ФРИКЦИОННАЯ МУФТА КОРОБКИ ПЕРЕДАЧ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2005 года по МПК B60K17/08 F16D13/52 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к гидроуправляемым фрикционным муфтам коробки передач транспортных средств, преимущественно тракторов.

Известна фрикционная муфта коробки передач трактора, содержащая ступицу, гидроцилиндр, поршень, внутренний барабан, наружный барабан и нажимной и упорный диски, между которыми размещены ведущие и ведомые диски [1]. Муфта установлена на валу коробки передач и служит для включения одной из передач.

Недостаток известной муфты заключается в ее больших осевых габаритах, так как гидроцилиндр и установленный в нем поршень расположены за пределами наружного барабана, в котором размещены внутренний барабан и диски.

Наиболее близкой к заявляемой и принятой в качестве прототипа является известная фрикционная муфта коробки передач транспортного средства, содержащая ступицу, закрепленную на валу коробки передач, выполненный на ступице гидроцилиндр с радиальными выступами, поршень с нажимным диском, упорный диск, ведущие и ведомые диски, размещенные между нажимным и упорным дисками, внутренний барабан, наружный барабан, состоящий из продольных выступов, и стопорное кольцо, установленное в кольцевой канавке, выполненной на внутренней поверхности наружного барабана [2]. Основания продольных выступов наружного барабана выполнены на радиальных выступах гидроцилиндра, поэтому наружный барабан, гидроцилиндр и ступица образуют единую деталь. Упорный диск имеет наружные выступы, входящие в пазы между продольными выступами наружного барабана, и контактирует со стопорным кольцом, которое удерживает упорный диск от осевого смещения. Внутренний барабан выполнен за одно целое с шестерней, свободно установленной на валу. Включение муфты осуществляется путем подачи в гидроцилиндр рабочей жидкости. Под давлением жидкости поршень перемещается, и нажимной диск сжимает пакет ведущих и ведомых дисков. Это обеспечивает связь между внутренним и наружным барабанами и передачу мощности с одного вала коробки передач на другой.

Недостатком известной муфты является повышенный износ ее дисков. Вследствие того, что упорный диск не имеет жесткой связи с наружным барабаном, он под воздействием осевого усилия, передаваемого поршнем через ведущие и ведомые диски, деформируется и приобретает конусную форму. Это приводит к перегрузке наружных участков рабочих поверхностей дисков, повышенному их износу и сокращению срока службы муфты. Кроме того, за счет наличия на концах продольных выступов наружного барабана стопорного кольца и буртика, образованного кольцевой канавкой, уменьшена длина рабочих участков продольных выступов. Вследствие этого ограничивается количество ведущих и ведомых дисков, размещаемых между нажимным и упорным дисками, и, следовательно, ограничивается передаваемая муфтой мощность. К недостаткам известной муфты относится также ее низкая ремонтопригодность, так как при износе рабочих поверхностей продольных выступов наружного барабана необходима замена не только наружного барабана, но также гидроцилиндра и ступицы, так как все они представляют собой единую деталь. Вследствие этого повышается стоимость ремонта муфты.

В основу изобретения поставлена задача создать такую фрикционную муфту коробки передач транспортного средства, в которой новая взаимосвязь упорного диска с наружным барабаном позволила бы обеспечить более равномерное распределение нагрузок на рабочие поверхности дисков, уменьшить их износ и тем самым увеличить срок службы муфты, а новая взаимосвязь наружного барабана с гидроцилиндром позволила бы увеличить длину рабочих поверхностей продольных выступов барабана и за счет этого увеличить количество ведущих и ведомых дисков и, следовательно, увеличить передаваемую муфтой мощность без увеличения ее осевых габаритов, а также позволила бы выполнить наружный барабан съемным и за счет этого повысить ремонтопригодность муфты.

Поставленная задача решается тем, что во фрикционной муфте коробки передач транспортного средства, содержащей ступицу, закрепленную на валу коробки передач, выполненный на ступице гидроцилиндр с радиальными выступами, поршень с нажимным диском, упорный диск, внутренний барабан, выполненный за одно целое с ведомой шестерней и связанный посредством зубчатого соединения с ведущими дисками, ведомые диски, связанные с наружным барабаном, кольцевую канавку, выполненную на внутренней поверхности наружного барабана, и стопорное кольцо, согласно изобретению, наружный барабан и упорный диск выполнены в виде единой детали, наружный барабан имеет продольные выступы, в пазы между которыми входят наружные выступы ведомых дисков, концы выступов наружного барабана установлены между радиальными выступами гидроцилиндра, а стопорное кольцо размещено в кольцевом канале, образованном кольцевыми канавками, выполненными на внутренней поверхности наружного барабана и на наружной поверхности гидроцилиндра.

В результате использования изобретения обеспечивается получение технического результата, заключающегося в уменьшении износа дисков, увеличении передаваемой муфтой мощности и повышении ремонтопригодности муфты.

Между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь. Для получения технического результата используется новая совокупность существенных признаков: выполнение наружного барабана и упорного диска в виде единой детали и новая взаимосвязь наружного барабана с гидроцилиндром, которая обеспечивается установкой концов продольных выступов барабана между радиальными выступами гидроцилиндра, а стопорного кольца - в кольцевом канале, образованном кольцевыми канавками, которые выполнены на внутренней поверхности наружного барабана и на наружной поверхности гидроцилиндра. Это обеспечивает более жесткую связь упорного диска с наружным барабаном и, следовательно, значительное уменьшение деформации упорного диска под действием осевых усилий, при этом нагрузки на рабочие поверхности ведущих и ведомых дисков распределяются более равномерно, износ их уменьшается, за счет чего увеличивается срок службы дисков и муфты в целом. Кроме того, расположение стопорного кольца на гидроцилиндре позволяет освободить часть рабочей поверхности на продольных выступах барабана и за счет этого увеличить количество дисков в муфте без увеличения ее осевых габаритов, что дает возможность повысить передаваемую муфтой мощность. Новая взаимосвязь наружного барабана с гидроцилиндром позволяет также выполнить барабан съемным, что повышает ремонтопригодность муфты, так как при износе продольных выступов достаточно во время ремонта заменить только барабан без замены ступицы с гидроцилиндром. Все вышеизложенное свидетельствует о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков изобретения и достигаемым техническим результатом.

На фиг.1 изображена схема коробки передач транспортного средства; на фиг.2 - фрикционная муфта коробки передач, сблокированная с другой такой же муфтой.

Коробка передач содержит корпус 1, в котором установлены ведущий вал 2 и ведомый вал 3. На валу 2 закреплены ведущие шестерни 4 постоянного зацепления, а на валу 3 с помощью подшипников установлены ведомые шестерни 5 и попарно сблокированные фрикционные муфты 6. Каждая муфта 6 содержит ступицу 7, гидроцилиндр 8, поршень 9, наружный барабан 10, внутренний барабан 11, нажимной диск 12, упорный диск 13, ведущие 14 и ведомые 15 диски. Ступица 7 установлена на ведомом валу 3, связана с ним шлицевым соединением и является общей для двух сблокированных муфт 6. Гидроцилиндр 8 выполнен на ступице 7, а на наружной поверхности гидроцилиндра имеются радиальные выступы 16. Наружный барабан 10 имеет продольные выступы 17 и выполнен вместе с упорным диском 13 в виде единой детали. Нажимной диск 12 жестко закреплен на поршне 9, в котором в углублениях установлены возвратные пружины 18. Внутренний барабан 11 выполнен за одно целое с ведомой шестерней 5 и посредством зубчатого соединения связан с ведущими дисками 14, а ведомые диски 15 связаны с наружным барабаном 10 с помощью своих наружных выступов, входящих в пазы между продольными выступами 17 барабана 10. Концы продольных выступов 17 установлены между радиальными выступами 16, что обеспечивает кинематическую связь наружного барабана 10 с гидроцилиндром 8. Фиксация от осевого смещения наружного барабана 10, а следовательно, и упорного диска 13, обеспечивается стопорным кольцом 19, размещенным в кольцевом канале, образованном кольцевыми канавками, выполненными на внутренней поверхности наружного барабана 10 и на наружной поверхности гидроцилиндра 8. В ведомом валу 3 выполнен продольный канал 20 для подвода масла от маслораспределителя 21 (см. фиг.1) к фрикционной муфте 6. Стопорное кольцо 19 выполнено из отрезка стальной проволоки прямоугольного сечения и монтируется следующим образом. После установки барабана 10 на гидроцилиндре 8 отрезок проволоки вводится по касательной в кольцевой канал, образованный кольцевыми канавками на барабане и гидроцилиндре. Полностью введенный в указанный канал отрезок проволоки приобретает кольцевую форму и образует, таким образом, стопорное кольцо 19. Для удобства монтажа стопорного кольца на двух соседних продольных выступах 17 в районе канавок выполнены лыски (не показаны). Для обеспечения съема наружного барабана 10 с гидроцилиндра 8 производится демонтаж стопорного кольца 19. Для этого отрезок проволоки, образующий кольцо 19, по касательной извлекается из кольцевого канала.

Предлагаемая фрикционная муфта коробки передач транспортного средства работает следующим образом.

Включение муфты 6 осуществляется путем установки маслораспределителя 21 на подачу масла под давлением в продольный канал 20, откуда оно поступает через каналы в ведомом валу 3 и ступице 7 в полость гидроцилиндра 8. Под давлением масла поршень 9 перемещается, нажимной диск 12 воздействует на пакет ведущих 14 и ведомых 15 дисков и прижимает его к упорному диску 13, обеспечивая тем самым связь между внутренним и наружным барабанами 11 и 10. При этом мощность от ведущего вала 2 передается через шестерни 4, 5, внутренний и наружный барабаны 11, 10, гидроцилиндр 8 и ступицу 7 на ведомый вал 3. Для выключения муфты 6 маслораспределитель 21 устанавливают на нулевую подачу масла в канал 20. Вследствие этого, давление в полости гидроцилиндра 8 падает, поршень 9 под действием пружин 18 возвращается в исходное положение, ведущие 14 и ведомые 15 диски размыкаются, связь между барабанами 10 и 11 разрывается и передача мощности от ведущего вала 2 к ведомому валу 3 прекращается.

Благодаря выполнению наружного барабана и упорного диска в виде единой детали уменьшается деформация упорного диска при воздействии на него осевых нагрузок, износ рабочих поверхностей ведущих и ведомых дисков при этом уменьшается, в результате чего увеличивается срок службы дисков и фрикционной муфты в целом. А размещение стопорного кольца и расположенного рядом с ним буртика на гидроцилиндре позволяет увеличить длину рабочих поверхностей на продольных выступах наружного барабана. Это позволяет увеличить количество дисков в муфте и, следовательно, повысить передаваемую муфтой мощность без увеличения ее осевых габаритов. Кроме того, установка концов продольных выступов наружного барабана между радиальными выступами гидроцилиндра и фиксация барабана на гидроцилиндре с помощью стопорного кольца позволяет выполнить барабан съемным, что повышает ремонтопригодность муфты, так как при износе барабана он может быть заменен без одновременной замены ступицы с гидроцилиндром, благодаря чему уменьшается стоимость ремонта муфты.

Источники информации

1. Львовский К.Я. и др. Трансмиссии тракторов. - Москва: Машиностроение, 1976. - С.42-45.

2. Авторское свидетельство СССР №1105338, МПК В 60 К 17/08, 30.07.84, Бюл. №28 (прототип).

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к гидроуправляемым фрикционным муфтам коробок передач транспортных средств, преимущественно тракторов. Фрикционная муфта содержит ступицу, закрепленную на валу коробки передач, выполненный на ступице гидроцилиндр с радиальными выступами, поршень с нажимным диском, упорный диск, внутренний барабан, выполненный за одно целое с ведомой шестерней и связанный посредством зубчатого соединения с ведущими дисками, ведомые диски, связанные с наружным барабаном, кольцевую канавку, выполненную на внутренней поверхности наружного барабана, и стопорное кольцо. Новым является то, что наружный барабан и упорный диск выполнены в виде единой детали, наружный барабан имеет продольные выступы, в пазы между которыми входят наружные выступы ведомых дисков, концы выступов наружного барабана установлены между радиальными выступами гидроцилиндра, а стопорное кольцо размещено в кольцевом канале, образованном кольцевыми канавками, выполненными на внутренней поверхности наружного барабана и на наружной поверхности гидроцилиндра. Техническим результатом является уменьшение износа дисков, увеличение передаваемой мощности и повышение ее ремонтопригодности. 2 ил.

Фрикционная муфта коробки передач транспортного средства, содержащая ступицу, закрепленную на валу коробки передач, выполненный на ступице гидроцилиндр с радиальными выступами, поршень с нажимным диском, упорный диск, внутренний барабан, выполненный за одно целое с ведомой шестерней и связанный посредством зубчатого соединения с ведущими дисками, ведомые диски, связанные с наружным барабаном, кольцевую канавку, выполненную на внутренней поверхности наружного барабана, и стопорное кольцо, отличающаяся тем, что наружный барабан и упорный диск выполнены в виде единой детали, наружный барабан имеет продольные выступы, в пазы между которыми входят наружные выступы ведомых дисков, концы выступов наружного барабана установлены между радиальными выступами гидроцилиндра, а стопорное кольцо размещено в кольцевом канале, образованном кольцевыми канавками, выполненными на внутренней поверхности наружного барабана и на наружной поверхности гидроцилиндра.