ПРЯМАЯ ШЕСТЕРЕНЧАТАЯ МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК F16D25/62 F16D43/28 

Муфта сцепления служит для кратковременного разъединения двигателя и трансмиссии и плавного их соединения при трогании с места и переключения передач.

Наиболее распространены фрикционные муфты сцепления, работа которых основана на использовании сил трения. Фрикционная муфта состоит из ведущего и ведомого дисков, за счет трения между ними происходит передача крутящего момента. Плавность работы обеспечивается проскальзыванием дисков относительно друг друга до полного их сближения (В.Калисский и др. "Автомобиль." М., "Транспорт", 1984 г., стр.169).

Недостатки: необходимость создания большего усилия сжатия дисков, износ фрикционных накладок.

На автомобилях высокого класса могут устанавливаться гидромуфты. Насосное колесо гидромуфты, вращаемое двигателем, приводит в круговое движение рабочую жидкость, которая вращает турбинное колесо, связанное с трансмиссией (В.Цыбин и др. "Легковые автомобили." М., "Просвещение", 1993 г., стр.71, 72, 95, 96).

Недостатки: сложность и высокая стоимость.

Использование дифференциального механизма в качестве муфты сцепления предложено мною в заявке №2005119890 от 27.07.2007.

Недостатки: изменение направления вращения на противоположное, при передаче крутящего момента зубчатое зацепление сателлит - полуосевые шестерни находятся в постоянной работе, что приводит к повышенному их износу.

Цель настоящей работы - избавление от этих недостатков при использовании дифференциального механизма в качестве муфты сцепления.

Прототип: устройство, описанное в труде И.И.Артоболевского "Механизмы в современной технике." М., "Наука", 1980 г., том 4, стр.512. Из устройства прототипа видно, что при выключенной муфте передача крутящего момента не происходит. При включенной блокирующей муфте ведущий и ведомый валы, коробка дифференциала вращаются с одинаковой скоростью, при этом сателлиты дифференциала, совершая планетарное вращение вокруг оси валов, не вращаются вокруг своих осей.

Если затормозить каким-либо образом сателлиты, необходимость в блокирующей муфте отпадает. Если обеспечить плавное возрастание сопротивления вращению сателлитов вокруг их собственных осей, обеспечивается плавное возрастание скорости вращения ведомого вала.

Добиться возможности плавно изменять сопротивление вращению сателлитов вокруг их собственных осей можно, соединив общим валом сателлит и объемный, например, шестеренчатый маслонасос, прокачивающий рабочую жидкость через регулируемый клапан. Изменение пропускной способности клапана ведет к изменению сопротивления вращению сателлитов. При закрытом клапане ведущий и ведомый валы муфты вращаются с одинаковыми угловыми скоростями, муфта включена. При открывании клапана сопротивление вращению сателлитов вокруг их собственных осей уменьшается и достигает минимума при полностью открытом клапане. Муфта выключена.

Прямая шестеренчатая муфта сцепления состоит из:

1. Ведущий вал.

2. Ведомый вал.

3. Коробка дифференциала.

4. Кольцевая емкость для рабочей жидкости, в которой расположены маслонасосы.

5. Шестерня полуоси.

6. Сателлит.

7. Вал сателлита и ведущей шестерни маслонасоса.

8. Маслонасос.

9. Ведущая шестерня маслонасоса.

10. Стержень клапана.

11. Рычаг выключения сцепления.

12. Опора рычага выключения сцепления.

13. Возвратная пружина.

14. Упорный подшипник.

15. Шарнирное соединение.

При включенной муфте напорный канал маслонасоса 8 перекрыт стержнем клапана 10, т.е. сателлит 6 заторможен маслонасосом, и в полной мере передает крутящий момент через шестерню 5 от ведущего вала 1 к ведомому валу 2.

Подшипник 14, скользя влево по валу 2, заставляет рычаг 11 вращаться вокруг шарнирного соединения 15 опоры рычага 12, при этом стержень клапана 10 освобождает выходное отверстие маслонасоса, и сателлит 6, получая возможность свободного вращения вокруг своей оси, перестает передавать крутящий момент от вала 1 к валу 2. При снятии усилия с подшипника 14 возвратная пружина 13 через рычаг 11 возвращает стержень клапана 10 в исходное положение, муфта включается.

Плавность включения сцепления обеспечивается плавностью перекрытия сечения напорного канала (выходного отверстия) маслонасоса 8.

Для предохранения деталей сцепления от перегрузок напорный канал маслонасоса необходимо снабдить редукционным клапаном.

Изобретение относится к муфтам сцепления. Муфта включает в себя дифференциал. На наружной поверхности корпуса дифференциала расположена кольцевая емкость с рабочей жидкостью. В указанной емкости расположены маслонасосы с регулируемыми клапанами. Вал ведущей шестерни маслонасоса является продолжением вала сателлита. Изменение положения клапанов обусловлено перемещением упорного подшипника вдоль ведомого вала под действием приложенного усилия и возвратной пружины. Решение направлено на создание муфты, имеющей пониженный износ и повышение срока службы. 1 ил.

Сцепная муфта, содержащая дифференциал, на наружной поверхности корпуса которого расположена кольцевая емкость для рабочей жидкости, в которой расположены маслонасосы с регулируемыми клапанами, отличающаяся тем, что вал ведущей шестерни каждого маслонасоса является продолжением вала сателлита.