МУФТА ВКЛЮЧЕНИЯ СЦЕПЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2004 года по МПК F16D23/00 F16D23/14 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в конструкциях устройств выключения сцепления транспортных средств.

Известна конструкция муфты включения сцепления [1], включающая радиально-упорный шариковый подшипник с вращающимся наружным кольцом, втулку из эластичного материала, имеющую ребра для самоцентрирования подшипника, отражательную шайбу, завальцованную на наружном кольце подшипника с установленным между ними эластичным кольцом, муфту подшипника, имеющую втулку муфты из синтетического материала, и залитую в эту втулку фланцевую часть из двух металлических пластин для передачи осевых усилий от элемента управлением сцеплением.

Недостатком данного технического решения относится сложность конструкции муфты подшипника из-за наличия двух металлических деталей, заливаемых под давлением синтетическим материалом в литьевой форме, что обусловливает применение сложного и высокоточного оборудования, снижает производительность процесса литья.

Наиболее близким заявляемому из числа известных технических решений является муфта выключения сцепления транспортного средства [2], содержащая радиально-упорный шариковый подшипник с вращающимся наружным кольцом и неподвижным внутренним кольцом, первую втулку, на которой установлено внутренне кольцо подшипника, и вторую втулку, входящую внутрь первой втулки, и на которой установлен фланец. Первая втулка имеет кольцевой выступ для предотвращения относительно нее осевого перемещения подшипника, вторая втулка входит внутрь первой втулки с образованием радиального зазора, упомянутый фланец контактирует с торцевой поверхностью первой втулки, а на обращенной к подшипнику стороне указанной торцевой поверхности первой втулки напротив торца наружного кольца подшипника выполнен кольцевой выступ и аксиально направленный борт, расположенный с заданным зазором относительно наружной поверхности наружного кольца подшипника, при этом внутренняя и наружная поверхности второй втулки в зоне расположения на ней фланца очерчена тремя равными дугами, величина радиусов которых больше величины радиусов окружностей, ограничивающих упомянутую внутреннюю и наружную поверхности этой втулки, причем центры дуг расположены попарно на биссектрисах центральный углов указанных дуг, равных 120^o, со смещением от оси вращения втулки.

Недостатком данного устройства является низкая долговечность, так как из-за погрешностей изготовления деталей муфты и ее сборки нагрузка между шариками шарикоподшипника распределена неравномерно, в подшипнике плохо удерживается смазка, а из-за наличия веса подшипника и силы трения между торцами внутреннего кольца подшипника и сопрягаемым с ним горцем первой втулки подшипник плохо центрируется относительно сопрягаемого с ним элемента сцепления транспортного средства.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение долговечности работы муфты.

Поставленная задача решается тем, что в известной муфте включения сцепления транспортного средства, содержащей радиально-упорный шариковый подшипник с вращающимся наружным кольцом и неподвижным внутренним кольцом, первую втулку, на которой установлено внутренне кольцо подшипника, и вторую втулку, входящую внутрь первой втулки, и на которой установлен фланец, на второй втулке установлен упор, упор, первая втулка и фланец зажаты с натягом между противоположными торцами второй втулки, первая втулка имеет сферическую поверхность, на которую опирается своей внутренней сферической поверхностью внутренне кольцо подшипника с возможностью самоустановки относительно центра сферы, на внутренней поверхности наружного кольца подшипника запресована маслоотражающая шайба, а упор имеет маслоотражающий выступ.

Сферическая опора расположена на внутренней поверхности подшипника и поэтому его вес слабо влияет точность центрирования относительно сопрягаемого с ним элемента сцепления транспортного средства. Так как подшипник шарнирно связан с поверхностью первой втулки, то он в процессе работы муфты имеет возможность самоустанавливаться относительно рабочей поверхности сцепления, в результате чего нагрузка равномерно распределяется между шариками и повышается долговечность работы муфты. Этому также способствует наличие маслозащитной шайбы, запресованной на внутренней поверхности наружного кольца подшипника, и маслоотражательного выступа на упоре. Маслозащитная шайба удерживает смазку от разбрызгивания под действием центробежных сил, в результате чего уменьшается износ рабочих поверхностей подшипника и возрастает долговечность муфты.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации показало, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна ранее, следовательно? оно соответствует условию патентоспособности "новизна".

Предложенное решение позволяет получить новый технический эффект, следовательно, имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники. Предложенное техническое решение промышленно применимо, так как может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".

На фиг. 1 изображена муфта включения сцепления, продольный разрез; на фиг.2 - вид А.

Муфта включения сцепления транспортного средства содержит однорядный шарикоподшипник, состоящий из внутреннего кольца 1, наружного кольца 2 и шариков 3, разделенных сепаратором 4. Вращающееся наружное кольцо 2 подшипника контактирует с вращающимся сопрягаемым с ним элементом сцепления (не показан). Невращающееся внутренне кольцо 1 шарнирно связано с первой втулкой 5 с возможностью поворота вокруг центра шарнирного соединения. Для этого на внутренней поверхности внутреннего кольца 1 подшипника, вблизи расположения его центра тяжести и на наружной поверхности первой втулки 5 выполнены сферические поверхности радиусом R с центром О, расположенным на оси муфты (фиг. 1). Первая втулка 5 своим левым торцем сопряжена с фланцем 6, а своим правым торцем сопряжена с упором 7. Все они установлены на наружной поверхности второй втулки 8 и зажаты с натягом в осевом направлении между ее развальцованными торцами.

Упор 7 со стороны наружного кольца 2 подшипника имеет выступ, который, с одной стороны, ограничивает осевое перемещение внутреннего кольца 1 подшипника, с другой стороны, создает необходимую герметичность внутренней полости подшипника. Наклон поверхности выступа в сторону внутреннего кольца обеспечивает поступление смазки снизу к контактирующим сферическим поверхностям деталей 1 и 5. С противоположной стороны подшипника его герметичность обеспечивается лабиринтным уплотнением 9 и маслоотражательной шайбой 10. Двойное лабиринтное уплотнение предотвращает попадание в подшипник загрязнений извне, маслоотражательная шайба 10 надежно защищает разбрызгивание смазки из полости подшипника под действием центробежных сил в процессе работы муфты. Часть смазки через зазор между внутренним кольцом 1 и маслоотражательной шайбой 10 попадает к шарнирному соединению деталей 1 и 5, обеспечивая легкость шарнирных перемещений и предотвращая износ сопрягаемых поверхностей.

Фланец 6 со стороны подшипника имеет четыре выступа (фиг.1 и 2), по которым центрируется лабиринтное уплотнение 9 и которое входит в соответствующие радиальные пазы внутреннего кольца 1 подшипника, удерживая его от возможного проворота вокруг оси под действием вибраций муфты в процессе эксплуатации.

Сборку муфты осуществляют в следующей последовательности. Предварительно осуществляют сборку подшипника, соединяя между собой внутреннее кольцо 1, наружное кольцо 2 и шарики 3 с сепаратором 4. В подшипник закладывают смазку. Во внутренне кольцо 2 запресовывают отражательную шайбу 10. Затем на предварительно развальцованную со стороны наружного кольца подшипника вторую втулку 8 последовательно устанавливают упор 7, ранее собранный подшипник, первую втулку 5, лабиринтное уплотнение 9 и фланец 6. После этого вторую втулку развальцовывают со стороны фланца 6, создавая натяг между деталями 7, 5 и 6.

Работа устройства осуществляется следующим образом. При установке муфты в узле на цилиндрической направляющей (не показана) по отверстию второй втулки 8, к фланцу 6 прикладывают осевое усилие от вилки (не показана) включения сцепления. Под действием вилки муфта смещается вдоль направляющей, воздействуя наружным кольцом 2 подшипника на вращающийся элемент (не показан) сцепления, тем самым выключая сцепление.

Так как шариковый подшипник в муфте установлен на шарнире, причем шарнир примерно расположен по центру тяжести подшипника, то подшипник легко центрируется относительно вращающего элемента сцепления (не показан), вес подшипника на это не оказывает влияния, а нагрузка равномерно распределяется между шариками. Тем самым обеспечивается высокая долговечность работы муфты. Самоцентрированию подшипника может мешать сила трения в зоне контакта деталей 1 и 5. Это влияние силы трения устраняется при обеспечении следующего соотношения между размерами деталей муфты:

где α - угол контакта внутреннего кольца сферических поверхностей внутреннего кольца 1 подшипника и первой втулки 5, отсчитанный от плоскости, перпендикулярной оси муфты (фиг.1);
f - коэффициент трения скольжения контактирующих поверхностей;
R - радиус сферы;
do - диаметр полоски контакта наружного кольца 2 подшипника с вращающимся элементом сцепления.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения заключается в следующем.

1. Повышается долговечность и надежность работы муфты включения сцепления.

2. Упрощается конструкция муфты и снижаются затраты на ее изготовление.

Источники информации
1. Заявка Франции 263694, кл. F 16 D 23/14, 1990.

2. Патент РФ 2115042 С1, кл. 6 F 16 D 23/14 // Новиков А.Ф., Шнырь С.М., Жаворонков Е.В.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и может быть использовано в конструкциях устройств включения сцепления транспортных средств. Муфта включения сцепления транспортного средства содержит радиально-упорный шариковый подшипник с вращающимся наружным кольцом и невращающимся внутренним кольцом, первую втулку, на которой установлено внутреннее кольцо подшипника, и вторую втулку, входящую внутрь первой втулки и на которой установлен фланец. При этом на второй втулке установлен упор. Упор, первая втулка и фланец зажаты с натягом между противоположными торцами второй втулки, первая втулка имеет сферическую поверхность, на которую опирается своей внутренней сферической поверхностью внутреннее кольцо подшипника. Внутреннее кольцо подшипника имеет возможность самоустановки относительно центра сферы. Технический результат - повышение долговечности работы муфты. 2 ил.

Муфта включения сцепления транспортного средства, содержащая радиально-упорный шариковый подшипник с вращающимся наружным кольцом и невращающимся внутренним кольцом, первую втулку, на которой установлено внутреннее кольцо подшипника, и вторую втулку, входящую внутрь первой втулки и на которой установлен фланец, отличающаяся тем, что на второй втулке установлен упор, упор, первая втулка и фланец зажаты с натягом между противоположными торцами второй втулки, первая втулка имеет сферическую поверхность, на которую опирается своей внутренней сферической поверхностью внутреннее кольцо подшипника с возможностью самоустановки относительно центра сферы, на внутренней поверхности наружного кольца подшипника запрессована маслоотражающая шайба, а упор имеет маслоотражающий выступ.