RU12846U1 - Сцепление - Google Patents

Abstract

Сцепление, содержащее картер, соединенные с маховиком двигателя нажимной диск с кожухом, нажимными пружинами, оттяжными рычагами и упорным кольцом, и средний ведущий диск, два ведомых диска с фрикционными накладками и гасителями крутильных колебаний, установленных на первичном валу коробки передач, муфту выключения сцепления с упорным подшипником и вилкой выключения, отличающееся тем, что фрикционные накладки ведомых дисков выполнены из материала с коэффициентом трения не менее 0,26, а внутреннее кольцо упорного подшипника контактирует с упорным кольцом.

Description

М.кл„ F 16 D 13/52 В 60 К 23/02

СЦЕПЛЕНИЕ

Полезная модель относится к автомобильному транспорту, конкретнее - к фрикционным муфтам для разъединения и соединения двигателя с коробкой передач.

Известно сценление автомобиля Урал 1, содержащее картер, соединенный передней привашочной поверхностью с картером маховика, а к задней его части крепится картер коробки передач. Сцепление фрикционное сухое, двухдисковое с периферийньм расположением нажимных пружин. Ведущими частями сцепления являются маховик, средний ведущий и нажимной диски. К ведомым частям сцепления относятся два стальных ведомых диска, снабженных фрикционными накладками. Привод сцепления механический.

Известно также сцепление автомобиля КамАЗ 2, содержащее картер, соединен1аые с маховиком двигателя нажимной диск с кожухом, нажимными пружсжнами, оттяжными рычагами и упорным кольцом и средний ведущий диск, два ведомых диска с фрикционньми накладками и гасителями крутильных колебаний, установленных на первичном валу коробки передач. Имеется муфта вьислюченмя сцепления с упорным подшж нником и вилкой выключешм.

Недостаток конструкции сцепления вызван противоречием: с одной стороны нажимные пружины должны обеспечивать достаточное усилие прижима ведущих дисков к зедомъзл для передачи крутящего момента без проскальзывания, а с другой стороны - пропорционально этому усилию возрастает износ от контактных напряжений между оттяжными рычагами и упорным кольцом.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.

Сцепление содержит картер, ведущие элементы сцепления - соединенные с маховижом двигателя нажимной диск с кожухом, нажимными пружинами, оттяжными рычагами и упорным кольцом и средний ведущий диск, два ведомых диска с фрикционными накладками В гасителями крутильных колебаний, установленных на первичном валу коробки передач, муфту выключения сцепления с упорным подшипником и вилкой вьнслючения.

Новое заключается в том, что фрикционные накладки ведомых дисков вьшолнены из материала с коэффициентом трения не менее 0,26, а внутреннее кольцо упорного подшипника контактирует с упорным кольцом.

Задача, решаемая предложенной полезной моделью, состоит в повышении долговечности сцепления за счет снижения динамических нагрузок и контактных усилий. Технический результат заключается в уменьшении износа оттяжных рьгаагов, упорного кольца и фрикционных накладок.

При включении и выключении сцепления его элементы испытывают значительные динамические нагрузки, обусловленные инерционными моментами вращающихся со значительной угловой скоростью деталей, и контактные напряжения, напрямую связанные с осевьш усилием, создаваемым нажимными пружинами. Во время выключения сцепления, когда рьмаг привода выключения сцепления перемещает муфту выключения сцепления, внутреннее кольцо упорного подшипника касается упорного кольца, вращающегося вместе с ведущими и ведомыми дисками и отжимными рычагами с угловой скоростью 1400 - 1800 об/мин. Так как инерционные массы упорного кольца, упорного подЕшяшика и дисков сцепления с отжимными рычагами различны, то в момент касания упорного подшипника с упорным кольцом, а затем их совместного касания с подпружиненными отжимными рьиагами происходит торможение этих элементов и возникают как продольные (по оси вала), так и поперечные (по касательной к поверхности упорного кольца) колебания. В результате этого возникают динамические нагрузки в местах контакта отжимных рычагов с упорньм кольцом и внутреннего кольца упорного подшипника с упорным кольцом. Указанные динамические нагрузки приводят к повышенному износу мест касания, вследствие чего увеличивается зазор между отжимными рычагами, упорным кольцом и упорным подшипником. Ход рьмага привода выключения сцепления, необходимый для отключения сцепления, увеличивается, в результате чего происходит неполное отключение сцепления и повышается износ поверхностей трения ведущих и ведомых дисков.

При неполном разведении ведущих и ведомых дисков, при их частичном касании, возникают длительные динамические колебания, которые не в состоянии полностью погасить гасители крутильных колебаний. В результате этого возникают динамические нагрузки, аналогичные нагрузкам в точках касания отжимных рычагов с упорным кольцом. Динамические нагрузки, возникающие на нажимном диске, передаются через оси крепления отжимных рычагов на сами рычаги и фиксирующие их пружины. В случае наложения динамических нагрузок со стороны ведущих и ведомых дисков и со стороны упорного кольца возникают резонансы, ускоряющие износ взаимодействующих элементов, нмеюшд)с наименьшую площадь касания. Для уменьшения вышеописанных динамических нагрузок и исключения резонанса необходимо одновременно: 1) уменьшить осевое усилие, создаваемое нажимными пружинами и действующее на отжимные рычаги;

2) снизить колебания динамических нагрузок между подпшпнижом, упорным кольцом и отжимными рьиагами.

Предложенная конструкция сцепления решает эти проблемы за счет установки фрикционных накладок с повышенным коэффициентом трения, например, эллипсонавитых накладок го стекловолокна и одновременной беззазорной установки с контактом поверхностей внутреннего кольца упорного подшипника, упорного кольца и отжимных рычагов. В этом случае внутреннее кольцо подшипника, упорное кольцо и отжимные рычаги вращаются совместно, благодаря чему исключаются динамические нагрузки от взаимодействия этих элементов при выключении сцепления. Увеличение коэффициента трения накладок позволяет увеличить передаваемый момент или снизить осевое усилие сжатия дисков без изменения величины передаваемого момента. Момент трения, обеспечивающий передачу крутящего момента от двигателя, определяется следующей эмпшзической зависимостью:

I - сила нажимных пружин;

- средний геометрический радиус фрикционных накладок; k - коэффициент трения материала фрикционных накладок; с - число пар трения.

Из формулы следует, что, увеличжв коэффициент трения материала фрикционных накладок (k), можно пропорционально снизить силу нажимных пружин (Р) без изменения величины момента трения. Фрикционные накладки у прототипа вьшолнены из асбестовой композиции, имеющей коэффициент трения 0,22. Применение нового материала эллипсонавитмх накладок из стекловолокна - с коэффициентом трения k, равньм 0,26, позволяет повысить долговечность устройства и исключить вредные выбросы в атмосферу (асбестовую юпыль). Величина коэффициента трения возросла почти на 20 %, соответственно появилась возможность снизить усилие нажимных пружин тоже на 20 %.

Таким образом, установка накладок повышенного трения и беззазорной муфты выключения сцепления решает вопрос уменьшения динамических и контактных нагрузок на элементах нажимного механизма, увеличивая их ресурс и уменьшая возможность внезапного заклинивания сцепления в результате поломки нажимного механизма от резкой резонансной перегрузки.

На чертеже показано заявляемое сцепление в разрезе.

Сцепление установлено между маховиком 1 двигателя и коробкой передач 2, ведущие диски - средний 3 и нажимной 4 - соединены с маховиком с возможностью осевого перемещения. Ведомые диски 5 с фрикционными накладками 6 и гасителями крутильных колебаний 7 установлены посредством шлицевого соединения с возможностью осевого перемещения на первичном валу 8 коробки передач. Со стороны коробки передач сцепление закрыто кожухом 9, жестко соединенным с маховиком. Между кожухом и нажимным диском 4 установлены нажимные пружины 10, создающие усилие сжатия между ведущими и ведомыми дисками. Для включения и выключения сцеплекия имеется муфта выключения сцепления 11с рычагом привода муфты 12 и упорньм подглипником 13. На осях 14, закрепленных в кожухе 9, установлены отжимные рьлаги 15, ияарнирно соединенные с нажимным диском 4. Между отжимными рычагами 15 и удорным подшипником 13 с внутренним кольцом 16 установлено упорное кольцо 17. Маховик установлен на коленчатом валу 18 двигателя 19. Ведущие диски снабжены автоматическим регулирующим устройством 20.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении под воздействием пружин 10 ведувще диски 3 и 4 прижаты к ведомым дискам 5 и к маховику 1, фрикционные накладки 6 обеспечивают передачу крутящего момента от коленчатого вала 18 двигателя 19 к первичному валу 8 коробки передач 2. В этом положении при вращении коленчатого вала 18 вращаются ведущие диски 3 и 4, ведомые диски 5, отжимные рычаги 15 с упорным кольцом 17 и контактирующим с ним внутренним кольцом 16 упорного подшипника 13.

Для переключения передачи сцепление выключают (разрывают поток мощности от двигателя 19 к коробке передач 2), воздействуя рычагом 12 на муфту выключения сцепления 11, которая смещается влево. Усилие отжима передается упорным подпшпником 13 через внутреннее кольцо 16 и контактирующее с ним упорное кольцо 17 к отжимным рычагам 15, которые поворачиваясь вокруг оси 14 отводят нажимной диск 4 вправо, в результате ведущие диски 3 и 4 выходят из контакта с ведомьми дисками 5, а автоматическое регулирующее устройство 20 разводит диски, обеспечивая зазор между ними, ведомые диски 5 и первичный вал 8 коробки передач останавливаются.

Включение сцепления происходит в обратной последовательности: при отводе муфты 11 вправо пружины 10 прижимают ведущие и ведомые диски друг к другу, кинематическая цепь от двигателя к коробке передач опять замьжается.

Испытания показали, что фрикционные накладки повышенного трения, позволившие снизить усилие нажимных пружин, в сочетании с новым упорным подшипником,

внутреннее кольцо которого постоянно контактирует и вращается вместе с упорным кольцом, значительно улучшжпи основные характеристики сцепления, сделали мягче управление включением и выключением.

Ист&чшикт шмформищшт

1.Медведаов З.И. и др. Автомобили КамАЗ-5320 и ypaii-4320. М., изд. ДОСААФ СССР, 1981, с. 135-137.

2.Пергамент Л.Р. Автомобили КамАЗ. М., Недра, 1981, с. 96-98 - прототип.

.г- ,

егйя

Claims (1)

1. Сцепление, содержащее картер, соединенные с маховиком двигателя нажимной диск с кожухом, нажимными пружинами, оттяжными рычагами и упорным кольцом, и средний ведущий диск, два ведомых диска с фрикционными накладками и гасителями крутильных колебаний, установленных на первичном валу коробки передач, муфту выключения сцепления с упорным подшипником и вилкой выключения, отличающееся тем, что фрикционные накладки ведомых дисков выполнены из материала с коэффициентом трения не менее 0,26, а внутреннее кольцо упорного подшипника контактирует с упорным кольцом.