一种分离轴承拨叉、变速器、传动系统及车辆

技术领域

本发明属于汽车零部件结构技术领域，具体涉及一种分离轴承拨叉。

背景技术

圆弧曲面因其制造工艺简单，因此现有变速器中分离轴承拨叉的工作面广泛采用圆弧曲面。现有工作面为圆弧曲面的分离轴承拨叉的结构如图1所示，半径为D的圆弧曲面12为分离轴承拨叉11的工作面，图中的双点划线表示分离轴承拨叉11旋转β角时的位置。由于圆弧曲面本身的特性决定了现有分离轴承拨叉工作时有以下缺点：

(1)存在冲击，加快了工作面的磨损。如图2所示，该分离轴承拨叉的工作行程S与转角β存在的几何关系为：S＝H×sinβ+D，其中H为分离轴承拨叉的旋转中心14与变速器一轴的中心线13之间的竖直距离。从该式可知，S与β成非线性的正弦关系，也就是说，分离轴承拨叉匀角速度运动时，其沿工作行程方向的移动速度非匀速，从而导致工作时不柔和平顺，存在冲击，加快了工作面的磨损，导致分离轴承拨叉的使用寿命缩短。

(2)分离力不足。如图3所示，该分离轴承拨叉工作时，从受力分析来看，在拨叉推力F大小一定的情况下，随着转角β的变大，拨叉推力F在水平方向上的分力F1即分离轴承拨叉的工作推力逐渐减小，使得分离力逐渐减小，易因分离力不足而导致离合器分离不彻底；图中的F2为拨叉推力F在竖直方向上的分力。

(3)易造成分离轴承单元偏磨。如图3所示，该分离轴承拨叉工作时，随着转角β的变大，圆弧曲面12与分离轴承单元的接触点和变速器一轴的中心线13在竖直方向上的偏移量X逐渐变大，使得该分离轴承拨叉给分离轴承单元的偏心力矩即F1×X也逐渐增大，从而造成分离轴承单元存在偏磨现象；

因此，如何设计一种分离轴承拨叉，以使得其工作过程较为柔和平顺，降低对工作面的磨损，提高分离轴承拨叉的使用寿命，成为本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种分离轴承拨叉，以解决现有技术中的上述技术问题。本发明的另一目的是提供一种包含上述分离轴承拨叉的变速器、传动系统及车辆。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种分离轴承拨叉，所述分离轴承拨叉具有用于与变速器的分离轴承单元相接触的工作面，所述工作面为圆的渐开线曲面。

优选地，用于形成所述渐开线曲面的圆为基圆，所述基圆的圆心与所述分离轴承拨叉的旋转中心相重合。

优选地，所述基圆的半径等于所述分离轴承拨叉的旋转中心与变速器一轴的中心线之间的竖直距离。

优选地，所述分离轴承拨叉的上端非工作面为平直面。

优选地，所述平直面的左端通过弧形面与所述渐开线曲面的上端相连，所述平直面的右端通过弧形面与所述分离轴承拨叉的右侧面相连。

优选地，所述渐开线曲面的下端通过弧形过渡面与所述分离轴承拨叉的左侧面相连。

一种变速器，其包括分离轴承拨叉，所述分离轴承拨叉为上述任一项所述的分离轴承拨叉。

一种传动系统，其包括变速器，所述变速器为上述所述的变速器。

一种车辆，其包括传动系统，所述传动系统为上述所述的传动系统。

本发明的有益效果在于：

本发明的分离轴承拨叉，其工作面采用的是渐开线曲面，使得在工作过程中，分离轴承拨叉的工作行程与分离轴承拨叉的转角成线性关系，这样在分离轴承拨叉做匀角速度运动时，分离轴承拨叉在其工作行程方向上也是匀速运动，从而使得分离轴承拨叉的运动在整个工作过程中均较为柔和平顺，而无冲击现象，也就使得其工作面不会受到冲击磨损，进而有效地降低了对工作面的磨损，延长了分离轴承拔叉的使用寿命。

本发明的变速器、传动系统及车辆同样具有上述有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，并将结合附图对本发明的具体实施例作进一步的详细说明，其中

图1为现有分离轴承拨叉的示意图；

图2为现有分离轴承拨叉的工作行程S与转角β的关系图；

图3为现有分离轴承拨叉工作时的接触点处于偏心位置时的示意图；

图4为本发明实施例提供的分离轴承拨叉在使用时的示意图；

图5为本发明实施例提供的圆的渐开线形成过程的示意图；

图6为本发明实施例提供的分离轴承拨叉旋转β角后的位置与其初始位置的关系图；

图7为本发明实施例提供的基圆的半径R不等于H时的示意图；

图8为本发明实施例提供的基圆的圆心与分离轴承拨叉的旋转中心不同心时的示意图。

附图中标记：

11、分离轴承拨叉，12、圆弧曲面，13、变速器一轴的中心线，

14、分离轴承拨叉的旋转中心；

21、分离轴承拨叉，22、渐开线曲面，23、平直面，24、弧形过渡面，25、拨叉轴；31、变速器一轴，32、变速器一轴的中心线，

33、一轴轴承盖，34、分离轴承单元。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合具体实施例对本方案作进一步地详细介绍。

如图4所示，本发明实施例提供了一种分离轴承拨叉，所述分离轴承拨叉21具有用于与变速器的分离轴承单元34相接触的工作面，所述工作面为圆的渐开线曲面22。

本发明实施例提供的分离轴承拨叉，其工作面采用的是渐开线曲面22，使得在工作过程中，分离轴承拨叉的工作行程与分离轴承拨叉的转角成线性关系，这样在分离轴承拨叉21做匀角速度运动时，分离轴承拨叉21在其工作行程方向上也是匀速运动，从而使得分离轴承拨叉21的运动在整个工作过程中均较为柔和平顺，而无冲击现象，也就使得其工作面不会受到冲击磨损，进而有效地降低了对工作面的磨损，延长了分离轴承拔叉的使用寿命。

进一步地，用于形成所述渐开线曲面的圆为基圆，所述基圆的圆心与所述分离轴承拨叉21的旋转中心相重合。采用此方案，能够使得分离轴承拨叉的工作推力的大小和方向始终不变，从而使得分离轴承单元受到的分离力充足而不会减小，进而能够使得离合器分离平稳，较好地避免了因分离力不足导致离合器分离不彻底的现象发生。

进一步地，所述基圆的半径R等于所述分离轴承拨叉21的旋转中心与变速器一轴的中心线32之间的竖直距离H。采用此方案，能够使得分离轴承拨叉在工作过程中，其工作推力的方向始终与基圆相切，而不会有偏心力矩作用在分离轴承单元上，从而能够有效地避免分离轴承单元出现偏磨现象，提高分离轴承单元的使用寿命。

具体地，所述分离轴承拨叉的上端非工作面为平直面23。

可以优选，所述平直面23的左端通过弧形面与所述渐开线曲面22的上端相连，所述平直面23的右端通过弧形面与所述分离轴承拨叉21的右侧面相连。

具体地，所述渐开线曲面22的下端通过弧形过渡面24与所述分离轴承拨叉的左侧面相连。

本发明的有益效果详解如下：

关于现有技术中圆的渐开线的说明：

如图5所示，把一条没有弹性的绳子A

圆的渐开线具有两个基本性质：

性质一：渐开线的任意一条发生线(如A

性质二：渐开线的任意一条发生线就是渐开线相应点的法线，且与基圆相切，例如，发生线A

有益效果一：本发明提供的分离轴承拨叉及其工作机构的工作过程柔和平顺，无冲击，工作面不易被快速磨损。

如图6所示，分离轴承拨叉逆时针旋转β角，推动分离轴承单元34向左移动的距离为S(S亦称为分离轴承拨叉的工作行程)，图中双点划线所示的为分离轴承单元34和分离轴承拨叉21移动后的位置。根据渐开线的性质一可得到S＝R×β，其中β的单位是弧度。可见，工作面为渐开线曲面的分离轴承拨叉的工作行程S与转角β成线性关系，因此，该分离轴承拨叉在整个工作过程中均较为柔和平顺，无冲击现象，工作面也就不会有冲击磨损，从而使得工作面不易被快速磨损，进而使得分离轴承拨叉的使用寿命得到了延长。

有益效果二：保持分离力不变，使得离合器分离彻底；

如图6所示，设施加在分离轴承拨叉上的转动力矩为M，分离轴承拨叉作用在分离轴承单元上的力即工作推力为F。根据渐开线的性质二可知，在分离轴承拨叉转动工作过程中，其工作推力F的方向始终沿着渐开线曲面与分离轴承单元的接触点的法线方向，工作推力F的方向与基圆R相切，工作推力F的大小等于M/H(但M和H是固定值)，因此，工作推力F的大小和方向始终不变，从而使得分离轴承受到的分离力不变，而不会如现有技术中一样出现分离力变小的现象，进而使得离合器分离平稳且彻底，避免了因分离力不足导致离合器分离不彻底。

有益效果三，分离轴承拨叉及其工作机构在工作过程中不会产生偏心力距，避免分离轴承单元出现偏磨现象。

由于本发明的分离轴承拨叉的工作面采用的是渐开线曲面，如图4所示，因此分离轴承拨叉在转动过程中，分离轴承拨叉的工作推力F的方向始终与基圆R相切，也就不会产生图3中所示的水平分力F1，更不会产生偏心力距即F1×X。

如图7所示，如果基圆的半径R≠H，因工作推力F的方向始终与基圆相切，因此工作推力F与变速器一轴的中心线32之间将会存在偏距X，从而产生偏心力矩即F×X，作用在分离轴承单元上，造成分离轴承单元34出现偏磨现象。

本发明基圆的半径R等于分离轴承拨叉的旋转中心(即拨叉轴25的轴线)与变速器一轴的中心线之间的竖直距离H，如图6所示，分离轴承拨叉工作过程中，工作推力F的方向始终与基圆R相切，且与变速器一轴的中心线重合，即保证工作过程中X＝0，因此分离轴承单元受到的偏心力矩F×X等于零，这使得分离轴承单元不会出现偏磨现象。

如图8所示，如果分离轴承拨叉的旋转中心与渐开线曲面的基圆不同心，图中O

本发明不仅使基圆的半径R等于分离轴承拨叉的旋转中心与变速器一轴的中心线之间的距离H，而且使基圆的圆心O

本发明实施例还提供了一种变速器，其包括分离轴承拨叉，所述分离轴承拨叉为上述任一项所述的分离轴承拨叉。由于本发明的分离轴承拨叉具有上述有益效果，包含该分离轴承拨叉的变速器同样具有上述有益效果。

本发明实施例还提供了一种传动系统，其包括变速器，所述变速器为上述技术方案中所述的变速器。由于上述变速器具有上述有益效果，包含该变速器的传动系统同样具有上述有益效果。

本发明实施例还提供了一种车辆，其包括传动系统，所述传动系统为上述技术方案中所述的传动系统。由于上述传动系统具有上述有益效果，包含该传动系统的车辆同样具有上述有益效果。

本发明的分离轴承拨叉性能稳定，工作过程柔和，分离轴承拨叉、分离轴承单元等零部件耐久寿命增加，用户满意度得到大幅提高。

以上仅是本发明的优选实施方式，需要指出的是，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，而且，在阅读了本发明的内容之后，本领域相关技术人员可以对本发明做出各种改动或修改，这些等价形式同样落入本申请所附权利要求书所限定的范围。