RU2105208C1

RU2105208C1 - Centrifugal clutch

Info

Publication number: RU2105208C1
Application number: RU93025484A
Authority: RU
Inventors: В.Л. Попов; М.П. Шишкарев
Original assignee: Ростовский-на-Дону институт автоматизации и технологии машиностроения
Priority date: 1993-04-28
Filing date: 1993-04-28
Publication date: 1998-02-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: drive member 1 and driven member 2 of clutch are concentric relative to each other and are connected by means of centrifugal blocks 4 provided with friction linings 5. Blocks 4 are secured in pairs to springs 3 which are secured on clutch member 1 in their turn. Flexible ring 6 located between clutch member 1 and block 4 is used for engagement with spring 3. In course of acceleration of clutch member 1, centrifugal forces acting on blocks 4 cause sagging of spring 3; at definite period of time, only separate sections are acted on by centrifugal forces, thus changing trajectory of motion of blocks 4 and enhancing smoothness of engagement of clutch members 1 and 2. EFFECT: enhanced smoothness of engagement of clutch members. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для передачи крутящего момента между соосными валами. The invention relates to the field of engineering, and in particular to devices for transmitting torque between coaxial shafts.

Известна центробежная муфта, содержащая концентричные одна другой ведущую и ведомую полумуфты, установленные с возможностью взаимодействия между собой посредством колодок с фрикционными накладками, выполненных в виде центробежных грузов и связанных с ведущей полумуфтой посредством закрепленных на ней пластинчатых пружин, расположенных под углом к плоскости, проходящей через ось муфты и ось симметрии колодки, и имеющих прямолинейный участок, участки пружин в местах их крепления к ведущей полумуфте, расположены под острым углом к прямолинейным участкам [1]. A centrifugal clutch is known, comprising concentric one another leading and driven half-couplings, installed with the possibility of interaction between each other by means of blocks with friction linings made in the form of centrifugal weights and connected to the leading half-clutch by means of plate springs mounted on it, located at an angle to the plane passing through the axis of the coupling and the axis of symmetry of the shoe, and having a straight section, sections of the springs in the places of their attachment to the leading coupling half, are located at an acute angle to the straight linear sections [1].

Муфта обладает плавностью включения. The coupling has a smooth inclusion.

Задачей изобретения является повышение плавности включения. The objective of the invention is to increase the smoothness of inclusion.

Поставленная задача решается за счет того, что в известной центробежной муфте колодки закреплены на пружинах попарно, пружины размещены с возможностью ограниченного углового перемещения в окнах, выполненных в кольцевом упругом элементе, установленном концентрично между ведущей полумуфтой и колодками с возможностью взаимодействия с прямолинейными участками пружин. The problem is solved due to the fact that in the known centrifugal clutch the pads are mounted on springs in pairs, the springs are placed with the possibility of limited angular movement in the windows made in an annular elastic element mounted concentrically between the leading coupling half and the pads with the possibility of interaction with straight sections of the springs.

На чертеже изображена центробежная муфта, вид с торца. The drawing shows a centrifugal clutch, end view.

Центробежная муфта содержит ведущую полумуфту 1 и концентрично установленную ей ведомую полумуфту 2. На полумуфте 1 закреплены пластинчатые пружины 3, несущие прикрепленные к ним колодки 4, выполненные в виде центробежных грузов. Колодки 4 снабжены фрикционными накладками 5. The centrifugal clutch comprises a leading coupling half 1 and a driven coupling half concentrically mounted to it 2. A plate spring 3 is fixed to the coupling half 1, bearing pad 4 attached thereto, made in the form of centrifugal loads. The pads 4 are provided with friction pads 5.

Пружины 3 имеют по два прямолинейных участка: участки пружин в местах их креплений к полумуфте 1 расположены под острым углом α к прямолинейным участкам и могут быть сопряжены с последними посредством радиусных переходов. The springs 3 have two straight sections: the sections of the springs in the places of their attachment to the coupling half 1 are located at an acute angle α to the straight sections and can be coupled with the latter by means of radius transitions.

Оба прямолинейных участка каждой пружины 3 расположены под углом друг к другу с вершиной, направленной к оси муфты. Кроме того, каждый прямолинейный участок пружины 3 расположен под углом к плоскости, проходящей через ось муфты и ось соответствующей колодки 4. Both straight sections of each spring 3 are located at an angle to each other with a vertex directed towards the axis of the clutch. In addition, each straight section of the spring 3 is located at an angle to the plane passing through the axis of the clutch and the axis of the corresponding block 4.

Упругий элемент в форме пружинного кольца 6 установлен между ведущей полумуфтой 1 и колодками 4 и охватывает пружины 3 в зоне прямолинейных участков. Для установки кольца 6 на пружины 3 в кольце выполнены прямоугольные отверстия по форме поперечного сечения пружин на полумуфте 1 и колодок 4 на пружинах. Кольцо 6 может быть прикреплено к пружинам 3, либо свободно установлено на последних (при соответствующих зазорах между прямоугольными отверстиями и профилем поперечного сечения пружин). Участки 7, прилегающие к местам крепления пружин к полумуфте 1, выполнены также прямолинейными. An elastic element in the form of a spring ring 6 is installed between the leading coupling half 1 and the pads 4 and covers the springs 3 in the area of straight sections. To install the ring 6 on the springs 3, rectangular holes are made in the ring in the shape of the cross section of the springs on the coupling half 1 and pads 4 on the springs. The ring 6 can be attached to the springs 3, or freely mounted on the latter (with appropriate gaps between the rectangular holes and the cross-sectional profile of the springs). Sections 7 adjacent to the attachment points of the springs to the coupling half 1 are also made rectilinear.

Центробежная муфта работает следующим образом. Centrifugal clutch operates as follows.

При разгоне ведущей полумуфты 1 на колодки 4 действует центробежная сила, стремящаяся переместить колодки в радиальном направлении, чему препятствуют силы упругости пружин 3. С увеличением частоты вращения полумуфты 2 возрастает и центробежная сила, действующая на колодки 4, что приводит к изгибу прямолинейных участков пружин 3, правые колодки перемещаются вправо, левые - влево. Перемещение колодок 4 сопровождается соответствующим перемещением прямолинейных участков пружин 3, в результате чего происходит деформация пружинного кольца 6. Участки кольца 6, расположенные между прямолинейными участками пружины 3, растягиваются, а участки кольца, расположенные между пружинами - сжимаются. При этом радиус кривизны первых из упомянутых участков кольца 6 увеличивается, радиус кривизны вторых участков кольца уменьшается, кольцо приобретает форму эллипса, показанного на чертеже тонкой линией. During acceleration of the leading coupling half 1, the centrifugal force acts on the pads 4, which tends to move the pads in the radial direction, which is prevented by the elastic forces of the springs 3. With an increase in the rotational speed of the half-coupling 2, the centrifugal force acting on the pads 4 also increases, which leads to bending of straight sections of the springs 3 , right pads move right, left pads move left. The movement of the pads 4 is accompanied by a corresponding movement of the straight sections of the springs 3, resulting in deformation of the spring ring 6. The sections of the ring 6 located between the straight sections of the spring 3 are stretched, and the sections of the ring located between the springs are compressed. In this case, the radius of curvature of the first of the mentioned sections of the ring 6 increases, the radius of curvature of the second sections of the ring decreases, the ring takes the form of an ellipse, shown in the drawing by a thin line.

При определенной величине упругой деформации кольца 6, вызванной радиальным перемещением колодок 4, усилие в кольце препятствует консольному изгибу прямолинейному изгибу прямолинейных участков пружин 3 на всей длине, поэтому при дальнейшем увеличении частоты вращения полумуфты 1 происходит, в основном, консольный изгиб прямолинейных участков пружин, заключенных между колодками и кольцом. В результате этого изменяется траектория движения колодок 4 и увеличивается жесткость прямолинейных участков пружин 3 (вследствие уменьшения их консоли). В заключительном периоде разгона полумуфты 1 перемещении колодок 4 сопровождается взаимозависимыми упругими деформациями участков пружин 3, расположенных по обе стороны от кольца, поэтому перемещение будет более медленным, чем в начальный период разгона полумуфты. Следовательно, скорость перемещения колодок 4 в радиальном направлении будет в процессе разгона переменной, уменьшающейся по мере возрастания частоты вращения, что предопределяет повышенную плавность включения муфты. With a certain amount of elastic deformation of the ring 6 caused by the radial movement of the pads 4, the force in the ring prevents the cantilever bending from the straight bending of the straight sections of the springs 3 over the entire length, therefore, with a further increase in the speed of the coupling half, the cantilever bending of the straight sections of the springs enclosed between the pads and the ring. As a result of this, the trajectory of the blocks 4 changes and the rigidity of the straight sections of the springs 3 increases (due to the reduction of their cantilever). In the final period of the acceleration of the coupling half 1, the movement of the pads 4 is accompanied by interdependent elastic deformations of the sections of the springs 3 located on both sides of the ring, so the movement will be slower than in the initial period of the acceleration of the coupling half. Therefore, the speed of movement of the pads 4 in the radial direction will be during the acceleration of the variable, decreasing with increasing speed, which determines the increased smoothness of the inclusion of the coupling.

Закон движения колодок 4 при разгоне определяется местностью пружин 3 и кольца 6, а также диаметром последнего, определяющим соотношение между частями прямолинейных участков пружин, расположенных по обе стороны от кольца, и, следовательно, может задаваться назначением соответствующих параметров элементов муфты, Тем самым может устанавливаться соответствующая плавность включения муфты. The law of movement of the pads 4 during acceleration is determined by the locality of the springs 3 and the ring 6, as well as the diameter of the latter, which determines the ratio between the parts of the straight sections of the springs located on both sides of the ring, and, therefore, can be set by the appointment of the corresponding parameters of the coupling elements. appropriate smooth engagement of the clutch.

Показанная на чертеже форма кольца справедлива лишь для стационарного режима работы муфты, т.е. при достижении номинальной частоты вращения муфты, когда ускорение элементов равно нулю. В процессе ускоренного движения действующая на одну из парных колодок 4 тангенциальная сила инерции в определенной мере препятствует изгибу соответствующего прямолинейного участка пружины 3, в то время как вторая колодка действует на пружину с большей силой. Вследствие этого вершина выпуклых участков кольца 6 смещаются относительно соответствующих осей симметрии, что приводит к некоторой асимметрии образующегося эллипса. Однако общий характер движения колодок 4 при этом практически не изменяется, что, соответственно, не оказывает существенного влияния на плавность включения муфты. The ring shape shown in the drawing is valid only for the stationary mode of operation of the coupling, i.e. when the nominal speed of the coupling is reached, when the acceleration of the elements is zero. In the process of accelerated movement, the tangential inertia acting on one of the pair of blocks 4 to some extent prevents the bending of the corresponding rectilinear section of the spring 3, while the second block acts on the spring with greater force. As a result, the apex of the convex sections of the ring 6 are displaced relative to the corresponding axes of symmetry, which leads to some asymmetry of the formed ellipse. However, the general nature of the movement of the pads 4 remains virtually unchanged, which, accordingly, does not significantly affect the smoothness of the clutch engagement.

Claims

A centrifugal clutch containing concentric one another leading and driven half-couplings, installed with the possibility of interaction between each other by means of blocks with friction linings, made in the form of centrifugal weights and connected to the leading half-clutch by means of plate springs mounted on it, located at an angle to the plane passing through the axis the couplings and the axis of symmetry of the pads having a rectilinear section, sections of the springs in the places of their attachment to the leading coupling half are located at an acute angle to the rectilinear ASTK, characterized in that the pads are secured in pairs on the springs, the springs are arranged for limited angular movement of the windows formed in the annular elastic member mounted concentrically between the drive coupling and the pads to interact with the straight portions of springs.