Муфта автоматического изменения угла опережения впрыска топлива Советский патент 1992 года по МПК F02M59/00 

Фиг 1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с самовоспламенением от сжатия для автоматического изменения угла опережения впрыска топлива в зависимости от частоты вращения.

Известны муфты автоматического изменения угла опережения впрыска топлива, содержащие ведущую и ведомую полумуфты и подпружиненные грузы. Известные муфты дизелей обладают большими габаритами и весом. Это объясняется необходимо- стью разворота ведомой полумуфты относительно ведущей на значительный угол (до 10°), что обуславливает большое перемещение грузовик оси вращения к периферии и, как следствие, большой диаметр муфты, а также необходимостью иметь значительную массу грузов, чтобы во избежание ухудшения экономичности в период впрыска топлива не происходило сдвига грузов к центру вращения и растяжения впрыска под действием резкого повышения момента сопротивления насоса, т.е. существующие муфты, обладающие достаточной перестановочной возможностью, габариты и не самотормозятся в период передачи муфтой положительного крутящего момента.

Известны также муфты автоматического изменения угла опережения впрыска топлива, содержащие ведущую и ведомую полумуфты, подпружиненные грузы, соединенные с полумуфтами с помощью закрепленных в них пальцев и сухарей, расположенных в наклонных пазах, выполненных в грузах со стороны ведомой и ведущей полумуфт. Р. таких муфгах ведомая и ведущая полумуфты разделены грузами, через которые передается крутящий момент. При этом происходит поворот грузов относительно их радиальных осей. Поэтому зазор между грузами и полумуфтами должен быть достаточно малым (0,1...0.2 мм), чтобы при повороте грузов не происходило закли- нивания сухарей в пазах грузов и на пальцах. По этой же причине контакт в парах трения поверхность паза груза-сухарь и сухарь-палец полумуфты будет осуществляться не по плоскости и части цилиндра, а по линии и дуге соответственно, что отрицательно влияет на износостойкость трущихся поверхностей.

В муфтах подобного типа угол наклона пазов определяет диаметр муфта (при данном угле наклона, данном угле смещения ведущей и ведомой полумуфт) и для полного исключения сдвига грузов к центру вращения и растяжения впрыска под действием резкого повышения момента сопротивления насоса муфта для сохранения достаточной перестановочной способности должна иметь увеличенные габариты по диаметру. Известна муфта опрежения впрыска

для топливного насоса высокого давления двигателя внутреннего сгорания, выбранная в качестве прототипа, содержащая корпус, ведущую и ведомую полумуфты и связывающие их подпружиненные центробежные грузы, выполненные с возможностью перемещения в радиальных направляющих ведущей полумуфты и в криволинейных направляющих ведомой полумуфты, которые снабжены устройством блокировки взаимного углового смещения, а ведомая полумуфта выполнена с возможностью осевого перемещения. Недостатком известной муфты является выполнение механизма управления в виде торцевого кулачка на ведомой полумуфте,

взаимодействующего с подпружиненным толкателем, расположенным в корпусе, что значительно увеличивает габариты муфты в осевом направлении.

Целью изобретения является уменьшение габаритов.

Указанная цель достигается тем, что муфта снабжена вторым пакетом пластин, пальцы закреплены на ведущей полумуфте, в ведомой полумуфте выполнены вырезы, в

которых закреплены первые и вторые пакеты пластин с клиновидными рабочими поверхностями, в грузах выполнены пазы с тангенциальными поверхностями, взаимодействующими с крайними пластинами одного из пакетов, причем клиновидные поверхности одной пластины первого пакета расположены противоположно клиновидным поверхностям двух пластин второго пакета с возможностью взаимодействия

между ними.

На фиг. 1 приведена муфта в разрезе; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг.

1; на фиг, 6 - разрез Д-Д на фиг. 2.

Муфта имеет ведущую полумуфту 1 и ведомую полумуфту 2, кинематическая связь между которыми осущеставляется пакетами клиновидных пластин, состоящих из

ведомых 4 и ведущих 5 пластин, сухарями 6 и пальцами 7, запрессованными в ведущую полумуфту 1, В грузах 3 со стороны ведомой полумуфты 2 выполнены пазы Е, с помощью которых грузы тангенциальной частью пазов входят в зацепление с ведущими пласти- нами 5 и наклонной частью пазов контактируют с пальцами 7 ведущей полумуфты 1.

Со стороны упора 8 грузы имеют радиальные пазы Ж, благодаря которым с помощью направляющих шпонок 9, входящих также и в радиальные пазы упора 8, зафиксированного от проворота относительно ведомой полумуфты 2, обеспечивается радиальное перемещение грузов. Связь грузов друг с другом осуществляется с помощью пружин 10 и стержней 11.

Для передачи крутящего момента от ведущей полумуфты 1 к ведомой полумуфте 2 предусмотрена опорная пластина 12, а фиксация вдоль оси ведущей полумуфты 1 относительно ведомой полумуфты 2 осуществляется шариком 13; установленным в гнезде при совмещении цилиндрических пазов К и Л. Фиксация упора 8 относительно ведомой полумуфты 2 производится пружинным кольцом 14 и направляющей шпонкой 9.

Максимальный разворот ведомой полумуфты относительно ведущей при выбранном радиальном перемещении грузов и найденном из условия полного самоторможения угле клина пластин определяется количеством клиновидных пластин в каждом пакете.

Муфта работает следующим образом.

При увеличении частоты вращения грузы 3, преодолевая сопротивление пружин 10, расходятся в радиальном направлении. При этом ведущие пластины 5, входящие в зацепление с грузами 3, перемещаются относительно ведомых пластин 4, вызывая увеличение ширины Н пакетов пластин (фиг. 3). Это увеличение ширины пакетов пластин через сухари 6 передается на пальцы 7, что приводит к повороту ведомой полумуфты 2 относительно ведущей полумуфты 1. Ограничителем угла поворота при этом служат наклонные части пазов Е, угол наклона которых согласован с увеличением ширины Н пакетов пластин, т.е. при радиальном расхождении (схождении) грузов 3 наклонные части пазов Е освобождают (забирают) столько места, сколько необходимо для перемещения пальцев 7, вызванного увеличением (уменьшением) ширины Н пакетов пластин. Таким образом, при расхождении грузов 3 наклонные части пазов Е выполняют роль ограничителя разворота ведомой 2 и ведущей 1 полумуфт относительно друг друга, а при схождении грузов возвращают пальцы 7, а следовательно, и ведущую полумуфту 1 в исходное состояние по отношению к ведомой полумуфте 2.

При уменьшении частоты вращения муфты грузы 3 сходятся к центру вращения под действием сил упругости пружин 10.

Для обеспечения полного самоторможения муфты клиновые пластины должны

быть выполнены с углом клина, удовлетворяющего условию а. 5 2 arctgf. где о - угол клина пластин, град;

f- коэффициент трения для условий трения пластин.

Приведенное аналитическое выражение получено графическим построением сил, действующих на элементы муфты.

0 Для обеспечения контакта в подвижных деталях, передающих крутящий момент от ведущей полумуфты 1 к ведомой полумуфте 2 только по плоскости между пакетом пластин и ведомой полумуфтой 2, предусмотре5 на опорная пластина 12 с плоской поверхностью со стороны пакета пластин и цилиндрической со стороны контакта с ведомой полумуфтой 2, а между пальцем 7 и пакетом пластин расположен сухарь 6, контак0 тирующий с этим пальцем по цилиндрической поверхности, ось которой перпендикулярно 4 оси цилиндрической поверхности опорной - пластины 12.

Для уменьшения осевого размера муф5 ты фиксация вдоль оси ведущей полумуфты 1 относительно ведомой полумуфты 2 осуществляется шариком 13. установленным в свое гнездо при совмещении цилиндрических пазов К и Л (фиг. 2) до образования

0 круглого отверстия. Пазы К и Л выполнены так, что их совмещения при работе муфты не происходит.

Для предотвращения осевого перемещения полумуфт относительно друг друга

5 шарик 13 упирается в поверхность паза пог лумуфты 1 и боковую поверхность цилиндрической проточки полумуфты 2.

Таким образом, наличие пакетов клиновидных пластин в муфте, передающих кру0 тящий момент, обеспечивает реализацию в муфте с расходящимися грузами условия полного самоторможения при наличии необходимой перестановочной способности муфты, что дает возможность уменьшить

5 массу и габариты грузов, а следовательно, и габариты всей муфты.

Формула изобретения Муфта автоматического изменения угла опережения впрыска топлива, со0 держащая ведущую и ведомую полумуфты, пальцы, закрепленные на одной из полумуфт, подпружиненные центробежные грузы, установленные с возможностью поворота относительно оси пальцев,и пла5 стины, причем ведущая и ведомая полумуфты кинематически связаны между собой посредством грузов, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов, муфта снабжена первым и вторым пакетами

4

пластин, пальцы закреплены на ведущей полумуфте, в ведомой полумуфте выполнены вырезы, в которых закреплены первые и вторые пакеты пластин с клиновидными рабочими поверхностями, в грузах выполнены пазы с тангенциальными поверхностями,

взаимодействующими с крайними пласти- на.ми одного из пакетов, причем клиновидные поверхности одной из пластин первого пакета расположены противоположно клиновидным поверхностям двух пластин второго пакета с возможностью взаимодействия между ними.

Использование: двигателестроение, в частности топливовпрыскивающая аппаратура дизелей. Сущность изобретения: муфта содержит ведущую полумуфту 1, ведомую полумуфту 2, подпружиненные грузы 3, соединенные с ведущей полумуфтой 1 с помощью закрепленных в ней пальцев 7 и сухарей, пакет клиновидных пластин, передающих крутящий момент. 6 ил.

Фиг 5

Buff A

г-r

рие.5

Риг4

л-д

Фиг 6