Фрикционная муфта Советский патент 1980 года по МПК F16D13/52 

Изобретение относится к мшииностроениго и может быть использовано в муфтах с электромагнитным приводом. Известна фрикционная муфта, содер жащая две полумуфты, взаимодействующ через фрикционные диски, сжимаемые поршнем 1. Но такая муфта обладает большим весом и габаритами. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является фрикционная муфт содержащая наружную полумуфту с набо ром фрикционных дисков и взаимодейст вующую с ней внутреннюю полумуфту,сн женн5ю жестко закрепленной на ней не сущей втулкой и набором фрикционных дисков, имеющую масляные каналы для смазки дисков при сжатии их нажимным диском 2, Недостатком его является большой остаточный вращающий момент и время отключения муфты, а также наличие упругих свойств.фрикционных дисков. Поставленная цель,достигается тем, что несущая втулка выполнена с кулачками на торце и снабжена концентричнр установленной на ней с возможностью вращения и осевого перемещения кулачковой втулкой, и расположенными параллельно ее оси толкателями, подпружиненными к кулачковой втулке, а нажимной диск снабжен жестко закрепленными на нем плоскими пружинами, взаимодействующими с кулачковой втулкой, при этом фрикционные диски внутренней полумуфты смонтированы на кулачковой втулке. Муфта снабжена дополнительным фрикционным диском, смонтированным на несущей втулке подвиж.;о по оси, и расположенными по обе стороны ,от него двумя синхронизирующими дисками, жестко закрепленными на торцах кулачковой втулки и нажимного диска. Дополнительный фрикционный диск может быть смонтирован на торце несущей втулки с возможностью ограниченного поворота, а синхронизирующие диски жестко закреплены на торце нажимного диска и постоянно поджаты к нему. На фиг,1 изображена фрикционная муфта при включении, в разрезе; на фиг.2 разрез А-А фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В фиг.1; на фиг. 5 - муфта в отк.гаоченном состоянии; на фиг.6 - разрез Г-Г фиг.5; на фиг.7 - муфта с тремя

поджатыми дисками во включенном состоянии; на фиг,8 - муфта с тремя поджатыми дисками в отключенном состоянии; на фиг.9 - разрез Д-Д фиг, 7; на фиг, 10 - вид Е фиг.7,

Муфта содержит внутреннюю 1 и наружную 2 полумуфты. Внутренняя полумуфТа имеет несущую втулку 3 и кулачковую втулку 4 с установленным на ней пакетом 5 дисков, сжимаемых нажимным диском-якорем б.

Во втулке 3 выфрезерованы пазы, в которые заходят плоские пружины 7, жестко закрепленные в прижимном элементе 6. На левом торце кулачковой втулки 4 нарезаны торцовые кулачки, входящие в ответные кулачки несущей втулки 3 и предназначенные для передачи крутящего момента. На кулачковой втулке 4 между торцовыми кулачками и эвольвентными шлицами установлено упорное кольцо 8, предназначенное для воздействия на пакет 5 дисков при отключении муфты, В несущей втулке 3 установлены подпружиненные толкатели 9, упирающиеся в торцовые поверхности кулачков втулки 4 и перекрывающие смазочные отверстия Ж, Для подвода масла в подшипник жестко трения в. Несущей втулке 3 выполнен канал 3. На полумуфте 1 и якоре 6 устанавливаются упругие элементы 10 и И,

Для соединения торцовых кулачков кулачковой и несущей втулок при их относительном вращении применяется устройство мягкого или полужесткого уравнивания угловых скоростей втулок при включении муфты.

Устройство мягкого уравнивания скоростей содержит три фрикционных диска 12,13,14 и кольцо .15. Диск 12 крепится винтами 16 к кулачковой втулке 4. Диск 13 жестко соединен с якорем винтами 17, Диск 14 устанавливается на цилиндрическую поверхность кольца 15, соединенного с несущей втулкой 3 винтами 18. При этом в угловом направлении диск 14 фиксирован на кольце 15 с помощью шлица К (фиг.З).

Устройство полужесткого уравнивания скоростей также с.одержит три фрикционных диска 19,20,21 и кольцо 22, Диски 19,20 жестко соединены с якорем, диск 21 центрируется по наружному диаметру и зажат с определенной силой между дисками 19,20. На внутреннем диаметре диска 21 имеется шлиц Л,-который может зацепляться с шлицем М кольца 22, соединенного с/ несущей втулкой 3 винтами 23.

Фрикционная ьтаогодисковая муфта работает следующим образом.

В отключенном состоянии муфты несущая втулка 3 вращается относительно кулачкогой втулки 4 на подшипнике жидкостного трения. При подаче напряжения на катушку (включение муфты) якорь 6 с закрепленными на нем деталями (диском 13, фрикционным пакетом 5) перемещается,

В результате этого между дисками 12,13 и 14 возникают силы трения или наступает зацепление шлица Л диска 21 с шлицем М кольца 22, После уравнивания скоростей происходит соединение тбрцовых кулачков втулок и дальнейшее продвижение кулачковой втулки. При прижатии якорем 6 пакет фрикционных дисков 5 начинается разгон (или торможение) ведомых масс механизмов.

Благодаря тому, что дина ческая нагрузка для этих сил трения и соответственно для момента трения весьма мала (якорь, промежуточная втулка и внутренние диски пакета), а статическая состоит лишь из остаточного вращающего момента между внутренними и наружными дисками пакета, разгон кулачковой втулки и уравнение скоростей вращения ее с несущей втулкой происходит до наступления контакта между торцовыми зубьями промежуточно и несущей втулок. По мере дальнейшег перемещения якорь поджимает пакет фрикционных дисков, которые упираются в кольцо 8, продвигая промежуточную втулку до жесткдго соединения с несущей. После чего начинается сжатие пкета фрикционных дисков и малоходовы тарельчатых пружин на полюсах и ра&гон или торможение ведомлх масс механизма. Одновременно открывается смзочное отверстие Ж, обеспечивая пода масла к дискам, их смазывание и охлаждение.

При отключении муфты под действием упругих сил малоходовых тарельчатых пружин 10,11, расположенных на полюсах полумуфты 1 и якоря б, проис: ходит отталкивание пакета 5 дисков от полумуфТы 1 и якоря б от пакета 5 Передаваемый момент муфты резко падает, в результате чего уменьшаются силы трения при осевом перемещении втулки 4. Поэтому под воздействием, осевых сил торцового кулачкового соединения и подпружиненных толкателей 9 втулка 4 выходит из зацепления с несущей втулкой 3, отодвигая одновременно пакет 5 дисков от корпуса 1 с помощью упорного кольца 6, а якорь под воздействием пружины 7 перемещается в крайнее левое положение. .При этом перекрывается канал и весь расход масла поступает в подшипник жидкостного трения по каналу 3, Остаточный вращающий момент муфты будет слагаться из момента трения между 12,13,14 и жидкостного трения в подшипнике скольжения или лишь из момента трения подшипника скольжения.

Предлагаемая конструкция фрикционной многодисковой муфты по сравнению с известной имеет остаточный вращающий момент при средних частотах вращения ( 105/сек) примерно в 90 раз меньший. Запаздывание при отключении муфты будет определяться жесткостью подпружин онных толкателей, тарельчатых пружин на полюсах и углом наклона торцовых кулачков втулок. Кроме того, фрикционные диски, входящие в пакет, могут выполняться плоскими в отличие от синусных,.применяемлк, например, в муфтах с магнитопроводящими дисками, что значительно упрощает технологию их изготовления. Формула.изобретения 1. Фрикционная муфта, содержащая наружную полумуфту с набором фрикционных дисков и взаимодействующую с ней внутреннюю полумуфту, снабженную жестко закрепленной на ней несущей втулкой и набором фрикционных диско имеющей масляные каналы для смазки дисков при сжатии их нажимным диском отличающаяся тем, что, с целью уменьшения остаточного вращ щего момента,уменьшения времени отк чения муфты и исключения упругих свойств фрикционных диск , несущая втулка выполнена с кулачками на тор и снабжена концентриччо установленн на ней с возможностью вращения и ос вого перемещения кулачковой втулкой,и асположенными параллельно ее оси олкателями, подпружиненными к куачковой втулке, а нажимной диск снабжен жестко закрепленными на нем плоскими пружинами, взаимодействующими скулачковой втулкой, при этом фрикционные диски внутренней полумуфты смонтированы на кулачковой втулке. 2. Фрикционная муфта по п.1, о тличающаяся тем, что она снабжена дополнительным фрикционным диском, смонтированным на несущей втулке подвижно по оси, и расположенными по обе стороны от него двумя синхронизирующими ;пясками, жестко закрепленными на торцах кулачковой втулки и нажимного диска. 3. Фрикционная муфта по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что дополнительный фрикционный диск смонтирован на торце несущей втулки с возможностью ограниченного поворота, а синхронизирующие диски жестко закреплены на торце нажимного диска и постоянно поджаты к нему. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1Авторское свидетельство СССР 323531, кл.Е 16 D 13/52, 1970. 2Кожевников С.И., Есипенко Я.И., Раскин Я.М. Механизм. М.,Машиностроение, 1976, с.405, рис.б.5,6 (прототип).

Риг. 1

А-А

Б- Б

В-в

.З

(риг.г