Фрикционный диск Советский патент 1985 года по МПК F16D13/64 

.

Н

/

со

со Изобретение относится к области машиностроения, в частности к автомобилестроению и тракторостроению, где используется в муфтах сцепления Известен фрикционньа диск, содер жащий ступицу, стальную основу и установленные с обеих сторон последней концевые фрикционные накладки , Недостатком данного устройства яв ляется отсутствие стабилизации момента трения при износе фрикционных накладок, т.е. при износе накладок нажимное усилие пружин муфт сцепления уменьшается, следствием чего является уменьшение момента трения, передаваемого фрикционной муфтой, при котором возрас5гает работа буксования в муфте сцепления, что способствует существенному снижению ее долговечности. Известен фрикционный диск, содержащий ступицу, стальную основу и установленные с обеих сторон послед него кольцевые фрикционные накладки, причем поперечное сечение накладок вьтолнено в виде параллелограмма, острые углы которого направлены к периферии дискового основания При износе накладок средний радиус ..трения смещается в периферии накладок 2. Недостатком данного устройства яв ляется несоответствие величины износа накладок величине смещения среднего радиуса трения. В результате этого в конструкции нельзя использовать эффективньй средний радиус трения. Например, для выхода на эффективный радиус трения при большем износе накладки должно быть большее смещение среднего радиуса трения. Однако, в данном устройстве смещение среднего радиус а вьшолнено равномерно, что не позволяет использовать в нем эффективно радиус трения.Равномерное смещение в устройстве вьшолнено за счет использования небольших значений углов скоса на фрикционных накладках и за счет вьтолнения последних неизменными по всей скошенной фрикционной поверхности, а это не может привести к использованию эффективного радиуса трения в процес се эксплуатации. Вьтолнение угла скоса с большим значением невьтолнимо в устройстве, так как в том виде, в каком скос конструктивно вьтол нен, это неминуемо привело бы к уменьшению фрикционной рабочей поверхности и, как следствие, к увеличению буксования, что ухудшает основные характеристики сцепления., Кроме этого, вьтолнение фрикционной накладки в виде кольца увеличивает расход фрикционного материала и ухудшает технологичность конструкции. Наиболее близкш к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является фрикционный диск, содержащий ступицу, соединенные с последней основание в виде диска из стального листа с равномерно распределенными выступами и фрикционные накладки, вьтолненные в виде кольцевых усеченных секторов, жестко закрепленных на выступах диска у его внешнего диаметра с обеих сторон, причем внешний диаметр накладок больше внутреннего и его величина равномерно убывает по высоте накладок СзЗ. Недостатком известного устройства является отсутствие изменения площали фрикционного взаимодействия и смещения за счет этого до рффектив- ной величины среднего радиуса трения, что ведет к увеличению буксования в муфтах сцепления и к снижению долгх)вечности и надежности фрикционных дисков. Целью изобретения является повышение надежности путем уменьшения износа фрикционных накладок. Поставленная цель достигается тем, что во фрикционном диске, содержащем ступицу, соединенные со ступицей опорный элемент из стального листа и фрикционные накладки в виде кольцевых усеченньпс секторов, жестко закрепленных на опорном элементе у его внешнего диаметра, причем кольцевые торцы фрикционных накладок перпендикулярны к их плоскости крепления, а величина внешнего диаметра кольцевых секторов равномерно убывает к их внутреннему диаметру по всей высоте фрикционных, накладок, средняя часть каждой фрикционной накладки . по всей высоте выполнена в виде прямоугольного кольцевого сектора с основанием, равным внутреннему диаметру фрикционной накладки, а обе боковые части каждой накпадки скошены к ее средней части,причем поверхность скоса очеочена винтовой линией.

На фиг. 1 изображен фрикционный диск; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг 1.

Устройство состоит из ступицы 1, опорного элемента 2, вьтолненного в виде диска с равномерно чередующимися по окружности периферийными выступами. Диск выполнен из стального листового металла и жестко закреплен на ступице 1. С обеих сторон выступов диска опорного элемента 2 закреплены фрикционные накладки 3, выполненные в виде кольцевых усеченных секторов, т.е. таких секторов, у которых для достижения увеличения фрикционной поверхности накладки внешний кольцевой диаметр равномерно убывает к. их внутреннему диаметру по всей высоте.(ширине) фрикционной накладки. Внешний и внутренний диаметры накладки образуют кольцевые торцы, которые расположены на диске перпендикулярно плоскости крапления накладки к опорному элементу 2. Внешний диаметр может быть выполнен равным внешнему диаметру диска,а его ширина (высота)-равной ширине выступа опорного элемента 2. Фрикционные накладки 3 размещены в районе выступов диска опорного 2 у его внешнего диаметра, причем последние могут быть также сопряжены С ни. Средняя часть фрикционных накладок 3, которая определяет фрикционную рабочую поверхность выполнена в виде прямоугольного кольцевого сектора по всей высоте (ширине) накпадк-и. Основание (ширина или высота) прямоугольного сектора равно внутреннему диаметру усеченного, сектора накладок. Оставшиеся две боковые радиальные части фрикционных накладок 3 имеют форму прямоугольных треугольников, остроугольные вершины которых направлены к центру фрикционного диска. Боковые части фрикционных накладок 3 скошеHtli к ее средней части, а поверхности скосов очерчены винтовой линией. Это обеспечивает равномерное убывание толщины фрикционной накладки 3 от крайних точек внутреннего диаметра к крайним точкам внешнего диаметра. Совместное выполнение поверхностей скоса боковых частей в виде винтовой поверхности и выполнение площадей боковых частей в виде треугольников с вершиной, направленной

к центру диска, позволяет увеличивать фрикционную рабочую поверхность фрикционной накладки 3 в зависимости от ее износа в процессе эксплуатации и смещать средний радиус трения к периферии диска, обеспечивая при этом его эффективное значение, так как при большем износе фрикционной накладке 3 в конструкции обеспечивается большее приращение ее фрикционной рабочей поверхности. Оптимальные размеры фрикционной накладки 3, в частности размеры ее средних и боковых частей и величина угла скоса по внешнему радиусу, выбираются из условий работы муфты сцепления, куда входит предлагаемой диск.

Устройство работает следующим образом.

В процессе работы дисков в муфтах сцепления износ фрикционных накладок 3 приводит к снижению нажимного усилия пружин (не указаны), вследствие чего момент трения, передавае14ый муфтой, уменьшается. Наличие винтовых поверхностей на радиальных боког вых сторонах накладок позволяет в процессе их износа увеличить площадь

трения. Причем увеличение площади происходит за счет увеличения длины дуги кольцевого сектора по внешнему радиусу, что способствует перёмеще-; нию геометрического центра накладки,

который является центром прилсжения равнодействующей сил трения, в сторону внешнего радиуса накладки, т.е. увеличению площади трения. Срглясно данному способу изготовления

накладок фрикционного диска происхо дит увеличение эффективного радиуса трения, что позволяет компенсировать потерю нажимного усилия пружин муфты сцепления, обеспечить надежное,

без пробуксовок, включение (выключение) муфт сцепления и улучшить тем самым их эксплуатационные показатели на длительный срок.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с базовьал объектом - фрикционным диском муфты сцепления трактора МТЗ-80, позволит увеличить долговечность фрикционных

дисков (т.е. их надежность) в

1,18 раз, что приведет к экономическому эффекту от их внедрения в размере 159 тыс. руб.

Фиг.З

ФРИКЦИОННЫЙ ДИСК, содержащий ступицу, соединенные со ступицей опорный элемент из стального листа и фрикционные накладки в виде кольцевых усеченных секторов, жестко закрепленных на опорном элементе. у его внешнего диаметра, причем кольцевые торцы фрикционных накладок перпендикулярны к их плоскости крепления, а величина внешнего диаметра кольцевых секторов равномерно убывает к их внутреннему диаметру по всей высоте фрикционных накладок, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения износа фрикционных накладок, средняя часть каждой фрикционной накладки по всей высоте выполнена в виде прямоугольного кольцевого сектора с основанием, равным внутреннему диаметру фрикционной накладки, а обе боковые части каждой накладки (Л скошены к ее средней части, причем поверхность скоса очерчена винтовой линией.