Муфта сцепления с бесконечным гибким замкнутым фрикционным элементом в составе одномуфтового и двухмуфтового приводов Российский патент 2017 года по МПК F16D13/10 F16D48/00 F16H9/04 F16H7/08 F16H7/10 F16H7/12 F16H7/14 

Изобретение относится к механическим приводам в машиностроении и направлено на обеспечение плавного пуска, останова или дифференциального управления величиной крутящего момента на левое или правое колесо, гусеницу транспортного средства. Изобретение описывает три вида фрикционного элемента, что обеспечивает широкое применение в разных диапазонах мощностей от приводов приборов до приводов станков и станов.

Известны изобретения: патент (RU 2537190), патент (RU 2308623).

Известные устройства отличаются сложной конструкцией и требуют дорогостоящего оборудования, обладают большой трудоемкостью в изготовлении.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, многовариантное применение, получение простого и надежного, дешевого варианта управления величиной крутящего момента дифференцированно на левую, правую гусеницу, колеса модулей высокой проходимости.

Поставленная задача решается за счет того, что передача крутящего момента осуществляется путем воздействия бесконечного, гибкого, замкнутого фрикционного элемента на ведущую и ведомую части муфты с созданием радиальной охватывающей силы, которая через плоские, клинообразные, поликлинообразные поверхности фрикционного элемента в соприкосновении с фрикционными зонами ведущей и ведомой части муфты вызывает суммарные силы трения, обеспечивающие равенство угловых скоростей частей муфты или неравенство угловых скоростей для выполнения конкретных задач, а именно: в одномуфтовых приводах - плавный пуск, останов; в приводах со двоенной муфтой - плавный пуск, останов, дифференциальное регулирование величины крутящего момента на левую, правую гусеницу, колеса.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:

Фиг. 1 Рис. 1. Схема одномуфтового привода с фрикционным элементом прямоугольного сечения.

Рис. 2. Схема одномуфтового привода с фрикционным элементом клиновидного сечения.

Рис. 3. Схема одномуфтового привода с фрикционным элементом поликлиновидного сечения.

Фиг. 2. Схема управления муфтой с двумя натяжными роликами.

Фиг. 3. Схема привода со сдвоенной муфтой.

Конструкция муфт с разными фрикционными элементами по сечению имеет одни и те же элементы с одинаковыми функциями. Муфта сцепления Рис. 1, Фиг. 1 имеет в своем составе ведущую часть Поз. 1, приводящую в движение от двигателя и ведомую часть Поз. 2, натяжной ролик Поз. 3, установленный на рамку, фрикционный элемент прямоугольного сечения Поз. 4 и рычаг управления натяжным роликом Поз 5.

Конструкции муфт на Рис. 2 и Рис. 3, Фиг. 1 имеет в своем составе подобные элементы относительно Рис. 1 под позициями: Поз. 6, 7, 8, 9, 10 Рис. 2 и Поз. 11, 12, 13, 14, 15 Рис. 3.

Для увеличения величины крутящего момента используется пара натяжных роликов Поз. 16 и 17 Фиг. 2, которая устанавливается в одной плоскости на параллельных осях, образующих рамку Поз. 18, качающуюся на центральной оси, параллельной оси муфты, и управляется рычагом управления Поз. 19. Данная конструкция обеспечивает одновременное натяжение фрикционного элемента и более полный охват обоих частей муфты.

Конструкция привода со сдвоенной муфтой сцепления позволяет осуществлять дифференцированное управление крутящим моментом на левую или правую гусеницу или колеса, имеет в своем составе общий вал Поз. 20 Фиг. 3, на которую устанавливаются ведущие части обеих муфт Поз. 21, 22. Каждая муфта имеет натяжной ролик Поз. 23 и 24, каждый ролик натяжной имеет свой рычаг управления Поз. 25 и 26. Ведомые части муфты Поз. 27 и 28 передают крутящий момент левой или правой гусенице или колесам.

Устройство с одной муфтой и фрикционным элементом прямоугольного сечения с одним натяжным роликом Рис. 1, Фиг. 1 работает следующим образом. В отсутствии управляющего усилия на рычаге Поз. 5 фрикционный элемент Поз. 4 свободно скользит на вращающейся ведущей части Поз. 1 и крутящий момент на ведомую часть Поз. 2 не передается. В случае возникновения управляющего усилия на рычаг Поз. 5, фрикционный элемент Поз. 4 натягивается, возникает сила трения между ведущей частью и фрикционным элементом и между фрикционным элементом и ведомой частью муфты Поз. 2, при этом фрикционный элемент, натяжной ролик и обе части муфты работают как ременная передача, и угловые скорости ведущей части и ведомой части муфты равны. В режиме плавного пуска при контролируемом ослаблении натяжения фрикционного элемента происходит проскальзывание между фрикционными поверхностями, и угловые скорости ведомой и ведущей части муфты не равны.

Устройство с одной муфтой и парой натяжных роликов Фиг. 2 работает следующим образом. При отсутствии управляющего усилия на рычаг Поз. 19, рамки Поз. 18 с натяжными роликами Поз. 16 и 17 не создается натяжение фрикционного элемента, и ведущая часть муфты скользит на поверхности фрикционного элемента. При возникновении управляющего усилия на рычаг Поз. 19, натяжные ролики начинают двигаться по окружности с центром по оси рамки против часовой стрелки, одновременно увеличивая натяжение фрикционного элемента и увеличивая угол охвата обоих частей муфты. В результате величина передаваемого крутящего момента значительно возрастает.

Привод со сдвоенной муфтой Фиг. 3 работает следующим образом. Общий вал Поз. 20 Фиг. 3 вращается под воздействием двигателя. При отсутствии управляющих усилий на рычагах Поз. 25 и 26 ведущие части муфты Поз. 21 и 22 скользят своими поверхностями по поверхностям фрикционных элементов. Передача крутящего момента на ведомой части муфты не осуществляется. При появлении управляющих усилий на рычаги Поз. 25 и 25 одновременно или попеременно происходит передача крутящего момента на ведомые части муфты, которые одновременно или попеременно передают крутящий момент на левую или правую гусеницу либо колеса.

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к муфтам. Муфта сцепления с бесконечным гибким замкнутым фрикционным элементом в составе одномуфтового и двухмуфтового приводов содержит раму, подшипниковые узлы и узел управления. Кроме того, муфта имеет бесконечный гибкий замкнутый элемент, который в натянутом состоянии имеет возможность радиально воздействовать на фрикционные зоны ведущей и ведомой части муфты. Указанный элемент связан с рычагом управления, Напряженное состояние в материале фрикционного элемента на продольный сдвиг находится в пределах прочности материала, а при использовании двух натяжных роликов, установленных на одной рамке, может быть реализовано одновременно натяжение и большой угол охвата обеих частей муфты. Достигается упрощение конструкции. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Муфта сцепления с бесконечным гибким замкнутым фрикционным элементом в составе одномуфтового и двухмуфтового приводов, содержащая раму, подшипниковые узлы, узел управления, отличающаяся тем, что имеет бесконечный гибкий замкнутый элемент, который в натянутом состоянии имеет возможность радиально воздействовать на фрикционные зоны ведущей и ведомой части муфты в зоне охвата обеих частей муфты и способствовать возникновению сил трения, с возможностью передачи вращающего момента с ведущей части муфты на ведомую часть, где силой натяжения фрикционного элемента управляет натяжной ролик, связанный с рычагом управления, путем изменения межосевого расстояния между осью муфты и осью натяжного ролика, сечение фрикционного элемента имеет форму прямоугольника, или клина, или сечения поликлинового ремня, напряженное состояние в материале фрикционного элемента на продольный сдвиг находится в пределах прочности материала, а при использовании двух натяжных роликов, установленных на одной рамке, могут быть реализованы одновременно натяжение и большой угол охвата обеих частей муфты путем поворота рамки на оси, параллельной оси муфты, через рычаг управления.

2. Муфта сцепления по п. 1, отличающаяся тем, что управление натяжением фрикционного элемента осуществляется через натяжной ролик механическим, гидравлическим, электромагнитным путем.

3. Муфта сцепления по п. 1, отличающаяся тем, что радиальные силы в механизме компенсируются радиальными подшипниками, осевые силы компенсируются радиально-упорными подшипниками.