Центробежная двухскоростная муфта Советский патент 1984 года по МПК F16D43/14 

Изобретение относится к машиностр ению, а именно к устройствам для передачи вращения. Наиболее близкой к изобретению яв ляется центробежная двухскоростная муфта, содержащая ведущую и две ведо мые полумуфты со средствами их соеди нения и два центробежных механизма включения малой и большой скоростей, установленные на ведущей полумуфтеСП Включение муфты происходит с ударами, что отрицательно сказывается на долговечности и«надежности как самой муфты, так и соединяемых ею ме ханизмов. Кроме того, при переключеНИИ механизмов необходима остановка ведущего вала, обусловленная зубчатым зацеплением. . Целью изобретения является повыше ние надежности и долговечности.. Поставленная цель достигается тем, что в центробежной двухскоростной муфте, содержап}ей ведущую и две . ведомые полумуфты и средства их соед нения, а также два центробежных меха низма включения малой и большой скоростей, размещенных на ведущей полумуфте, средства для соединения полумуфт выполнены в виде фрикционных дисков,. Закрепленных в ведущей и ведомьЬс полумуфтах, а механизмь вклю-чения - в виде центробежных грузов, размещенных в.сепараторе, и нажимных и упорных дисков с наклонньми рабочи 11ш поверхностями, при зтом сепаратор механизма включения малых скоростей выполнен со спиралеобразными гнезда ми, угол наклона рабочей поверхности нажимного диска механизма включения малых-скоростей больше угла наклона рабочей поверхности нажимного диска механизма включения больших скоросте а упорный диск последнего установлен с возможностью взаимодействия с цент робежными грузами механизма включения малых скоростей. На фиг. 1 изображена центробежная двухскоростная муфта, обпщй вид в продольном разрезе; -на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-В на фиг.1. Центробежная двухскоростная муфта содержит ведущую. 1 и две ведомые 2 и 3 полумуфты, вьтолненные в виде щкивов плоскоременных передач (ограничение от осевого перемещения полумуфт не показано). Все полумуфты установлены на валу 4. Полумуфты 2 и 3 установлены с возможностью вращения относительно вала. Полумуфта 2 соеди-. нена с полумуфтой 1 фрикционными дисками 5 и 6, входящими шлицами в пазы соответственно полумуфты 2 и диска 7, установленного на полумуфте 2. Полумуфта 3 соединена с полумуфтой 1 фрикционными дисками 8 и 9, входящими шлицами в пазы соответственно полумуфты 3 и диска 10. Диски 7 и 10 зафиксированы гайками 11, навинМенными на резьбовые концы полумуфты 1 . На ведущей полумуфте на шпонке 12 установлены два центробежных механизма включения малой и большой скоростей. Один механизм малой скорости выгГолнен в виде центробежных грузов, например шариков 13, установленных в сепараторе 14,- гнезда которого выпол,нены спиралевидными, между нажимньпТ .15 и упорным 16 дисками. Нажимной ; диск 15 установлен подвижно в осевом направлении и подпружинен пружиной 17 к шарикам 13, упорный диск 16 зафиксирован с одной стороны буртиком полумуфты i, с другой - стопорным разрезным кольцом 18. Второй механизм большей скорости выполнен в виде центробежных грузов, также шариков 19, установленнБК в сепараторе 20 между нажимным 21 и упорным 22 дисками, установленньп 1Н подвижно в осевом направлении и подпрз иненными к шарикам 19 соответственно пружинами 23 и 24. Упорный диск установлен с возможностью взаимодействия с шариками 13. На обращенных к шарикам 13 и 19 торцах нажимных дисков 15 и 21 рабо.чие поверхности выполнены конусными, на обращенных к шарикам 13 и 19 торцах упорных дисков 1б и 22 рабочие поверхности также вьтолнены конусными. Угол наклона рабочей поверхности нажимного диска 15 к оси муфты превьш1ает угол наклона рабочей конусной поверхности нажимного диска 21 к оси муфты. Рекомендуется также, чтобы усилие пружины 23 превышало усилие Цружины 17, суммарный вес шариков 13 - суммарный вес шариков 19, ход нажимного диска 21 при включении ход нажимного диска 15. Эти соотношения приняты для повыения надежности включения полумуфты 2, так как при меньшей скорости шарики 13 должны развивать на нажимной диск 15 усилие, большее, нежели шарики 19 на нажимной диск 21. Крутящий момент с вала 4 .на полумуфту 1 передается шпонкой 25. Центробежная двухскоростная муфта работает следующим образом. При разгоне ведущей полумуфты 1 шарики 13. под действием касательных сил инерции смещаются на охватывающую поверхность гнезд сепаратора 14 и удерживается там. Шарики 19 при этом развивают некоторую центробежную силу, перемещающую нажимной диск 21 вправо, а упорный диск 22 - влево При окончании разгона касательная сила инерции шариков 13 исчезает. Если в этот момент скорость полумуфты 1 соответствует скорости включения полумуфты 2 (которая включается при меньшей скорости), шарики 1.3 благодаря наклону поверхности, охватывающей шарики 13, перемещаются вдоль этой поверхности и, воздействуя на нажимной диск 15, отжимают пакет фрикуионных дисков 5 и 6, обеспечивая нагруэ.ки на полумуфту 2. Усилие пружины 24подобрано таким образом, что при этом упорньй диск 22 не препятствует перемещению шариков 13 в момент включения полумуфты 2. Полумуфта 3 остается выключенной, так как усилие шариков 19 недостаточно для сжатия пакета фрикционных дисков 8 и 9 и передачи, нагрузки. При необхрдимости переключения муф ты на ходу увеличивают скорость вращения полумуфты 1. При этом щарики 19 под действием центробежной силы перемещаются в радиальном направлении и перемещают диск 21 вправо, а диск 22 - влево. Диск 22,перемещаясь влево, воздействует на шарики 13 и отжимает их в направлении к оси муфты, при этом нажимной диск 15 под действием пружины 17 отходит вправо, и передача нагрузки на полумуфту 2 прекращается. Нажимной диск 21 сжимает пакет фрикционных дисков 8 и 9, обеспечивая передачу нагрузки на полумуфту 3. При необходимости включения сразу после разгона полумуфты 3 в момент достижения скорости включения полумуфты 2 последняя не включается, так как шарики 13 под действием касательных сил инерции удерживаются на охватывающей поверхности гнезд сепаратора 14, а после разгона до скорости включения полумуфты 3 полумуфта 2 также не включается из-за блокировки шариков 12 упорным диском 22. Таким образом, при переключении муфты на ходу одна из полумуфт включается, блокируя включение другой полумуфты, и муфта, в зависимости от скорости, передает нагрузку либо на одну, либо на другую ведомую полумуфты. За счет фрикционного сцепления ведущей и ведомых полумуфт включение на ходу осуществляется плавно, без ударов. Величина передаваемой нагрузки может достигать больших величин, так как дисковые муфты обладают большой нагрузочной способностью при относительно малых габаритах, особенно по диаметру. Кроме того, величина передаваемой нагрузки может изменяться за счет варьирования числа пар дисков, что существенно уменьшает номенклатуру муфт. Срабатывание муфт при перегрузке не сопровождается динамическими нагрузками в форме удара, как это происходит в известной муфте, а происходит плавно. Кроме того, переключение механизмов или линий приводов можно осуществлять на ходу без остановки ведущего вала. Предлагаемое изобретение повышает долговечность и надежность муфт на 20% и соответственно долговечность двигателя и соединяемых муфтой механизмов - на 15%.

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ ДВУХСКОРОСТНАЯ МУФТА, содержащая ведущую и две ведомые полумуфты и средства их соединения, а также два центробежных механизма включения малой и большой скоростей, размещенных на ведущей полумуфте, отличающаяся тем, что, с целью повьшения надежности и долговечности, средства для соедине7 5 НИН полумуфт выполнены в виде фрикционных дисков, закрепленных в ведущей и ведомых полумуфтах, а механизмы включения - в виде центробежных грузов, размещенных в сепараторе, и нажимных и упорных дисков с наклонными рабочими поверхностями, при этом сепаратор механизма включения мал1Лк скоростей вьтолнен со спиралеобразными гнездами, угол наклона рабочей поверхности нажимного диска механизма включения малых скоростей больше угла наклона рабочей поверхности нажимного диска механизма включения больших скоростей,а упорный диск последнего установлен с возможностью tt взаимодействия с центробежными грузами механизма включения малых скоростей.