МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F16D41/08 

Изобретение относится к машиностроению, в частности, к автотракторостроению и может быть использовано в качестве муфты сцепления для передачи крутящего момента, кратковременного разъединения ведущего и ведомого валов трансмиссии транспортных средств и тяговых средств.

Известна однодисковая муфта сцепления нормально замкнутого посредством пружины типа, включающая корпус, ведущий, нажимной и ведомый фрикционные диски. При этом ведомый диск оснащен гасителем крутильных колебаний, а механизм управления работой муфты выполнен в виде рычажной системы и выжимного подшипника, закрепленного на втулке с возможностью осевого перемещения. (Автомобиль. Основы конструкции. М. Машиностроение, 1986, с. 114, фиг. 88а).

Известна реверсивная муфта, которая соединяет две кинематические цепи. В зависимости от включения муфта может передавать момент вращения в обоих направлениях. Муфта содержит ведущий и ведомый элементы, в полости между которыми установлены подпружиненные тела заклинивания, управления которыми осуществляется посредством вилки (Ряховский О.А. Иванов С.С. Справочник по муфтам -Л. Политехника, 1991, стр. 251, фиг. 5.2 г). Данная муфта принята за прототип.

Технический результат состоит в возможности расширить эксплуатационные возможности устройства, использовать в качестве муфты сцепления в транспортных и тяговых средствах, где требуется кратковременное разъединение ведущего и ведомого вала при переключении передач, трогания и торможения как двигателем, так и тормозной системой, предохранить трансмиссию от динамических нагрузок при малых габаритах, обеспечения функциональной надежности и высоким КПД.

На фиг. 1 дана муфта сцепления продольный разрез; на фиг. 2 то же, поперечный разрез (частично), на фиг. 3 вид по стрелке А на фиг. 2 (на вилку перекллючения).

Реверсивная муфта сцепления содержит ведущее звено 1 с клиновыми противоположно направленными полостями 2, в которых расположены подпружиненные тела заклинивания 3. При этом ведущее звено 1 выполнено составным из двух концентрично расположенных элементов, связанных друг с другом в окружном направлении посредством пружин 4, образуя гаситель крутильных колебаний. Посредством тел заклинивания 3 ведущее звено 1 взаимодействует с ведомым звеном 5, закрепленным на ведомом валу 6 шлицами 7. Ведущее звено 1 в целом жестко прикреплен к маховику 8 двигателя (на фиг. не обозначен) внутреннего сгорания. Концентрично звеньям 1 и 5 к звену 1 шарнирно прикреплена посредством 9 вилка управления 10 с возможностью взаимодействия с телами заклинивания 3 и рычагами 11, шарнирно прикрепленными с торцевой стороны ведущего звена 1 с возможностью ограниченного перемещения относительно торца и взаимодействия с нажимным подшипником 12, закрепленным на втулке 13, установленной с возможностью осевого перемещения на ведомом валу 6 или по направляющей втулке 14 корпуса 15. Рычаги 11 подпружинены относительно торца ведущего звена 1 пружинами 16. Вилка управления 10 выполнена, например, по торцу с наклонными пазами 17, взаимодействующими с рычагами 11 с возможностью поворота вилки в направлении расширения клиновых полостей 2 одного направления. Взаимодействие рычагов 11 с вилкой 10 может быть осуществлено и другими способами, например, реечным, винтовым соединениями.

Муфта сцепления работает следующим образом.

От коленчатого вала двигателя (на фиг. не показано) вращенье в направлении ω получает маховик 8 и жестко в нему прикрепленное ведущее звено 1 муфты, состоящее из двух концентрично расположенных элементов, связанных между собой пружинами 4 в окружном направлении, образуя гаситель крутильных колебаний. Подпружиненные тела закрепления 3, расположенные в клиновых полостях 2 одного направления ведущего звена 1, заклинивают (фрикционно соединяют) ведущее 1 и ведомое 5 звенья. Ведомое звено 5 посредством шлицев 7 передает крутящий момент ведомому валу 6 (первичному валу коробки передач).

Для переключения передачи необходимо ведущий и ведомый валы, т.е. ведущее звено 1 и ведомое звено 5 разъединить. Для этого системой управления (на фиг. не показано) сообщается осевое перемещение нажимной втулки 13 с нажимным подшипником 12 справа налево по фиг. 1. Втулка 13 перемещается по направляющей 14 корпуса 15 коробки передач вдоль оси ведомого вала 6. Подшипник 12 взаимодействует с рычагами 11, шарнирно закрепленными со стороны торца на ведущем звене 1. Рычаги 11 поворачиваются, сжимая пружины 16, и воздействуют, например, на стенки наклонных пазов 17 вилки управления 10 (в направлении Б на фиг. 3), которая поворачивается на подшипнике 9, закрепленном в ведущем звене 1, в сторону расширения клиновых полостей одного направления (в направлении С по фиг. 3), выталкивая тела заклинивания 3 в сторону расширения клиновых полостей 2 (в направлении по фиг. 2). Происходит размыкание ведущего 1 и ведомого 5 звеньев муфты. При этом тела заклинивания, расположенные в клиновых полостях 2 противоположного направления, не препятствуют свободному относительному вращению звеньев 1 и 5. Производится переключение (или включение) передачи. Система управления (с помощью педали сцепления) включается в обратном порядке. Элементы 13, 12, 11, 10 перемещаются также в обратном направлении под воздействием других элементов системы управления (на фиг. не обозначены) и в том числе пружин 16 возврата рычагов 11. Тела заклинивания 3 соединяют ведущее 1 и ведомое 5 звенья муфты, передавая крутящий момент двигателя первичному валу коробки.

В режиме торможения транспортного средства двигателем угловая частота вращения ведомого звена 5 больше угловой частоты вращения ведущего звена 1, поэтому ведущее 1 и ведомое 5 звенья муфты соединяются посредством тел заклинивания 3, расположенных в клиновых полостях 2 противоположного направления. Для переключения в этом случае разъединение ведущего и ведомого элементов производится перегазовкой двигателя при выжатой педали сцепления.

Кинематическое взаимодействие рычагов 11 с вилкой управления 10 может быть осуществлено и другими способами, обеспечивающими при линейном перемещении рычагов 11 под воздействием нажимного подшипника 12 поворот вилки, например, винтовой, зубчатой и т.д. парами.

Масса и момент инерции ведомого звена 5 в предлагаемом устройстве снижены до минимума путем размещения элементов гасителя крутильных колебаний и элементов управления вилкой переключения, как и самой вилки, на ведущем звене 1.

Использование: в машиностроении, автотракторостроении. Сущность изобретения: муфта содержит ведущее и ведомое звенья, последнее из которых смонтировано на ведомом валу, подпружиненные в окружном направлении тела заклинивания, вилку переключения и механизм управления перемещением вилки в окружном направлении. Снабжена втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения вдоль ведомого вала. Нажимные подшипники закреплены на втулке. Ведущее звено выполнено в виде двух концентрично расположенных элементов и образующих полости с поперечным сечением в виде клина, вершины смежных полостей которых разнонаправлены. Механизм управления перемещением вилки выполнен в виде рычагов. 3 ил.

Муфта сцепления, содержащая ведущее и ведомое звенья, последнее из которых смонтировано на ведомом валу, подпружиненные в окружном направлении тела заклинивания, вилку переключения, установленную с возможностью взаимодействия с телами заклинивания, и механизм управления перемещением вилки в окружном направлении, отличающаяся тем, что она снабжена установленной с возможностью осевого перемещения вдоль ведомого вала втулкой, закрепленным на последней нажимным подшипником, ведущее звено выполнено в виде двух концентрично расположенных элементов, связанных между собой в окружном направлении пружинами и образующих полости с поперечным сечением в виде клина, вершины смежных полостей которых разнонаправлены, механизм управления перемещением вилки выполнен в виде подпружиненных в радиальном направлении рычагов, шарнирно закрепленных к одному из торцов ведущего звена с возможностью ограниченного перемещения относительно указанного торца и кинематического взаимодействия с вилкой переключения и нажимным подшипником, при этом тела заклинивания размещены в упомянутых полостях, а вилка переключения установлена с возможностью взаимодействия с телами заклинивания, расположенных в полостях с идентичным расположением их вершин.