Диск фрикционной муфты сцепления Советский патент 1992 года по МПК F16D13/64 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в сцеплениях транспортных средств

Известен диск фрикционной муфты сцепления, содержащий диск с фрикционными накладками, связанный упорными пальцами с вторым диском ступицу с фланцем и установленный на ней пружинно- Фрикционный гаситель крутильных колебаний с демпфирующей частью и фрикционной, состоящей из фрикционной шайбы, связанной со ступицей и тарельчатой пружины с частично гофрированной поверхностью с выступами го наружной боковой поверхности, сопряженными с гофрами и выступами по внутренней боковой поверхности с торцовыми впадинами, образующими с наружными выступами ступицы байонетный затвор.

Между тарельчатой пружиной и фрикционной шайбой установлена теплоизолирующая проставочная шайба на которую пружина опирается частью поверхности большого торца, расположенной между гофрами. Недостатком диска является то,что фиксация тарельчатой пружины от поворота относительно ступицы при помощи торцовых впадин в байонетных выступах по внутренней боковой поверхности пружины, совмещенных с байонетными выступами ступицы, требует задания и соблюдения жестких допусков по сопрягаемым размерам деталей демпфера В противном случае происходит расфиксация тарельчатой пружины.

Кроме того, торцовые впадины в бэйонет- ных выступах пружины сокращают высоту пружины Это отрицательно влияет на параметры и нагрузочную характеристику пружины Недостатком является пониженная выносливость тарельчатой пружины с частично гофрированной поверхностью вследствие концентрации напряжений в гофрах при прогибе пружины.

Тарельчатая пружина в данном диске нагружена с опорой на поверхность большого торца пружины, при этом гофрированная часть поверхности в качестве опорной не участвует. При прогибе пружины материал гофрированной части большого торца, расположенной между гофрами, испытывает деформацию растяжения, тогда как гофрированная часть поверхности, распрямляясь, испытывает деформацию изгиба. Известно, что при деформации изгиба возникают более высокие напряжения, чем при деформации растяжения, поэтому в гофрах пружины возникают повышенные напряжения, что снижает работоспособность и выносливость пружины. На пружине выполнены наружные выступы, сопряженные с гофрами, которые частично снижают концентрацию напряжений в гофрах, однако полностью их не исключают.

Целью изобретения является повышение надежности за счет улучшения фиксации тарельчатой пружины в байонетном затворе и повышение срока службы сцепления путем уменьшения концентрации напряжений в тарельчатой пружине.

Для достижения цели в известном диске фрикционной муфты сцепления, содержащем диск с фрикционными накладками, связанный упорными пальцами с вторым диском, ступицу с фланцем и установленный на ней пружинно-фрикционный гаситель крутильных колебаний с демпфирующей частью и фрикционной, имеющей гофрированную тарельчатую пружину с наружными выступами, сопряженными с гофрами, и с внутренними выступами, образующими с наружными выступами ступицы байонет- ный затвор а также фрикционную шайбу, связанную со ступицей, на торцовой поверхности фрикционной шайбы на диаметре, большем наружного диаметра боковой поверхности тарельчатой пружины, расположенной между ее наружными выступами, выполнены по крайней мере два фиксирующих выступа с боковыми кромками, расположенными с возможностью контакта с боковыми кромками наружных выступов пружины. Кроме того, на торцовой поверхности фрикционной шайбы выполнены торцевые опорные выступы с наружным

диаметром, равным наружному диаметру боковой поверхности тарельчатой пружины, расположенной между ее наружными выступами, и с радиусом по торцу, меньшим

или равным внутреннего радиуса кривизны гофр пружины.

При установке одного из наружных выступов тарельчатой пружины между фиксирующими выступами фрикционной шайбы

0 повышается надежность фиксации пружины и снижаются требования к допускам сопрягаемых размеров деталей демпфера, Для обеспечения надежного контакта боковых кромок наружных выступов пружины с

5 боковыми кромками фиксирующих выступов фрикционной шайбы высота послвдних должна быть больше высоты опорных выступов фрикционной шайбы не менее, чем на толщину материала тарельчатой пружины, С

0 целью обеспечения меньшего дисбаланса диска могут быть выполнены два фиксирующих выступа, расположенных по одну сторону двух противолежащих опорных выступов.

5 Предлагаемая конструкция фиксации пружины позволяет обойтись без фиксирующих впадин на байонетных выступах пружины, ухудшающих ее параметры. Кроме того, исключается операция формовки в

0 пружине названных впадин. При опоре тарельчатой пружины только на внутреннюю поверхность гофр создается препятствие распрямлению гофр при прогибе пружины, при этом гофры, как и весь периметр боль5 шого торца пружины, испытывают только деформацию растяжения. Это исключает концентрацию направления в гофрах улучшается нагрузочная характеристика пружины (на 20-30% возрастает воспринимаемая

0 нагрузка). В итоге повышается надежность и выносливость пружины. Опорные выступы фрикционной шайбы образуют пространство между тарельчатой пружиной и фрикционной шайбой, удаляя пружину от

5 непосредственного контакта с поверхностью шайбы, участвующей в трении, что обеспечивает тепловую защиту пружины. Кроме того, опорные выступы позволяют расположить канавку в ступице, оЬразую0 щую байонетные выступы, на расстоянии от

фрикционной шайбы, гарантирующем связь

шайбы со ступицей, которая нарушается

при попадании шайбы в канавку ступицы.

Это позволяет обойтись в устройстве

5 без применения теплоизолирующей про- ставочной шайбы и несколько упростить конструкцию диска.

На фиг. 1 изображен диск муфты сцепления, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1; на фиг.4 Фрикционная шайба; на фиг.5 - сечение В-В на фиг.4; на фиг.6 - тарельчатая пружина без впадин на байонетных выступах, вариант исполнения; на фиг.7 - фрикционная шайба, вариант исполнения; на фиг.8 - сечение Г-Г на фиг.7.

Диск муфты сцепления содержит несущий диск 1 с фрикционными накладками 2, соединенный пальцами 3 с сопряженным диском 4 и установленный на ступице 5, выполненной с фланцем 6. Во фланце 6 диска 1 и сопряженном диске 4 выполнены конгруэнтные окна 7, в них размещены пружины 8 (фиг.1). Поверхность 9 трения диска 1 контактирует с поверхностью 10 трения ступицы 5. Поверхность 11 трения диски 1 контактируете поверхностью 12 фрикционной шайбы 13. выполненной с внутренним отверстием 14 (фиг. 1 и 4). Фрикционная шайба 13 зафиксирована от поворота на ступице 5 за счет выполнения в ступице поверхности, аналогичной по форме отверстию 14 в шайбе 13 (фиг.2 и 4). Тарельчатая пружина 15 закреплена на ступице 5 с канавкой 16 так, что выступы 17 на пружине совпадают с выступами 18 на ступице 5 (фиг.1 и 2). На конической поверхности пружины 15 между байонетными выступами 17 выполнены конические гофры 19, сопряженные с наружными выступами 20 (фиг.1 и 6).

Фрикционная шайба 13 имеет спорные выступы 21, выполненные на диаметре, равном наружному диаметру боковой поверхности пружины 15. Опорная поверхность 22 выступов 21 выполнена по радиусу, величина которого меньше или равна внутреннему радиусу кривизны поверхности 22 конических гофр 19 пружины. Кроме того, фрикционная шайба 13 имеет фиксирующие выступы 24, расположенные по обе стороны одного из выступов 21 на большем, чем наружный диаметр боковой поверхности пружины 15, диаметре. Боковые кромки 25 фиксирующих выступов 24 фрикционной шайбы 13 расположены с возможностью контакта с боковыми кромками 26 наружного выступа 20 пружины 15, расположенного между фиксирующими выступами 24 фрикционной шайбы 13. Для этого высота фиксирующих выступов 24 фрикционной шайбы 13 больше высоты опорных выступов 21 этой шайбы по крайней мере на толщину материала пружины 15 (фиг 3-6).

В вариантном выполнении (фиг.7) фиксирующие выступы 24 фрикционной шайбы 13 расположены с одной стороны двух противолежащих опорных выступов 21

Диск 1 и фрикционная шайба 13 установлена на ступице 5 с возможностью осевого перемещения, Пружина 15 поджимает шайбу 13 и диск 1 к ступице таким образом, что диск 1 зажат между ступицей 5 и шайбой 13. Пружина 15 устанавливается на ступице и запирается по типу байонетного затвора поворотом за выступ 20.

При этом одновременно при совмещении выступов 17 пружины 15 и выступов 18 ступицы 5 совмещаются опорные выступы

0 21 шайбы 13 с внутренней поверхностью гофров 19 пружины 15, а один из наружных выступов 20 пружины 15 заходит за выступы 24 фрикционной шайбы 13, располагаясь между ними и надежно фиксируя пружины

5 15 от поворота относительно ступицы 5

Диск муфты сцепления работает следующим образом.

Поддействием передаваемого крутящего момента ступица 5 поворачивается отно0 сительно диска 1. Пружина 15, подпружиненный диск 1 и шайбу 13 к фланцу 6 ступицы 5, создает момент трения, который во время нагрузки пружинно-фрик- . ционного гасителя крутильных колебаний

5 увеличивает передаваемый пружинами 8 момент, а при его разгрузке поглощает энергию крутильных колебаний при резонансе.

Пружина 15 фиксируется от поворота

0 байонетным затвором и фиксирующими выступами 24 фрикционной шайбы 13, что значительно повышает надежность фиксации пружины 15.

За счет опоры внутренних радиусов кони5 ческих гофр 19 пружины 15 на опорные выступы 21 фрикционной шайбы 13 изменен способ нагрузки тарельчатой пружины 15, уменьшены напряжения, возникающие в пружине 15 при работе диска, и таким образом увеличена на0 дежность и долговечность тарельчатой пружины 15. Фрикционная шайба 13 совмещается функции опоры и фиксации пружины 15.

В результате товышена надежность и долговечность диска сцепления, упрощена

5 его конструкция и технология изготовления. Формула изобретения 1. Диск фрикционной муфты сцепления, содержащий диск с фрикционными накладками, связанный упорными пальцами с вто0 рым диском, ступицу с фланцем и установленный на ней пружинно-фрикционный гаситель крутильных колебаний с демпфирующей частью и фрикционной, имеющей гофрированную тарельчатую пру5 жину с наружными выступами, сопряженными с гофрами, и с внутренними выступами, образующими с наружными выступами ступицы байонетный затвор, а также фрикционную шайбу, связанную со ступицей, о т - личающийся тем, что, с целью повышения надежности за Счет улучшения фиксации тарельчатой пружины в байонетном затворе, на торцовой поверхности фрикционной шайбы на диаметре, большем наружного диаметра боковой поверхности тарельчатой пружины, расположенной между ее наружными выступами, выполнены по крайней мере два фиксирующих выступа с боко- выми кромками, расположенными с возможностью контакта с боковыми кромками наружных выступов пружины.

0

2. Диск по п.1,отличающийся тем, что. с целью повышения срока службы путем уменьшения концентрации напряжения в тарельчатой пружине, на торцовой поверхности фрикционной шайбы выполнены торцовые опорные выступы с наружным диаметром, равным наружному диаметру боковой поверхности тарельчатой пружины, расположенной между ее наружными выступами, и с радиусом по торцу, меньшим или равным внутреннего радиуса кривизны гофр пружины.

Использование: в сцеплениях транспортных средств. Диск муфты содержит диск с Фрикционными накладками, связанный упорными пальцами с вторым диском, сту- пицу с фланцем и установленный на ней пружинно-фрикционный гаситель крутильных колебаний с демпфирующей и фрикционной частями. Последняя содержит фрикционную шайбу, связанную со ступицей, и гофрированную тарельчатую пружину с наружными выступами, сопряженными с гоф- рами, и с внутренними выступами, образующими с первыми байонетный затвор На торцовой поверхности фрикционной шайбы на диаметре, большем наружного диаметра боковой поверхности тарельчатой пружины, выполнены по крайней мере два фиксирующих выступа с боковыми кромками, расположенными с возможностью контакта с боковыми кромками наружных выступов пружины На торцовой поверхности фрикционной шайбы могут быть выполнены торцовые опорные выступы 1 з п ф-лы, 8 ил

/ К 6

gpg

%2/7ф

v-v

1732058

Фил 4

в-в

Фиг. 5

Фиг. В

€

9Jft I

Ч

fttz.8

2f

.I

ft

24