ФРИКЦИОННЫЙ ДИСК Российский патент 2004 года по МПК F16D69/04 

Заявляемое изобретение относится к машиностроению, а именно к фрикционным изделиям, например тормозным дискам дисковых тормозов тракторов, дискам сцеплений и др.

Аналогом заявляемого изобретения является фрикционный диск, содержащий снабженный отверстиями металлический каркас, на котором зафиксированы (с помощью заклепок) армированные нитями фрикционные накладки (см. В.Б. Голкин. Производство асбестовых фрикционных изделий. М.: Химия, 1979, с.9). Существенные признаки аналога “содержащий снабженный отверстиями металлический каркас, на котором зафиксированы фрикционные накладки” совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком аналога является возможность разрушения фрикционного диска, особенно в зоне заклепочного соединения, в результате разрыва и отрыва материала накладок при ударных нагрузках в процессе торможения при больших угловых скоростях вращения фрикционного диска.

Прототипом заявляемого изобретения является фрикционный диск, содержащий металлический каркас, снабженный двумя рядами отверстий, центры которых расположены последовательно на двух концентрических окружностях, соосных с осью вращения диска, фрикционные накладки, также снабженные двумя рядами отверстий, центры которых расположены последовательно на двух концентрических окружностях, соосных с осью вращения диска, при этом оси соответствующих отверстий каркаса и накладок совпадают, а в отверстиях размещены заклепки, фиксирующие накладки по обе стороны каркаса (см. Справочник по триботехнике. Триботехника антифрикционных, фрикционных и сцепных устройств. Методы и средства триботехнических испытаний. Том 3. М., Машиностроение; 1992. Варшава, ВКЛ, 1992, с.201). Существенные признаки прототипа “металлический каркас, снабженный двумя рядами отверстий, центры которых расположены последовательно на двух концентрических окружностях, соосных с осью вращения диска, фрикционные накладки, также снабженные двумя рядами отверстий, центры которых расположены последовательно на двух концентрических окружностях, соосных с осью вращения диска, при этом оси соответствующих отверстий каркаса и накладок совпадают, а в отверстиях размещены заклепки, фиксирующие накладки по обе стороны каркаса” совпадают с существенными признаками заявляемого изобретения.

Недостатком прототипа является возможность разрушения фрикционного диска в результате взрыва заклепок из фрикционных накладок в зонах заклепок, особенно при боковых изгибах металлического каркаса при боковых ударных нагрузках в процессе торможения с большими угловыми скоростями вращения фрикционного диска, с последующим разрушением материала в зоне отверстий и отрывом накладок.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является снижение возможности разрушения фрикционного диска в результате вырыва заклепок и материала накладок, разрушения материала накладок в зонах отверстий и отрыва накладок.

Для достижения указанного технического результата во фрикционном диске, содержащем металлический каркас, снабженный двумя рядами отверстий, центры которых расположены последовательно на двух концентрических окружностях, соосных с осью вращения диска, фрикционные накладки, также снабженные двумя рядами отверстий, центры которых расположены последовательно на двух концентрических окружностях, соосных с осью вращения диска, при этом оси соответствующих отверстий каркаса и накладок совпадают, а в отверстиях размещены заклепки, фиксирующие накладки по обе стороны каркаса, центры каждых двух соседних отверстий каркаса и накладок, расположенных на окружности большего диаметра, расположены на одной прямой с центром размещенного между ними отверстия, расположенного на окружности меньшего диаметра.

Существенные признаки заявляемого изобретения “центры каждых двух соседних отверстий каркаса и накладок, расположенных на окружности большего диаметра, расположены на одной прямой с центром размещенного между ними отверстия, расположенного на окружности меньшего диаметра” являются отличительными от признаков прототипа.

На фиг.1 представлен фрикционный диск. На фиг.2 - сечение диска по А-А.

Фрикционный диск включает металлический каркас 1, снабженный отверстиями 2, фрикционные накладки 3, снабженные отверстиями 4, заклепки 5, которыми накладки зафиксированы на металлическом каркасе за счет отверстий в каркасе и накладках. Отверстия в каркасе и накладках расположены двумя рядами, при этом центры отверстий размещены на концентрических окружностях 6 (концентрические окружности 6 являются координатной характеристикой, а не конструктивным элементом диска), соосных с осью вращения диска. Отверстия последовательно чередуются по окружности диска: за отверстием на окружности с большим радиусом следует отверстие на окружности с меньшим радиусом, затем вновь отверстие на окружности с большим радиусом и т.д. При этом центры каждых трех отверстий, расположенных в следующей последовательности: отверстие на большей окружности, отверстие на меньшей окружности и отверстие на большей окружности - расположены на одной прямой 7 (прямые 7 являются координатной характеристикой, а не конструктивным элементом диска).

Изготавливаться заявляемый диск может известным способом, а именно путем приклепки к металлическому каркасу накладок, при этом совмещаются отверстия в каркасе и накладках, в них помещаются заклепки и затем расклепываются.

Конкретным примером заявляемого изобретения является тормозной диск трактора МТЗ, включающий металлический каркас, к которому приклепаны фрикционные накладки. Накладки выполнены из армированного нитями полимерного фрикционного композита, включающего полимерную матрицу и различные наполнители. Поверхность трения фрикционных накладок может иметь канавки различной формы и глубины. Накладки могут изготавливаться из заготовок, навитых из безасбестовых (например, стеклянных, стеклянно-проволочных) и др. нитей, покрытых полимерным композитом на базе каучуково-смоляного связующего с порошкообразными наполнителями.

Изготовление фрикционного диска с двумя рядами отверстий, когда центры каждых трех соседних отверстий расположены на одной линии, повышает стойкость изделия к боковым изгибам части диска, содержащей накладки, поскольку заклепочные отверстия попадают в одну линию изгиба. Если отверстия расположены не в одной линии изгиба, то вырыв заклепки более вероятен из-за неравномерности деформации материала накладок, удерживаемого на каркасе только заклепками. В результате уменьшается возможность отрыва накладок и разрушения диска при боковых нагрузках.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным изделиям, и предназначено для использования в качестве фрикционных дисков сцепления. Фрикционный диск содержит металлический каркас с прикрепленными к нему накладками. На каркасе и накладках выполнены отверстия, центры которых расположены на двух концентрических окружностях. В отверстиях размещены заклепки. Центры каждых двух соседних отверстий, расположенных на окружности большего диаметра, расположены на одной прямой с центром размещенного между ними отверстия, расположенного на окружности меньшего диаметра. Техническим результатом является снижение возможности разрушения фрикционного диска в результате вырыва заклепок и материала накладок, разрушения материала накладок в зонах отверстий и отрыва накладок. 2 ил.

Фрикционный диск, содержащий металлический каркас, снабженный двумя рядами отверстий, центры которых расположены последовательно на двух концентрических окружностях, соосных с осью вращения диска, фрикционные накладки, также снабженные двумя рядами отверстий, центры которых расположены последовательно на двух концентрических окружностях, соосных с осью вращения диска, при этом оси вращения соответствующих отверстий каркаса и накладок совпадают, а в отверстиях размещены заклепки, которые фиксируют накладки с двух сторон каркаса, отличающийся тем, что центры каждых двух соседних отверстий, расположенных на окружности большего диаметра, расположены на одной прямой с центром размещенного между ними отверстия, расположенного на окружности меньшего диаметра.