Фрикционная муфта с гидравлическим управлением Советский патент 1983 года по МПК F16D25/04 

ел

со

СлЭ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах металлорежущих станков, транспортных машин и щ)угих установок.

Известна фрикционная дисковая муфта с гидравлическим управлением, обеспечивающая постоянный вращаюший момент при включении и содержащая корпус, ведущий и ведомый диски, нажимное устройство и средства управления давлением.в гидроцилиндре нажимного устройства 1.

К недостаткам муфты следует отнести большие динамические нагрузки при включении, сложность конструкции и большие габаритные размеры. Кроме того, в качестве сигнала обратной связи используется не сам вращающий момент, а давление жидкости как функция этого момента, для чего муфты содержат специалыаге гидравлические средства для получения сигнала обратной связи в такой форме. Это увеличивает габариты муфт, а главное, функциональная обратная связь не обеспечивает достаточно точного поддержания вращающего момента при действии возмущающих факторов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является фр11кционная муфта с гидравлическим управлением, содержащая ступицу с каналом подвода рабочей, жидкости, упорные диски, выполненные заодно со ступицей, между которыми установлены ведомые фрикционные диски и взаимодействующие с ними ведущие фрикцио1шые диски с нажимной камерой двухстороннего действия. Нажимная камера зафиксирована в осевом направлении распорными втулками, торцы которых упираются в упорные диски и в основание нажимной камеры. В радиальном направлении нажимная камера установлена свободно, с возможностью поворота относительно ступицы и ведущих дисков. Нажимна{1 камера образована металлическими волнообразными дисками, внешние поверхности которых взаимодействуют с ведущими фрикционными дисками, а внутренние поверхности образуют полость, разделенную на две полости центральным несущим диском. Момент в муфте передается плавно (2.

Однако сложность конструкции, непостоянство вращающего момента при включении и работе, как недостатки устройства, присущи и данной конструкции.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик муфты, путем стабилизации вращающего момента. . Поставленная цель достигается тем, что фрикционная муфта с гидравлическим управлением, содержащая ступицу с каналом подвода рабочей жидкости, упорные диски, жестки закрепленные на ступице, между которыми устадювлены ведомые фрикционные диски и взаимодействующие с ними ведущие фрикционные диски с нажимной камерой двухстороннего действия, причем нажимная камера зафиксирована в осевом направлении, образована упругими металлическими волнообразными дисками, размещенными на каждом торце несущего диска и установлена на ступице между ведущими фрикщюнными дисками, снабжена упругими элементами, радиально установленными между несущим диском нажимной камеры и ступицей, а в ступице выполнены два дренажных канала, расположенных в одной радиальной плоскости с каналом подвода рабочей жидкости, причем каждый дренажный канал отстоит от канала подвода рабочей жидкости на рас, стояние, равном по меньшей мере величине полного перемещения упругих элементов, а ведущие фрикционные диски жестко закреплены на металлических волнообразных дисках нажимной камеры в зоне их впадин.

На фиг. 1 схематично показана фрикционная дисковая муфта с гидравлическим управлением, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез; на фиг. 3 - динамическая характеристика муфты при включении и работе.

Фрикционная муфта состоит из ступицы 1 и нажимной камеры 2 двухстороннего действия, зафиксированной в осевом направлении от перемещений. В нажимную камеру входит центральный несущий диск 3, к торцам которого жестко прикреплены по наружному и внутреннему диаметру металлические диски волнообразной формы 4, несущий диск 3 делит внутреннюю полость нажимной камеры на левую и правую полости. К металлическим дискам волнообразной формы 4 в зоне их впадин присоединены ведущие фрикционные диски 5, а центральный несуйшй диск 3 установлен на ступице 1 на упругих элементах 6 и 7, в виде, например, пружин сжатия, позволяющих под действием вращающего момента центральному несущему диску 3 поворачиваться относительно ступицы 1 в радиальном направлешш, ограничивая его на угол (С

arksin Мбгяощс Сц.

где Гр - расстояние от центра до оси упругого элемента;

CK - жесткость упругого элемента; We max - максимально допустимый вращающий момент муфты. Фрик;цнонная муфта состоит также из боковых упорных дисков 8, которые зафиксированы от поворота относительно стуШщы 1 винтами 9. Упорные диски фиксируют иажимную камеру в осевом направлеюо). Между ведуишми фрикционными дисками 5 и боковыми упорными дисками 8 размещены ведомые фрикционные диски 10, связанные с помощью поводка 11с ведомым элементом привода 12. Нажимная камера 2 двухстороннего действия соещшена с гидравлической системой управнения подводящими рабочую жидкость каналами. В радиальной плоскости, проходящей через середину центрального несущего диска 3 выполнены в тепе ступицы 1, подводящий канал 13, и в теле центрального несущего диска 3, подводящий канал 14 с выходами в обе полости нажимной камеры. В стыке подводящих каналов 13 и 14 вьтолнена кольцевая проточка, диаметр которой зависит от угла ei (расстояние между осями подводящего канала 14 и дренажного отверстия). Размер угла об определяет также вьшолнение двух дренажных отверстий 15 в ступице 1. Максимальное зна чение угла ОС равно полному перемещению одного из упругих элементов. Каждое дренажное отверстие 15 соответствует определенному направлению передаваемого момента. Дренажные отверстия 15 выполнены в одной и той же радиальной плоскости проходящей через подводящие каналы 13 и 14. Фрикционная муфта с гидравлическим управлением работает следующим образом. Включение фрикционной муфты осуществляется подачей рабочей жидкости под давлением в нажимную камеру 2, через подводящие каналы 13 и 14. Повыщение давления в обоих полостях нажимной камеры 2 вызывает раздвиженне металлических дисков волнообраз ной формы 4 к связанных с ними ведущих фрикционных дисков 5. При этом, ведомые фрикционные диски 10 зажимаются между ведущими дисками и упорными. Когда полностью выберутся зазоры между дисками вращающий момент полностью передается с ведущих на ведомые элементы фрикционной муфты. . Разница скоростей вращения ведущих и ведомых фрикционных дисков при включении муфты компенсируется упругими элементами 6 или 7, что приводит к плавному включению муфты. При нарушении равенства скоростей вращения при работе муфты (например при изменеНИИ давления в системе гидроуправления) центральный несущий диск 3 нажимной камеры 2 смещается в зависимости от направления вращающего момента, в ту или иную сторону. При этом радиальное смещение центрального диска 3 ограничивается за счет амортизации упругих элементов 6 или 7. При значении вращающего момента выше допустимого, подводящий канал 14 центрального несущего диска 3 совмещается с одним из дренахсных отверстий 15. При достижении вращасрщего момента максимальных значений допустимого мoмeнтa g„ на фиг. з) подводящий канал 14 и дренажное отверстие 15 полностею совпадают, что приводит к резкому снижению вращающего К1омента вплоть до полного выключения фрикционной муфты, так как давление в нажимной камере резко-падает и сжатие ведущих и ведомых фрикционных дисков прекращается, При кратковременном достижении вращающим моментом максимальных значений допустимого момента, лишнее давление стравливается из нажимной камеры 2 через дренажное отверстие, центральный несущий диск 3 под действием упругих элементов возвращается в исходное положение, и муфта передает заданный, постоянный крутящий момент. Такой же эффект наблюдается и при неполном . совмещении одного из дренажных отверстий 15 с подводящим каналом 14. К стабилизации передаваемого момента приводит также выполнение жесткой связи между металлическими дисками волнообразной формы 4 и ведущими фрикционными дисками 5, так как она исключает потерю передаваемой мощности за счет проскальзывания между указанными элементами. Выключение фрикционной муфты осуществляется путем прекращения подачи рабочей жидкости в нажимнзто камеру 2. Использорание изобретения позволит улучшить динамические характеристики фрикционной муфты, так как в ней стабшшзируется передаваемый крутящий момент при включении и при работе, позволит предохранять муфту при значительных перегрузках.

ФРИКЦИОННАЯ МУФТА С ШДРАВЛИЧЕСКИМ УПРАВЛЕНИЕМ, содержащая ступицу с каналом подвода рабочей жидкости, упорные диоси, жестко закрепленные иа стушще, между которыми установлены ведомые фрикционные диски и взаимодействующие с ними ведущие фрикционные диски с нажимной камерой двухстороннего действия, причем нажимная камера зафиксирована в осевом направлении, образована упругими металлическими велнообразными дисками, размещенными на каждом торце несущего диска, и установлена на ступице между ведущими фрикционными днюками, отличающаяся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик муфты путем стабилизации вращающего момента, она снабжена упругими элементами, радиально установлешплми между несущим даском нажимной камеры и ступицей, а в ступице вьшолнены два дренажных канала, расположенных в одной радиальной плоскости с каналом подвода рабочей жидкости, причем каждой дренажный канал отстоит от .канала i подвода рабочей жидкости на расстоянии, равном по меньшей мере величине полного пере(Л мещения упругих элементов, а ведущие фрикционные диски жестко закреплены на металлических волнообразных дисках нажимной камеры в зоне их впадин.