接組件(9)和緊固螺栓(10)組成；所述上箱體(I)兩側(cè)端部沿圓周方向均勻設(shè)置有η個螺紋孔(1-1)結(jié)構(gòu)，其中η為大于等于I的整數(shù)，所述上箱體(I)肋板中部設(shè)置有半圓形支撐座(1-2)結(jié)構(gòu)，所述上箱體(I)與下箱體(2)連接凸緣處沿上箱體(I)周向設(shè)置有m個通孔(1-3)結(jié)構(gòu)，其中m為大于I的整數(shù)；所述下箱體(2)兩側(cè)端部沿圓周方向均勻設(shè)置有η個螺紋孔(2-2)結(jié)構(gòu)，所述下箱體(2)肋板中部設(shè)置有半圓形支撐座(2-1)結(jié)構(gòu)，所述下箱體(2)與上箱體(I)連接凸緣處沿下箱體(2)周向設(shè)置有m個通孔(2-4)結(jié)構(gòu)，所述下箱體(2)固定底座處沿下箱體(2)周向設(shè)置有k個沉頭螺紋孔(2-3)結(jié)構(gòu)，其中k為大于I的整數(shù)；所述輸入軸(3)為階梯軸結(jié)構(gòu)，所述輸入軸(3) —側(cè)端部設(shè)置有鍵槽(3-1)結(jié)構(gòu)，所述輸入軸(3 )靠近鍵槽(3-1)結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有溝槽(3-2 )結(jié)構(gòu)，所述輸入軸(3 )靠近鍵槽(3-1)結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有集流環(huán)(3-5)結(jié)構(gòu)，所述輸入軸(3)外圓周表面沿軸線方向設(shè)置有通槽(3-8)結(jié)構(gòu)，所述輸入軸(3)靠近另一側(cè)端部的外圓周表面上設(shè)置有導(dǎo)向平鍵槽(3-7)結(jié)構(gòu)，所述輸入軸(3)靠近導(dǎo)向平鍵槽(3-7) —側(cè)設(shè)置有外螺紋(3-6)結(jié)構(gòu)，所述輸入軸(3)靠近外螺紋(3-6)結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有軸肩(3-4)結(jié)構(gòu)，所述輸入軸(3)溝槽(3-2)結(jié)構(gòu)與軸肩(3-4)結(jié)構(gòu)之間的外圓周表面(3-3)軸端組件(4)中深溝球軸承(4-1)過盈配合連接；所述軸端組件(4)包括深溝球軸承(4-1)、軸用彈性擋圈(4-2 )、端蓋(4-3 )、套杯(4-4)和毛氈(4-5)，所述端蓋(4-3)為法蘭結(jié)構(gòu)，所述端蓋(4-3)沿圓周方向均勻設(shè)置有2m個通孔(4-3-1)結(jié)構(gòu)，所述端蓋(4-3) —側(cè)端面設(shè)置有中心通孔(4-3-3)結(jié)構(gòu)，所述端蓋(4_3)中心通孔(4-3-3 )結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)設(shè)置有梯形截面環(huán)槽(4-3-2 )結(jié)構(gòu)；所述套杯(4-4 )為一側(cè)端部設(shè)置有法蘭的薄壁圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述套杯(4-4)沿圓周方向均勻設(shè)置有2m個通孔(4-4-2)結(jié)構(gòu)，所述套杯(4-4)另一側(cè)端部設(shè)置有內(nèi)凸緣(4-4-1)結(jié)構(gòu)；所述毛氈(4-5)為梯形截面圓環(huán)結(jié)構(gòu)；所述滑動支撐組件(5)包括輸入端滑動支撐組件(5-1)和輸出端滑動支撐組件(5-2)，所述輸入端滑動支撐組件(5-1)由軸瓦(5-1-1)、導(dǎo)向平鍵(5-1-2)、調(diào)節(jié)螺母(5-1-3)和滑套(5-1-4)組成，所述軸瓦(5-1-1)為薄壁圓環(huán)結(jié)構(gòu)，布置于上箱體(I)與下箱體(2)的支撐座(1-2)與支撐座(2-1)中，所述軸瓦(5-1-1)兩側(cè)端部設(shè)置有凸緣(5-1-1-1)結(jié)構(gòu)，所述軸瓦(5-1-1)內(nèi)圓周表面(5-1-1-2)與花鍵套(5-2-2)或滑套(5-1-4)配合連接，所述滑套(5-1-4)為一側(cè)端部設(shè)有法蘭的空心圓柱體結(jié)構(gòu)，所述滑套(5-1-4)法蘭四周沿圓周方向均勻設(shè)置有k個通孔(5-1-4-1)結(jié)構(gòu)，其中k為大于等于I的整數(shù)，所述滑套(5-1-4)另一側(cè)端部設(shè)置有沉頭孔(5-1-4-2)結(jié)構(gòu)，所述滑套(5-1-4)內(nèi)孔(5-1-4-4)設(shè)置有導(dǎo)向平鍵槽(5-1-4-3)結(jié)構(gòu)，所述滑套(5-1-4)外圓周表面上設(shè)置有通孔(5-1-4-5)結(jié)構(gòu)，所述輸出端滑動支撐組件(5-2)由軸瓦(5-2-1)和花鍵套(5-2-2)組成，所述花鍵套(5-2-2)為一側(cè)端部設(shè)置有法蘭的中空圓柱體結(jié)構(gòu)，所述花鍵套(5-2-2)四周沿圓周方向均勻設(shè)置有k個通孔(5-2-2-1)結(jié)構(gòu)，所述花鍵套(5-2-2)外圓周表面設(shè)置有通孔(5-2-2-3)結(jié)構(gòu)，所述花鍵套(5-2-2)中空圓柱體內(nèi)側(cè)設(shè)置有花鍵槽(5-2-2-2)結(jié)構(gòu)；所述激振桿(6_2)由前匹配端(6-2-1)、壓電疊堆(6-2-2)和后匹配端(6-2-3)組成，所述前匹配端(6-2-1)階梯狀圓軸結(jié)構(gòu)，所述前匹配端(6-2-1) —側(cè)端部表面設(shè)置有P個螺紋孔(6-2-1-1)結(jié)構(gòu)，所述前匹配端(6-2-1)另一側(cè)端部外圓周表面設(shè)置有外螺紋(6-2-1-3)結(jié)構(gòu)，所述前匹配端(6-2-1)階梯圓環(huán)表面沿圓周方向均勻設(shè)置有i個盲孔(6-2-1-2)結(jié)構(gòu)，其中i為大于I的整數(shù)，所述后匹配端(6-2-3 )為圓柱體結(jié)構(gòu)，所述后匹配端(6-2-3 )一側(cè)端部表面設(shè)置有P個螺紋孔(6-2-3-1)結(jié)構(gòu)，所述后匹配端(6-2-3)另一側(cè)端部表面中心位置設(shè)有內(nèi)螺紋孔(6-2-3-2)結(jié)構(gòu)；所述摩擦板(6-3 )為圓盤結(jié)構(gòu)，所述摩擦板(6-3 )端部表面靠近中心位置設(shè)有P個沉頭螺紋孔(6-3-1)結(jié)構(gòu)，所述摩擦板(6-3)—側(cè)端部表面沿圓周方向均勻粘接有j片矩形壓電陶瓷片(6-3-2)，所述矩形壓電陶瓷片(6-3-2)為七激振模式的矩形壓電陶瓷片，所述粘接于摩擦板(6-3)端部表面的矩形壓電陶瓷片(6-3-2)的形變方向與摩擦板(6-3)的軸線方向垂直，其中j為大于等于I的整數(shù)；所述預(yù)緊組件(7)包括擋板(7-1)、預(yù)緊彈簧(7-2)和預(yù)緊螺母(7-3)，所述擋板(7-1)為圓盤結(jié)構(gòu)，所述擋板(7-1)中心位置設(shè)有通孔(7-1-1)結(jié)構(gòu)，所述預(yù)緊螺母(7-3)旋合連接于輸出軸(8)的外螺紋(8-2)，所述預(yù)緊彈簧(7-2)套接于輸出軸(8)的外圓周表面；所述輸出軸(8)為階梯軸結(jié)構(gòu)，所述輸出軸(8) —側(cè)端部設(shè)置有鍵槽(8-6)結(jié)構(gòu)，所述輸出軸(8)靠近鍵槽(8-6)結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有集流環(huán)(8-8)結(jié)構(gòu)，所述輸出軸(8)外圓周表面沿軸線方向設(shè)置有通槽(8-7)結(jié)構(gòu)，所述輸出軸(8)另一側(cè)端部沿圓周方向設(shè)置有花鍵(8-1)結(jié)構(gòu)，所述輸出軸(8)靠近鍵槽(8-6)結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有溝槽(8-5)結(jié)構(gòu)，所述輸出軸(8)靠近花鍵(8-1)結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有外螺紋(8-2)結(jié)構(gòu)，所述輸出軸(8)的溝槽(8-5)結(jié)構(gòu)與外螺紋(8-2)結(jié)構(gòu)之間設(shè)置有軸肩(8-3)結(jié)構(gòu)，所述輸出軸(8)溝槽(8-5)結(jié)構(gòu)與軸肩(8-3)結(jié)構(gòu)之間的外圓周表面(8-4)與軸端組件(4)中的深溝球軸承(4-1)過盈配合連接；所述連接組件(9)包括螺栓(9-1)和螺母(9-2);所述布置于離合激振組件(6)中一側(cè)激振桿(6-2)上的壓電疊堆(6-2-2)構(gòu)成激振組Al，所述布置于離合激振組件(6)中另一側(cè)激振桿(6-2)上的壓電疊堆(6-2-2)構(gòu)成激振組A2，所述激振組Al與激振組A2構(gòu)成激振組A ;所述布置于離合激振組件(6)中一側(cè)摩擦板(6-3)上的矩形壓電陶瓷片(6-3-2)構(gòu)成激振組BI，所述布置于離合激振組件(6)中另一側(cè)摩擦板(6-3)上的矩形壓電陶瓷片(6-3-2)構(gòu)成激振組B2，所述激振組BI與激振組B2構(gòu)成激振組B。2.一種如權(quán)利要求1所述的強力輸出夾心式梁板復(fù)合激振增扭調(diào)速離合裝置的控制方法，其特征在于:為一種用于強力輸出夾心式梁板復(fù)合激振增扭調(diào)速離合裝置實現(xiàn)離合動作的控制方法，所述一種用于強力輸出夾心式梁板復(fù)合激振增扭調(diào)速離合裝置實現(xiàn)離合動作的控制方法具體為:激振組Al或激振組A2或激振組Al與激振組A2通以某一超聲頻段(大于16 kHz)內(nèi)的交流激勵電信號，交流激勵電信號為正弦、方波或鋸齒波等周期電信號; 或為另一種用于強力輸出夾心式梁板復(fù)合激振增扭調(diào)速離合裝置實現(xiàn)離合動作的控制方法，所述另一種用于強力輸出夾心式梁板復(fù)合激振增扭調(diào)速離合裝置實現(xiàn)離合動作的控制方法具體為:激振組BI或激振組B2或激振組BI與激振組B2通以某一超聲頻段(大于16 kHz)內(nèi)的交流激勵電信號，交流激勵電信號為正弦、方波或鋸齒波等周期電信號。3.一種如權(quán)利要求1所述的強力輸出夾心式梁板復(fù)合激振增扭調(diào)速離合裝置的控制方法，其特征在于:為一種用于強力輸出夾心式梁板復(fù)合激振增扭調(diào)速離合裝置實現(xiàn)增扭調(diào)速的控制方法，所述用于強力輸出夾心式梁板復(fù)合激振增扭調(diào)速離合裝置實現(xiàn)增扭調(diào)速的控制方法具體為:激振組BI通以某一超聲頻率(大于16 kHz)內(nèi)的交流激勵電信號，激振組Al通以同一超聲頻率內(nèi)的交流激勵電信號；或激振組B2通以某一超聲頻率(大于16kHz )內(nèi)的交流激勵電信號，激振組A2通以同一超聲頻率內(nèi)的交流激勵電信號；或激振組BI與激振組B2通以某一超聲頻率(大于16 kHz)內(nèi)的交流激勵電信號，激振組Al與激振組A2通以同一超聲頻率內(nèi)的交流激勵電信號；激振組A與激振組B通以交流激勵電信號的相位差為90度或270度；交流激勵電信號為正弦、方波或鋸齒波等周期電信號。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種強力輸出夾心式梁板復(fù)合激振增扭調(diào)速離合裝置及其控制方法，以解決當前超聲波離合器實現(xiàn)功能單一、不可增扭調(diào)速等技術(shù)問題。本發(fā)明包括上箱體、下箱體、輸入軸、軸端組件、滑動支撐組件、離合激振組件、預(yù)緊組件、輸出軸、連接組件和緊固螺栓，離合激振組件包括固定盤、激振桿和摩擦板，激振桿包括前匹配端、壓電疊堆和后匹配端。施加超聲頻段內(nèi)激勵電信號于壓電疊堆及壓電陶瓷片，激發(fā)激振桿和摩擦板分別產(chǎn)生縱振和彎曲或徑向伸縮振動模態(tài)，利用振動模態(tài)的疊加耦合，產(chǎn)生驅(qū)動行波形成驅(qū)動摩擦力，實現(xiàn)裝置的離合控制與增扭調(diào)速。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、可增扭調(diào)速等技術(shù)優(yōu)勢，在機械傳動與制動技術(shù)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。
【IPC分類】F16D28/00, F16D13/38
【公開號】CN105587795
【申請?zhí)枴緾N201510002742
【發(fā)明人】劉小勇, 李榮麗, 何麗鵬, 王良, 程廷海
【申請人】長春工業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年1月6日