Управляемая муфта для соединения валов двух двигателей внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F16D21/04 

I1 Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения. Известна управляемая муфта, содержащая две соосно расположенные полумуфты с элементами зацепления, вьтолненньми на обращенных друг к другу торцах ползгмуфт, и механизм выравнивания скоростей полумуфт О Недостатком данной муфты является низкая нагрузочная способность из-за выполнения элементов зацепления подвижными. . Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является управляемая муфта для соединения валов двух двигателей внутреннего сгорания, содержащая наружную полумуфту с расположенными на ее внутренней поверхности по окружности углублениями, концентрично смонтированнзгю в ней внутреннюю полумуфту с радиальными отверстиями, расположенными против углублений наружной полумуфты, расположенные в отверстиях с возможностью перемещения шарики и механизм включения, вьтолненный в виде подвижного по оси штока с нажимным элементом, контактирующим с шариками 2}.. Недостатками известного устройства являются низкая надежность из-з ударного включения полумуфт и большие габариты. Цель изобретения - повьшение надежности путем безударного включения полумуфт и уменьшение габаритов. Поставленная цель достигаете тем, что управляемая муфта для соединения валов двух двигателей внутреннего сгорания, содержащая наружную полумуфту с расположенными на ее внутренней поверхности по окружности углублениями, концентрично. смонтированную в ней внутреннюю полумуфту с радиальными отверстиями расположенными против углублений наружной полумуфты, расположенные в от&ерстиях с возможностью перемеще ния шарики и механизм включения, выполненный в виде подвижного по оси штока с нажимным элементом, контакти рующим с шариками, снабжена механиз мом выравнивания скоростей полумуфт выполненным в виде приводных прижимных элементов, размещенных с возможностью радиального перемещения в выполненных во внутренней полумуфте 1 радиально расположенных каналах, внутренняя поверхность наружной полумуфты, обращенная к пршкимным элементам, выполнена криволинейной формы, внутренняя полумуфта вьтолнена с каналом, а привод перемещения прижимных элементов расположен в нем. Наружная полумуфта вьтолнена с цилиндрической внешней опорной поверхностью. Муфта снабжена опорой скольжения, расположенной между наружной и внутренней полумуфтами. Радиально расположенные каналы выполнены в виде цилиндров, соединенных с гидравлическими каналами, а расположенные в цилиндрах прижимные элементы - в виде поршней. Гидравлические каналы вьтолнены в подвижном на оси штоке. Муфта снабжена обратным клапаном, расположенным в гидравлических каналах штока. , На фиг. 1 показана муфта в сцепленном состоянии, осевой разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Муфта сцепления служит, например, для установления приводной связи между постоянно вращающимся ведущим 1 и ведомым 2 валами в заданном угловом положении между ними. На валу 1 закреплена наружная полумуфта 3, вьшолненная в форме стакана, наружная поверхность которого перемещается по вкладьш1у подшипника 4. В наружной полумуфте 3 расположены внутренняя полумуфта 5, закрепленная на конце вала 2. Между полумуфтаг и расположена подшипниковая втулка 6. Во внутренней полумуфте 5 размещен механизм включения, вьтолненньй в виде штока 7 с конусообразным нажимным элементом 8, контактирующим с шариками 9 и 10. Внутренняя полумуфта 5 имеет цилиндрические радиальные отверстия 11 и 12, а шарики 9 и 10 расположены в них. Наружная полумуфта выполнена с углублениями 13 и 14 полусферической формы, расположенными против отверстий 11 и 12. Шарики 9 и 10 попадают в углубления 13 и 14 после того, как будет достигнуто вьфавнивание скоростей вращения обоих валов 1 и 2 или достигнуто приблизительно одинаковое число оборотов обоих валов. Для выравнивания скоростей вращения полумуфт предусмотрен специальный механизм содержащий прижимные элементы, выпо ненные в виде поршней 15 и 16, перемещающиеся в двух радиальных кана лах, выполненных в виде цилиндров 17 и 18. Вьфавнивание скоростей вра щения осуществляется путем прижатия ;обоих поршней 15 и 16 гидравлически в радиальном направлении наружу ккриволинейной поверхности 19, котор отформована на внутренней стороне наружной полумуфты 3. Для управления давлением в штоке 7, который служит для управления муфтой, по его оси проходит, начимая с наружного конца, гидравличес кий канал 20, на конце которого пре дусмотрено два выходных участка 21 и 22 канала. При неподвижном состоянии внутренней полумуфты 5 шток 7 находитс в правом положении (фиг. 1), так что поверхность 23 прилегает к поверхности 24 внутренней полумуфты Шарики 9 и 10 находятся при этом в выемке 25 внутренней полумуфты 5 Поршни 15 и 16 находя-тся во внутреннем положении по радиусу, при этом наружная полумуфта 3 может бе препятственно вращаться при неподвижном положении внутренней полумуфты 5. Это внутреннее положение по радиусу поршней.15 и 16 возможно, поскольку канал для гидравлической жидкости 20 соединен через выходные участки 21 и 22 и кольцевую канавку 26, вьтолненную по окружности штока 7, с радиальными вы ходными каналами 27 и 28 вала 2. К навка 26 толкающего штока 7 занимает лишь ограниченньй участок в осевом направлении, так что при правом положении штока 7 выемка оканчивается в области выходных ка налов 27 и 28. При перемещении штока 7 в направлении вращающегося вала 1 влево (фиг. 1) конец 29 кан ки 26 отходит от радиальных выходных каналов 27 и 28, при этом в ка навке 26 происходит повышение давления, которое воздействует на вну ренние торцы 30 и 31 поршней 15 и 16, поскольку канавка находится в это -время по меньшей мере- частично в области поршней-. Давление создается под действием насоса смазоч ного 1(асла (не изображен), входяще го в состав постоянного движения двигательного блока, который может служить также для обеспечения смазки подшипников скольжения двигательных блоков. Масло поступает через осевой канал 32 вала 1 первого двигательного, блока, в состав которого входят вспомогательные агрегаты, преодолевая при этом давление, создаваемое пружиной 33 обратного клапана 34, которьй находится на входном конце гидравлического канала 20 штока 7. Обратный клапан служит для того, чтобы препятствовать оттоку масла под давлением поршней 15 и 16 при их перемещении. Это перемещение возникает вследствие скольжения закругленйых концов 35 и 36 поршней относительно криволинейной поверхности при переходе скользящего движения концов поршней с круговой части 37 криволинейной поверхности 19. Так, на прямолинейном участке 38 (фиг. 2) на закругленный конец каждого поршня воздействует усилие, составляющая которого, направленная тангенциально, образует крутящий момент на конце вала 2, так что последний приводится во вращение. Радиальная составляющая этого усилия вызывает упомянутое перемещение поршней 15 и 16 против действия давления масла. По мере увеличения скорости вращения приводного конца вала 2 уменьшается перемещение концов поршней относительно криволинейной поверхности, пока не закончится совсем, что соответствует уравниванию скоростей вращения валов 1 и 2. К этому моменту шток 7 можно продвинуть настолько в направлении вала 1, что шарики 9 и 10 займут под дей ствием конусообразного нажимного элемента 8 положение., показанное на фиг. 2. Поскольку эти шарики могут занять фиксированное положение вследствие смещения одного относительно другого на угол, например, 140° только в углублениях 13 и 14, в результате процесса сцепления оба вала 1 и 2 займут заданное угловое положение, что позволяет получить рабочую последовательность между четьфьмя цилиндрами одного двигательного блока и таким же числом цилиндров другого двигательного блока, соответствующую рабочей последовательности 8-цилиндрового двигателя внутреннего сгорания в качестве общего агрегата. . Предлагаемая муфта особенно под ходит для сцепления главным валом двух поршневых машин, поскольку ее диаметр лишь ненамного превышает диаметр обоих главных валов, и, кроме того, она одновременно служит в качестве опоры обоих валов. Поэтому данная муфта не требует до 1 полнительного пространства в направ Ленин валов, так что выбор расстояния между обоими двигательными блоками может быть осуществлен независимо от конструкции муфты и оставаться таким же, как у двух двигательных блоков, соединенных непрерывным валом.

AA

1. УПРАВЛЯЕМАЯ МУФТА ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ВАЛОВ ДВУХ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащая наружную полумуфту с расположенными на ее внутренней поверхности по окружности углублениями, концентрично смонтированную в ней внутреннюю полумуфту с радиальными отверстиями, расположенными против углублений нарзпкной полумуфты, расположенные в отверстиях с возможностью перемещение шарики и механизм включения, выполненный в виде подвижного По оси штока .с нажимным элементом, контактирующим с шариками, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем безударного включения полумзгфт и уменьшения габаритов, она снабжена механизмом выравнивания скоростей полумуфт, выполненным в виде приводных прижимных элементов, размещенных с возможностью радиального перемещения в выполненных во внутренней полумуфте радиально расположенных каналах, внутренняя поверхность наружной полумуфты, обращенная к прижимным элементам, выполнена криволинейной формы, внутренняя полумуфта выполнена с каналом, а пр-ивод перемещения прижимных элементов расположен в нем. 2.Управляемая муфта по п. 1, о тлич ающая с я тем, что наружная полумуфта вьшолнена с цилиндрической внешней опорной поверхностью. 3.Управляемая муфта по п. 1, (У) отличающая ся тем, что она снабжена опорой скольжения, расположенной между наружной и внутренней полумуфтами. 4.Управляемая муфта по п. 1, . отличающаяся тем, что радиально расположенные каналы вьтолнены в виде цилиндров, соединенных 4 OQ СП с гидравлическими каналами, а расположенные в цилиндрах прижимные элементы - в виде порщней. 5.Управляемая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что гидравлические каналы вьшолиены в подвижном на оси штоке. 6.Управляемая муфта по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена обратным клапаном, расположенным в гидравлических каналах штока.

36

3S

(Оиг.2