ВЫКЛЮЧАЕМАЯ УПРУГАЯ МУФТА Российский патент 1998 года по МПК F16D3/58 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройствам для передачи вращения.

Известна упругая муфта [1], содержащая упругие резиновые элементы с разгрузочными канавками на боковых поверхностях, установленных неподвижно в радиальных пазах на ведущей и ведомой полумуфтах.

Такая муфта демпфирует крутильные колебания ведущей полумуфты, соединенной, например, с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания. Недостаток этой муфты заключается в том, что она постоянно включена и не может быть применена в приводах вентиляторов ДВС для их периодического отключения.

От этого аналога в изобретении использованы известные признаки выполнения резиновых элементов с разгрузочными канавками и установки их в радиальных пазах ведущей полумуфты.

Известна радиальная шино-пневматическая муфта [2], которая является выключаемой. Указанная муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты, между которыми по окружности установлен резино-кордный баллон с фрикционными накладками. Эта муфта работает в интервалах температур -20-+60^oC, что вполне соответствует эксплуатации ее в приводах вентиляторов ДВС с использованием в качестве рабочей среды сжатого воздуха или масла из системы смазки ДВС. Указанная муфта может быть принята за прототип.

Недостатком прототипа является то, что при малых габаритах сложно выполнить резино-кордный баллон, обеспечивающий гашение значительных крутильных колебаний, а также то, что при износах необходима замена баллона.

При использовании прототипа в качестве муфты привода вентилятора двигателя внутреннего сгорания замена функциональных элементов при износах (а при наличии крутильных колебаний ресурс фрикционных накладок очень низок) практически невозможна без полного демонтажа муфты, что приводит к сложности техобслуживания. В связи с вышеуказанными недостатками шино-пневматические муфты не нашли применения в приводах вентиляторов ДВС.

Задача изобретения - создание простой конструктивно, ремонтопригодной муфты, демпфирующей крутильные колебания ведущего вала, работающей в режиме включения-выключения.

Поставленная задача решается тем, что в выключаемой упругой муфте, содержащей ведущую и ведомую полумуфты, соединяющие-разъединяющие их элементы, установленные с возможностью радиального перемещения, и камеру, заполненную рабочей средой, ведущая полумуфта выполнена с радиальными пазами, соединяющие-разъединяющие элементы выполнены в виде резиновых сухарей и установлены в радиальных пазах ведущей полумуфты с контактом частью своих боковых поверхностей с боковыми поверхностями пазов ведущей полумуфты.

Положительный эффект заключается в том, что в процессе эксплуатации практически изнашиваются только резиновые сухари, которые дешевы, а замена их производится без демонтажа муфты.

На фиг. 1 показан продольный разрез муфты, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1, на фиг. 3 - часть разреза по А-А фиг. 1 (муфта включена).

На валу 1, соединенном, например, с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания и получающим от него крутильные колебания, на шлицах установлена ведущая полумуфта 2 с радиальными пазами, закрытыми с торцов крышкой 3. В радиальных пазах полумуфты 2 размещены с возможностью радиального перемещения резиновые сухари 4, удерживаемые от действия центробежных сил пружинным кольцом 5.

Сухари 4 контактируют с полумуфтой 2 частью своих боковых поверхностей и выступают из пазов на уровне выполненных на боковых поверхностях сухарей противоизносных канавок 6. На валу 1 установлен шкив (фланец) 7. Между полумуфтой 2 и шкивом 7 зажаты втулка 8 с каналами для прохода рабочей среды и диафрагма 9, образующие со шкивом 7 замкнутую камеру 1. На валу 1 выполнены каналы 11 и 12 для подачи рабочей среды в камеру 10. Источник рабочей среды на чертежах не показан (это масло из системы смазки двигателя или сжатый воздух из пневмосистемы транспортного средства). На подшипнике 13, установленном на полумуфте 2, поставлена ведомая полумуфта 14 с закрепленным на ней болтами 15 ободом 16. Между ободом 16 и поверхностями сухарей 4 имеются радиальные зазоры "h". К переднему торцу полумуфты 14 болтами 17 прикреплена крыльчатка вентилятора 18.

Устройство работает следующим образом. (Рассматривается работа муфты в составе привода вентилятора двигателя внутреннего сгорания с жидкостным охлаждением.)
При низкой температуре охлаждающей жидкости муфта выключена, сухари 4 удерживаются в исходном положении пружинным кольцом 5, усилие которого превышает действие на сухари 4 центробежных сил. Полумуфта 2 вращается с валом 1, полумуфта 14 неподвижна. При повышении температуры охлаждающей жидкости сверх допустимой канал 11 сообщается с источником рабочей среды, имеющей повышенное давление. Поступая по каналам 11 и 12 в камеру 10, рабочая среда давит на диафрагму 9, и последняя перемещает сухари 4 в пазах ведущей полумуфты 2, прижимая их к поверхности обода 16 и поверхностям пазов (фиг. 3). Сухари 4 сжаты и контактируют с металлическими поверхностями без проскальзывания. Происходит сцепление ведущей и ведомой полумуфт, крыльчатка вентилятора 18 получает вращение.

Поскольку сухари выходят за пределы пазов в ведущей полумуфте, в этих частях они имеют возможность окружных деформаций на <α , в результате чего крутильные колебания не передаются крыльчатке вентилятора 18. При понижении температуры охлаждающей жидкости происходит сброс давления в камере 10 и пружинным кольцом 5 сухари 4 возвращаются в исходное положение, ведущая и ведомая полумуфты разъединяются. Резиновые сухари 4 работают как демпферы крутильных колебаний при положительных температурах муфты. В условиях низких температур, когда резина становится хрупкой, а также может обледенеть, муфта не включается и состояние резины при этом не имеет значения. При замене износившихся сухарей отвинчиваются болты 17 и 15, снимаются крыльчатка 18, обод 16 и пружинное кольцо 5. Сухари 4 вынимаются из пазов полумуфты 2 и заменяются новыми.

Источники информации.

1. Авторское свидетельство СССР N 815337, кл. F 16 D 3/58.

2. Поляков В.С., Барабаш И.Д., Ряховский О.А. Справочник по муфтам. - Л. : Машиностроение, Ленинградское отделение, 1979, стр. 18, рис. V. 1.

Изобретение может быть использовано в области машиностроения, в частности в устройствах для передачи вращения. Выключаемая муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты, соединяющие-разъединяющие элементы в виде резиновых сухарей, установленные с возможностью радиального перемещения и контактирующие с камерой изменяемого объема, заполненной рабочей средой. Ведущая полумуфта выполнена с радиальными пазами, в которых установлены упомянутые сухари, частью своих боковых поверхностей контактирующие с боковыми поверхностями радиальных пазов ведущей полумуфты. Выключаемая муфта конструктивно проста, позволяет демпфировать крутильные колебания ведущего вала. 3 ил.

Выключаемая упругая муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, соединяющие-разъединяющие их элементы, установленные с возможностью радиального перемещения, и камеру, заполняемую рабочей средой, отличающаяся тем, что ведущая полумуфта выполнена с радиальными пазами, соединяющие-разъединяющие элементы выполнены в виде резиновых сухарей и установлены в радиальных пазах ведущей полумуфты с контактом частью своих боковых поверхностей с боковыми поверхностями пазов ведущей полумуфты.