纵行程很小的优点。而其它增力机构有较大的增力效果时体积和操纵行程变得很大。这一点也是其它增力机构无法相比的,当O2在1、2象限内时只要设计得好在接合和分离时α基本上可以不变。从而导至接合和分离时C端作园周运动,可以使它接合分离十分容易。并且在设计盘式杠杆离合器和杠杆制动器时可以不另设复杂的机构来对压盘2定位。也是A、B、C和a、b五个曲面最好为园弧面的原因之一。由于A、B和a、b曲面为相补偿的园弧面,因而接触应力下降,寿命上升,并且A、B、C和a、b五个曲面为园弧面将大大有利于加工方便和降低制造成本。以上也是它们最好为相补偿的园弧面的原因之一。当然把a曲面设计得比A曲面大一点,把b曲面设计得比B曲面小一点以利操纵方便也是最好的方法之一。
在设计时还应注意,当杠杆离合器在接合终了和杠杆制动器在制动终了时,杠杆块5与拨爪的接触端C在直角坐标系的1象限内或4象限内时,B曲面的瞬心O或接触点B’在园点,A曲面的瞬心O1或接触点A’在直角坐标系的2象限内或3象限内。当接触端C在2象限内或3象限内时,O或B’在园点,O1或A’在1象限内或4限内。当A、b、C曲面为园弧面对,这3个园弧的园心即为它们的瞬心。当然设计时还应注意A、a曲面和B、b曲面产生的摩擦阻力对操纵力的影响。
由于杠杆块5在离合器接合和制动器接合终了和制动终了后可供磨损的量较小,为使它能进行补偿可在离合器和制动器上设置补偿装置,图3中的锥型压环2,花键套10,螺母9就是一种手动补偿装置。当需要补偿时,只要转动螺母9使花键套10向左移,即可进行补偿。图2为一种只能逆时针转动或从动件3作主动时只能向顺时针转动才能正常工作的杠杆离合器和杠杆制动器。而图1为一种双向转动均能正常工作的杠杆离合器和杠杆制动器的结构图。这时只要把杠杆块5互相反装即可。要想使杠杆离合器和杠杆制动器接合和制动。只要使杠杆块5卡紧即可。如图9-11即为一种利用斜槽29来使控制件4推动杠杆块5转动从而使离合器和制动器接合分离和制动和解除制动的结构图。
下面结合附图15介绍另一例实施例。附图15为一种汽车用的干盘式带抗扭振弹簧的常闭单片离合器,它的主动件1是发动机的飞轮,它的从动件3为片式。它的工作原理如下,分离时接合子35向左移先压在分离杠杆12上,然后再压在间隙杠杆11上,分离杠杆12上的纲丝绳21拉动弹生杠杆20和弹簧17,使它们作用于压力轴14上的压力逐渐消失,并使作用于杠杆块5上C端的压力逐渐消失,这时分离杠杆12被继续下压,钢丝绳21上的卡子19拨动杠杆块5上的控制杆32并代动杠杆块5向顺时针转动,从而使压盘2与从动件3之间产生间隙,最后彻底分离。设置调整螺杆15的目的是调整压力轴14与杠杆块5C端的间隙。设置间隙杠杆11的作用是为了保证杠杆块5产生的间隙能在从动盘3与压盘2和主动件之间产生,它要在杠杆块5已向分离方向转动一定角度并产生一定间隙后开始工作,并与杠杆块5的转动同步。
它接合时的工作原理如下,踏板压下时,接合子35在左端,从动盘3不动,其它部件都随主动件1转动。当接合子在踏板放松的作用下向右移动,分离杠杆12逆时针转动,压盘2在定位压簧23的作用下向左移动最后压住从动盘3,(压簧23的弹力很弱,只起推动压盘3并定位的作用,它不能产生大的正压力)在压盘2向左移时,压盘2与杠杆块5,控制件4,支承盘之间还有间隙,同时控制杆32逆时针转动。杠杆块5在接合弹簧18的作用下向逆时针转动并到位,使杠杆块5上的C端能与压力轴14接触,这时弹簧杆20在施压弹簧17的作用下向逆时针转动,并在接合子继续左移的情况下,弹簧杆20把施压弹簧17的弹力逐渐经压力轴14传给杠杆块5的C端,杠杆块5逐渐产生大的压力经压盘2压向从动盘3,杠杆离合器逐渐接合。压盘2是由外壳25经驱动钢片26来驱动的。即杠杆块5不再承受园周力,只产生正压力,这一点与现在汽车上常用的由弹簧施压的单片离合器一样。
为保证离合器在磨损后仍能正常工作,在离合器上设置了自动补偿装置。它的工作原理如下,当主动件1,从动盘3,压盘2,以杠杆块5产生的磨损最后都反映在杠杆块5卡紧时β角增大上。当β增大到一定值后,控制杆32上的棘爪33伸出卡住自动补偿棘轮22。这时只要离合器一分离,棘爪33拨动棘轮向图16所示的顺时针转动一定角度,棘轮22上的螺纹就推动支承盘7向左移动一点,从而使磨损得到了一定的补偿,由于得到了补偿,杠杆块5在下一次接合时β角将减小,棘爪33不一定卡住棘轮22。因而它是一种阶梯型的自动补偿装置。现在汽车上的制动器中经常使用这种自动补偿装置,可靠性很高。
图15所示的离合器由于用弹簧17逐渐施压因而接合特性持别好,接合分离十分平顺,由于压力轴14与杠杆块5上的C端在分离后的间隙可以特别小。因而接合分离的操纵力比现有的单片式汽车离合器小几至十几倍。并且从动盘2能反向驱动主动件1,从而能实现拖车启动和能用发动机进行制动。
图17为一种汽车用的钳盘式杠杆制动器,它的工作原理与图15-16所示的杠杆离合器相同,自动补偿装置的工作原理也相同。它与图15-16所示的杠杆离合器有以下几个方面不同,第一是它的杠杆块组件只有一组,(当然也可以是几组)不象杠杆离合器一般要均匀设置多组。第二是杠杆块5的C端没有用弹簧施压(当然也可以在C端用弹簧施压),第三是这种钳盘式制动器为常开式,外力作用它时为制动状态。即拉紧钢丝绳21为制动,而放松钢丝绳21即解除制动。放松钢丝绳21后,杠杆块5在分离弹簧31的作用下顺时针转动。第四是由于不采用在C端用弹簧施压,为工作可靠,采用了一组转压件27,它可以把转动盘3与压块2之间产生的摩擦反作用力经转压件27转90°作用于压盘2后,再作用于杠杆块5的C端,从而用C端来支承制动力。这样可使制动器在操纵力更小的情况下产生更大的制动力,并使它工作更为可靠。当然制动产生的摩擦力最后都传给支架30。杠杆块5这样设置,有另一个好处就是汽车前进到退对的制动力都一样。
图19-20为一种装两组杠杆块组的钳盘式制动器,装两组杠杆块5的目的是为了使转动盘正反转都能产生一样的制动力。如果用于汽车能使汽车前进、后退都能得到相同的制动力,由于压盘2上产生的制动力直接作用于杠杆块5的C端,因而不用设置转压件27。
以上这两种钳盘式制器,除了具有现在常用的钳盘式制动器无热衰退和水衰退的优点外,它的操纵力比常用的钳盘式制动器小几十倍,从而在用同样踏力的情况下能产生比现在常用的钳盘式制动器大几十倍的制动力,大大提高了汽车和其它机械的安全性。也大大地扩展了钳盘式制动器的应用范围(如可用于各种载货车上),在保证使用的前提还可大大减少制动系的零件,降低制造和使用成本,并大大提高工作可靠性。
图21-22为一种用于机床和汽车变速器中的一种盘式杠杆离合器,当然它也可以作为制动器使用。这种离合器与其它盘式杠杆离合器的工作原理一样,只不过它的体积小一些,由于它的直径较小,且从动盘3的材料为金属,所以它分离后的间隙可以小一些,因而没有设分离压盘2的机构。也可以在上述钳盘式杠杆制动器和盘式杠杆离合器中设间隙回位弹簧,为使从动盘3在接合时能带动主动件1转动,从而实现拖车启动和利用发动机制动,它的杠杆块5的轴线不与压盘2作用于它的主摩擦力垂直而是平行安装的。因而在压块2与支架30之间安装了转压件27。要使这种杠杆离合器接合分离,只要操纵控制滑动套28移动即可实现。控制滑动套28与从动轴3之间为动配合。
本发明与现在常用的摩擦离合器和制动器相比有以下几方面的优点:
1.由于采用了杠杆块这种具有两支杠杆相乘效果的另件和结构,从而使操纵力特别小,一般比现在常用的摩擦离合器和摩擦制动器小几至几十倍,甚至上百倍,十分容易被控制,为实现机电一体化自动控制提供了一种很好的部件。
2.由于它的操纵力特别小,可以大大简化它的操纵系,如原来要使用液压或气动助力的操纵系统,现在均可直接操纵,从而大大降低了制造和使用成本,并提高了它的可靠性。
3.它的结构简单,体积小,加工十分方便。
4.由于它在操纵力十分小的情况下,可以产生很大的正压力,从而可以大量采用摩擦系数小而寿命长的材料作摩擦付。并可大量采用湿式结构,从而大大提高了离合器的寿命。
5.这种制动器用于汽车上后,可大大提高汽车的制动性能,并克服现有钳盘式制动器的制动力低的缺点。克服现有鼓式制动器有热衰退和水衰退的缺点,减少20%的车祸。
6.由于这种制动器的操纵力十分小和操纵系统十分简单,因而可以集行车制动和应急制动系和驻车制动于一身,大大减化制动系的结构和减少另部件、提高可靠性和安全性,大大减少制造成本和使用成本。
7.由于这种制动器的操纵力十分小。把它用于汽车上后将十分容易设计出简单可靠的防抱死系统。
8.用这种离合器还可方便地研制成各种机械式汽车自动变速器,从而可大大减轻驾驶员的劳动强度,减少30%的车祸。减少驾驶员的培训费,提高发动机、传动系30--60%的寿命。
9.本发明的核心在于发明了一种有两支杠杆的省力效果相乘的省力方式和结构,它不仅能用于离合器和制动器上,还可用于其它需要省力的地方,如制成台钳,制成各种机床用的夹具中的压紧机构中等。因而它将对机械行业和机械自动控制产生很大的影响。