RU2802704C2 - Friction hydrostatic clutch - Google Patents
Friction hydrostatic clutch Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802704C2 RU2802704C2 RU2022104550A RU2022104550A RU2802704C2 RU 2802704 C2 RU2802704 C2 RU 2802704C2 RU 2022104550 A RU2022104550 A RU 2022104550A RU 2022104550 A RU2022104550 A RU 2022104550A RU 2802704 C2 RU2802704 C2 RU 2802704C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hub
- radial
- longitudinal channels
- circular
- thin wall
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Заявленное техническое решение относится к деталям машин широко используемым в различных областях техники.The claimed technical solution relates to machine parts widely used in various fields of technology.
Из предшествующего уровня техники хорошо известны различные варианты исполнения муфт: Ряховский В.И. Справочник по муфтам - Л.; Политехника, 1991 г.Various coupling designs are well known from the prior art: Ryakhovsky V.I. Handbook on couplings - L.; Polytechnic, 1991
Фрикционные муфты (фиг. 1.) передают вращающий момент за счет сил трения, вызванных силой F, на рабочей поверхности (РП) фрикционных элементов. По форме контактирующих поверхностей фрикционных элементов они делятся на дисковые, конические и цилиндрические, при этом направление их перемещения, по направлению силы F, может быть продольным или радиальным. В зависимости от способа перемещения фрикционных элементов различают муфты с электромагнитным, гидравлическим, пневматическим и механическим управления.Friction clutches (Fig. 1.) transmit torque due to friction forces caused by force F on the working surface (WP) of the friction elements. According to the shape of the contacting surfaces of the friction elements, they are divided into disk, conical and cylindrical, while the direction of their movement, in the direction of force F, can be longitudinal or radial. Depending on the method of moving the friction elements, clutches with electromagnetic, hydraulic, pneumatic and mechanical controls are distinguished.
Из предшествующего уровня техники известны, многодисковые фрикционные муфты сцепления одностороннего действия, фиг. 1 слева, для передачи вращающего момента М=25…2500 Н*м, с внешними диаметрами D от 84 до 265 мм, размерами валов d от 18 до 140 мм, массой М=2…80 кг.From the prior art, single-acting multi-plate friction clutches are known, FIG. 1 on the left, for transmitting torque M=25…2500 N*m, with outer diameters D from 84 to 265 mm, shaft dimensions d from 18 to 140 mm, weight M=2…80 kg.
К недостаткам этих муфт следует отнести сложность конструкции, которая предусматривает использование нескольких фрикционных и нажимных дисков с внутренними или внешними шлицами, а также использование, как правило, многоэлементной механической системы управления. При этом изготовление многодисковой муфты возможно только на специализированном технологическом оборудовании.The disadvantages of these couplings include the complexity of the design, which involves the use of several friction and pressure disks with internal or external splines, as well as the use, as a rule, of a multi-element mechanical control system. At the same time, the production of a multi-disc clutch is possible only on specialized technological equipment.
Из предшествующего уровня техники известны конусные фрикционные муфты сцепления, фиг. 1 в центре, для передачи вращающего момента М=100…1400 Н*м, с характерными радиальными размерами D от 120 до 600 мм, устанавливаемые на валы с размерами d от 40 до 180 мм.Conical friction clutches are known from the prior art, FIG. 1 in the center, for transmitting torque M=100...1400 N*m, with characteristic radial dimensions D from 120 to 600 mm, mounted on shafts with dimensions D from 40 to 180 mm.
К недостаткам этих муфт следует отнести сложность конструкции, предусматривающей использование нескольких нажимных дисков, а также использование, как правило, многоэлементной механической системы управления. Изготовление конусных муфты возможно только на специализированном технологическом оборудовании.The disadvantages of these couplings include the complexity of the design, which involves the use of several pressure plates, as well as the use, as a rule, of a multi-element mechanical control system. The production of cone couplings is possible only on specialized technological equipment.
Из предшествующего уровня техники известна шинно-пневматическая фрикционная муфта сцепления, фиг. 1 справа, для передачи вращающего момента М=100…1400 Н*м, с характерными радиальными размерами D от 120 до 600 мм, устанавливаемые на валы с размерами d от 40 до 180 мм. Конструкция шинно-пневматической муфты состоящая из резинотканевой кольцевой камеры с ниппелем, необходимым для подвода сжатого воздуха, закрепленным на стальном ободе. К внутренней цилиндрической поверхности баллона прикреплены фрикционными накладками. Резинотканевая кольцевая камера предназначен не только для прижатия фрикционных прокладок к шкиву муфты, но и для передачи крутящего момента. Эти муфты нашли широкое распространение в буровых и судовых установках, экскаваторах, конвейерах, шахтных подъемниках. К недостаткам этих муфт относятся значительная стоимость резинокордного баллона чувствительного к попаданию на него масла, щелочей и кислот. Принята за аналог.A tire-pneumatic friction clutch is known from the prior art, FIG. 1 on the right, for transmitting torque M=100...1400 N*m, with characteristic radial dimensions D from 120 to 600 mm, mounted on shafts with dimensions D from 40 to 180 mm. The design of a tire-pneumatic coupling consists of a rubber-fabric annular chamber with a nipple necessary for supplying compressed air, mounted on a steel rim. Friction linings are attached to the inner cylindrical surface of the cylinder. The rubber-fabric annular chamber is designed not only to press the friction pads against the clutch pulley, but also to transmit torque. These couplings are widely used in drilling and ship rigs, excavators, conveyors, and mine hoists. The disadvantages of these couplings include the significant cost of the rubber-cord cylinder, which is sensitive to the ingress of oil, alkalis and acids. Accepted as analogous.
Общим недостатком рассмотренных выше муфт является, их значительные относительные радиальные размеры, D/d=2…4, что затрудняет их использование в ограниченном пространстве привода.A common disadvantage of the couplings discussed above is their significant relative radial dimensions, D/d=2...4, which makes them difficult to use in limited drive space.
Из предшествующего уровня техники известен способ получения соединения деталей типа вал-втулка RU 2450904 С2, при котором в охватывающей детали выполняются продольные каналы образующие замкнутую полость, которую заполняют рабочим телом под давлением, необходимым для передачи нагрузки силами трения на сопрягаемых поверхностях деталей. Принят за прототип.From the prior art there is a method for obtaining a connection of parts of the shaft-bushing type RU 2450904 C2, in which longitudinal channels are made in the female part, forming a closed cavity, which is filled with a working fluid under pressure necessary to transfer the load by friction forces on the mating surfaces of the parts. Accepted as a prototype.
Конструкции известных фрикционных сцепных муфт, а также использование соединения типа вал втулка в качестве муфты, предусматривает подключение управляющей системы к их вращающемся элементам, что является их существенным недостатком.The designs of known friction clutches, as well as the use of a shaft-bushing type connection as a coupling, provide for the connection of the control system to their rotating elements, which is a significant disadvantage.
Наличие этих факторов, существенно снижает эффективность использования известного устройства в качестве муфты сцепления, снижает технологичность его изготовления и эффективность эксплуатации.The presence of these factors significantly reduces the efficiency of using the known device as a clutch, reduces the manufacturability of its manufacture and operational efficiency.
Задачей, на решение которой направлено заявленное техническое решение, является обеспечение большей технологичности изготовления, снижение материалоемкости и себестоимости при изготовлении, а также обеспечение лучших эксплуатационных характеристик и лучших масса габаритных характеристик, D/d=2…4.The problem to be solved by the stated technical solution is to ensure greater manufacturability, reduce material consumption and production costs, as well as provide better performance characteristics and better weight and dimensional characteristics, D/d=2...4.
Решение данной задачи достигается за счет того, что ступица полумуфты, устанавливается на вал с гарантированным зазором, состоит из несущей и, напрессованной на нее, бандажной частей, причем в несущей части выполняются круговой или продольные каналы, отделяемые от ее внутренней поверхности тонкими стенками (внутренними мембранами), при этом каналы образуют, после запрессовки частей ступицы, замкнутую полость, заполняемую рабочим телом, а в бандажной части, на ее наружной поверхности, выполнен, по крайней мере один, круговой канал с тонкой стенкой (внешней круговой мембраной), в круговом канале располагаются тела качения, выступающие над наружной поверхностью бандажной части, на которой, установлена, с возможностью продольного перемещения, подвижная втулка, внутренняя поверхность которой имеет заходный и нажимной участки, необходимые для радиального перемещения тел качения, посредством которого обеспечивается радиальная деформация внешней круговой мембраны, вследствие чего создается гидростатическое давление в рабочем теле замкнутой полости, обеспечивающее радиальные деформации внутренней круговой или продольных мембран, что обеспечивает их прижатие к сопрягаемой поверхности вала и передачу нагрузки силами трения.The solution to this problem is achieved due to the fact that the hub of the coupling half, installed on the shaft with a guaranteed clearance, consists of a bearing part and a bandage part pressed onto it, and in the bearing part there are circular or longitudinal channels separated from its inner surface by thin walls (internal membranes), while the channels form, after pressing parts of the hub, a closed cavity filled with the working fluid, and in the bandage part, on its outer surface, there is at least one circular channel with a thin wall (external circular membrane), in the circular the channel contains rolling bodies protruding above the outer surface of the bandage part, on which a movable bushing is installed, with the possibility of longitudinal movement, the inner surface of which has an input and pressure section necessary for the radial movement of the rolling bodies, through which radial deformation of the outer circular membrane is ensured, as a result, hydrostatic pressure is created in the working body of the closed cavity, providing radial deformations of the internal circular or longitudinal membranes, which ensures their pressing to the mating surface of the shaft and transmission of the load by friction forces.
Технический результат изобретения, обеспечивается приведенной совокупностью признаков, заключается в повышение эффективности изготовления и использования сцепной фрикционной муфты.The technical result of the invention, provided by the above set of features, is to increase the efficiency of manufacturing and use of the clutch friction clutch.
Для достижения технического результата при перемещении нажимной втулки в продольном направлении ее нажимной участок посредствам тел качения деформирует внешнюю круговую мембрану, что вызывает сжатие рабочего тела в замкнутой полости несущей части ступицы, возникающего вследствие этого гидростатическое давление деформирует стенку (внутреннюю круговую мембрану) замкнутой полости несущей части ступицы и обеспечивает ее прижатие к сопрягаемой поверхности вала, что обеспечивает передачи нагрузки силами трения, вследствие чего заявленная конструкция приобретает ряд преимуществ к которым относятся: большая технологичность, меньшая себестоимость; меньшие габариты; лучшие эксплуатационные характеристики.To achieve a technical result, when the pressure sleeve moves in the longitudinal direction, its pressure section deforms the outer circular membrane through the rolling elements, which causes compression of the working fluid in the closed cavity of the bearing part of the hub, the resulting hydrostatic pressure deforms the wall (inner circular membrane) of the closed cavity of the bearing part hub and ensures its pressing against the mating surface of the shaft, which ensures load transfer by friction forces, as a result of which the declared design acquires a number of advantages, which include: greater manufacturability, lower cost; smaller dimensions; best performance characteristics.
Изобретение поясняется представленным на фигурах примера устройства, на которых:The invention is illustrated by an example of a device shown in the figures, in which:
фиг. 1 изображены известные конструкции: многодисковая фрикционная муфта сцепления, слева; конусная фрикционная муфта сцепления, в центре; шинно-пневматическая фрикционная муфта сцепления, справа;fig. 1 shows well-known designs: multi-plate friction clutch, left; cone friction clutch, in the center; tire-pneumatic friction clutch, right;
фиг. 2 изображен фронтальный вид варианта 1 заявленного устройства;fig. 2 shows a frontal view of
фиг. 3 изображен местный вид I, фиг. 2, заявленного устройства в положении муфта выключена;fig. 3 shows a local view of I, FIG. 2, the claimed device is in the clutch disengaged position;
фиг. 4 изображен местный вид I, фиг. 2, заявленного устройства в положении муфта включена;fig. 4 shows a local view of I, FIG. 2, the claimed device is in the clutch engaged position;
фиг. 5 изображен фронтальный вид варианта 2 заявленного устройства;fig. 5 shows a frontal view of
фиг. 6 изображен разрез А-А варианта 2, заявленного устройства;fig. 6 shows a section AA of
фиг. 7 изображен местный вид II разрез А-А заявленного устройства.fig. 7 shows a local view II section A-A of the claimed device.
фиг. 8 изображен фронтальный вид варианта 1 заявленного устройства с пневматическим (гидравлическим) управление.fig. Figure 8 shows a frontal view of
Заявленное устройство состоит из полумуфты 1, со ступицей 2, установленной на вал с гарантированным зазором и зафиксированной относительно его оси посредствам подшипников, перемежающейся относительно ступицы подвижной втулки 3, на внутренней поверхности которой выполнены заходный 4 и нажимной 5 участки. Ступица состоит из несущей 6 и, напрессованной на нее, бандажной 7 частей, при этом в бандажной части выполнен кольцевой канал 8, с тонкой нижней стенкой 9 (внешней круговой мембраной), заполненный телами качения 10, выступающими над ее наружной поверхностью. Несущая часть ступицы может быть выполнена в двух вариантах. В первом варианте исполнения несущей части ступицы, фиг. 2, 3, 4 на ее наружной поверхности выполняется кольцевой канал 11, с тонкой стенкой 12 (внутренней круговой мембраной), образующий, после запрессовки частей ступицы, замкнутую полость, заполняемую рабочим телом 13. Во втором варианте исполнения несущей части ступицы, фиг. 5, 6, 7 на ее наружной поверхности выполняться кольцевой канал 14, объединяющий концентрично расположенные продольные каналы 15, с тонкими нижними стенками 16 (внутренними продольными мембранами). Продольные каналы, объединенные кольцевой канал 14, заполнены рабочим телом 9 и закрыты заглушками 17 с целью герметизации, образующий, после запрессовки частей ступицы, замкнутую полость, с тонкими продольными стенками 16 на внутренней поверхности несущей части ступицы.The claimed device consists of a
Функционирование фрикционной сцепной гидростатической муфты обеспечивается следующим способом.The functioning of the friction hydrostatic clutch is ensured in the following way.
Ступица полумуфты устанавливается на вал с гарантированным зазором и центрируется относительно его оси посредствам подшипников, при этом между наружной поверхностью ступицы 2 и подвижной втулкой 3 располагаются тела качения 13, что обеспечивает свободное вращение полумуфты 1 относительно вала и подвижной втулки 3 в состоянии «муфта выключена». При перемещении подвижной втулки 3 в продольном направлении ее нажимная часть 5, посредствам тел качения 13, деформирует верхнюю круговую мембрану 9, что вызывает сжатие рабочего тела 9 в замкнутых полостях с кольцевым 11 (исполнение 1) или продольными 15 (исполнение 2) каналами несущей части ступицы, возникающего вследствие этого гидростатическое давление деформирует нижние круговую 12 (исполнение 1) или продольные 16 (исполнение 1) мембраны и обеспечивает их прижатие к сопрягаемой поверхности вала, что обеспечивает передачу нагрузки силами трения, вследствие чего заявленная конструкция приобретает ряд преимуществ к которым относятся: большая технологичность, меньшая себестоимость; меньшие габариты; лучшие эксплуатационные характеристики в связи с тем, что управляющее воздействие обеспечивается не вращающейся нажимной втулкой.The hub of the coupling half is installed on the shaft with a guaranteed clearance and is centered relative to its axis by means of bearings, while between the outer surface of the
Перемещение подвижной втулки может быть обеспечено посредством гидравлического или пневматического управления. При этом подвижная втулка 2 может быть выполнена в виде поршня 18, перемещающегося, под действие гидравлического или пневматического давления, в цилиндрическом пространстве, сформированном корпусом 19 и наружной поверхностью ступицы 2 полумуфты.The movement of the movable sleeve can be achieved through hydraulic or pneumatic control. In this case, the
Перемещение подвижной втулки может быть обеспечено, также известными системами электромагнитного или механического управления.The movement of the movable sleeve can be ensured by also known electromagnetic or mechanical control systems.
Claims (2)
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2022104550A RU2022104550A (en) | 2023-08-21 |
RU2802704C2 true RU2802704C2 (en) | 2023-08-31 |
Family
ID=
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU846866A1 (en) * | 1979-04-13 | 1981-07-15 | За витель г л -. v г,,:: п йУ БЙБЛйОТБ а | Hdrostatic clutch |
SU1687957A1 (en) * | 1988-07-22 | 1991-10-30 | В.А.Алексеев | Hydrostatic clutch |
RU2190787C2 (en) * | 2000-07-19 | 2002-10-10 | Самойленко Николай Иванович | Friction contact clutch |
RU2005131100A (en) * | 2005-10-10 | 2007-04-20 | ООО "СОПИН-Сервис" (RU) | HYDROSTATIC COUPLING |
RU2450904C2 (en) * | 2009-07-21 | 2012-05-20 | Сергей Леонидович Заярный | Method of fabricating shaft-sleeve-type parts |
RU2570244C2 (en) * | 2009-10-29 | 2015-12-10 | Шеффлер Текнолоджиз Аг Унд Ко. Кг | Clutch hydrostatic drive |
RU2708963C1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-12-12 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | Double friction clutch |
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU846866A1 (en) * | 1979-04-13 | 1981-07-15 | За витель г л -. v г,,:: п йУ БЙБЛйОТБ а | Hdrostatic clutch |
SU1687957A1 (en) * | 1988-07-22 | 1991-10-30 | В.А.Алексеев | Hydrostatic clutch |
RU2190787C2 (en) * | 2000-07-19 | 2002-10-10 | Самойленко Николай Иванович | Friction contact clutch |
RU2005131100A (en) * | 2005-10-10 | 2007-04-20 | ООО "СОПИН-Сервис" (RU) | HYDROSTATIC COUPLING |
RU2450904C2 (en) * | 2009-07-21 | 2012-05-20 | Сергей Леонидович Заярный | Method of fabricating shaft-sleeve-type parts |
RU2570244C2 (en) * | 2009-10-29 | 2015-12-10 | Шеффлер Текнолоджиз Аг Унд Ко. Кг | Clutch hydrostatic drive |
RU2708963C1 (en) * | 2019-03-04 | 2019-12-12 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский автомобильный и автомоторный институт "НАМИ" (ФГУП "НАМИ") | Double friction clutch |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101395397B (en) | Device for actuating a clutch | |
US8485734B2 (en) | Ball bearing, and a motor vehicle fitted with such a bearing | |
EP2286104B1 (en) | Rotational coupling device with sealed key | |
US4226319A (en) | Hydraulic clutch | |
RU2802704C2 (en) | Friction hydrostatic clutch | |
EP0009997B1 (en) | Hydraulically actuated cone clutch | |
CN206904099U (en) | A kind of loading machine fixed axle gearbox piston return structure | |
US3291273A (en) | Hydraulically operated clutch | |
CN219299816U (en) | Novel hydraulic multi-disc clutch | |
US4312434A (en) | Double acting piston for hydraulic clutches | |
RU2651367C1 (en) | Dual multi-plate clutch of vehicle's transmission | |
US2565791A (en) | Hoist drum mounting | |
GB2191252A (en) | Friction clutch | |
US20180252272A1 (en) | Power takeoff unit with actuation and lubrication fluid channels | |
AU637280B2 (en) | Hydraulic clutch operating apparatus | |
US3804221A (en) | Friction coupling with fluid operated diaphragm | |
CN113048160A (en) | Wet-type double clutch structure | |
WO1998014712A1 (en) | Piston for torque transmitting systems | |
US4729463A (en) | Radial friction coupling with shoes | |
CN218817723U (en) | Hydraulic clutch | |
CN104895952A (en) | Release mechanism for friction clutch | |
JP6368102B2 (en) | Friction engagement device | |
RU2714622C1 (en) | Dual clutch assembly of transmission | |
CN219366650U (en) | Brake assembly | |
RU2308623C2 (en) | Multiple-disk friction clutch |