SU1689686A1 - Фрикционна муфта включени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть применено во фрикционных системах включени  с гидравлическим приводом. Цель - повышение эксплуатационных качеств путем повышени  плавности включени  и упрощение конструкции за счет обеспечени  пропорциональной зависимости давлени  сжати  фрикционных дисков от подводимого крут щего момента. Цель достигаетс  введением кинематической св зи между корпусом источника давлени  и барабаном через гидродинамическую передачу 14. Муфта имеет ведомый 1 и ведущий 6 валы, барабан 5, привод включени , источник давлени  (ЙД) 11 рабочей жидкости. Корпус 12 ИД 11 кинематически св зан с насосным колесом 15. ИД II имеет два нагнетательных элемента (НЭ) 18 и 19, св занных гидравлически с полостью барабана 5 и зонами трени  фрикционных дисков 2 и 3 соответственно. Вход 20 радиального отверсти  НЭ 19 выполнен на радиусе R-2. Радиус составл ет 0,74...0,91 радиуса R расположени  входного отверсти  21 в НЭ 18, выполненного в виде черпака. Выходы каналов 24 и 25 НЭ 18 и НЭ 19 разобщены гидравлически. Рабоча  жидкость за счет геометрического подпора из бака 27 поступает во вращающийс  корпус 12 ИД 11, раскручиваетс  в нем и поступает во входные отверсти  20, 21 НЭ 19 и 18, а затем под поршень 4. Через каналы 25, 10 и 9 рабоча  жидкость поступает в зону трени  фрикционных дисков 2 и 3 дл  их смазки. 3 ил. Ч 2 J (О (Л С5 оо со оэ оо о

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к конструкци м фрикционных муфт включени  гидромеханических передач мобильных машин, работающих в услови х резко мен ющихс  нагрузок.

Целью изобретени   вл етс  повышение эксплуатационных качеств путем повышени  плавности включени  и упрощени  конструкции .

На фиг. 1 изображена схема фрикционной муфты включени  с источником давлени  жидкотекучей среды, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - характеристика совместной работы источника давлени  рабочей жидкости и гидромагистралей включени  и смазки фрикционных муфт коробки передач при посто нной частоте вращени  корпуса источника давлени .

Фрикционна  муфта 1 включени  (фиг. 1 и 2), имеюща  ведомый вал, содержит ведущие 2 и ведомые 3 фрикционные диски, поршень 4, размещенный внутри барабана 5, скрепленного.с ведущим валом 6. Канал 7, соединенный с магистралью 8 включени  муфты, выполнен в ведущем валу б и предназначен дл  подвода рабочей жидкости под поршень 4. Канал 9 подвода рабочей жидкости дл  смазки фрикционных дисков 2 и 3 в зоне их контактов соединен с магистралью 10 смазки. Фрикционна  муфта содержит также источник 1 1 давлени  рабочей жидкости, корпус 12 которого кинематически св зан с насосным колесом 15 гидродинамической передачи 14 (посредством шестеренной передачи 13). Выходное турбинное колесо 16 гидродинамической передачи 14 через шестеренную передачу 17 св зано с барабаном 5.

Подвод мощности ко всему устройству осуществл етс  от двигател  (не показан), вал которого кинематически св зан с шестеренной передачей 13.

Шестеренные передачи 13 и 17 могут быть заменены, например, ременными передачами Нагнетательные элементы источника 11 давлени  неподвижно размещены Вдчутри корпуса 12, один из которых 18 выполнен в виде черпака и подключен к магистрали 8 включени  муфты, а другой 19 выполнен с радиальным отверстием, вход 20 которого подключен к магистрали 10 смазки фрикционных дисков 2 и 3.

Входное отверстие 21 нагнетательного элемента 18 расположено на радиусе R, а входное отверстие 20 нагнетательного элемента 19 - на радиусе , составл ющем 0,74-0,91 от радиуса R входного отверсти  21 в черпаке 8. Кроме того, источник 11 давлени  содержит неподвижную ось 22 с каналом 23 подвода и каналами 24 и 25 отвода рабочей жидкости, последние из которых разобщены гидравлически и соединены соответственно с магистрал ми включени  8 и смазки 10 муфты 1.

0

5

u

5

0

5

0

5

Золотник 26 включени  встроен в магистрали 8 включени , бак 27 ;.«гет трубку 28 забора, подсоединенную к каналу :tJ подвода рабочей жидкости и обеспечивающую посто нный подпор, определ емый уровнем.

Нагнетательный элемент 2 ориентирован навстречу направлению вращени  рабочей жидкости, поэтому последн   устремл етс  в него, име  давление, определ емое как скоростной составл ющей напора, так и потенциальной (крива  29, фиг. 3). В нагнетательный элемент 9 рабоча  жидкость подаетс  под давлением, определ емым только потенциальной составл ющей напора (крива  30, фиг. 3). Кривые 29 к 30 характеризуют зависимость указанных давлений Р от величин расходов QBO и QCM рабочей жидкости в соответственных магистрал х включени  8 и смазки 10, а кривые 31-33 - гидравлические потери давлени  в этих магистрал х , при этом крива  31 определ ет холостые потери, а крива  32 - максимальные потери в момент замыкани  фрикционных муфт.

График нарастани  давлени  в магистрали 8 включени  в зависимости от времени характеризуетс  кривой, обеспечивающей оптимальную плавность включени  фрикционной муфты.

Фрикционна  муфта включени  работает следующим образом.

Рабоча  жидкость поступает, например, за счет геометрического подпора, равного высоте h, из бака 27 во входной канал 23 к далее во вращающийс  корпус 12 источник . 11 давлени , раскручиваетс  в нем и поступает во входное отверстие 21 нагнетательного элемента 18 и входное отверстие 20 нагнетательного элемента 19.

Дл  включени  фрикционной муфты 1 необходимо, чтобы золотник 26 включени  находилс  в положении, соответствующем фиг. 1. При этом рабоча  жидкость поступает в магистраль 8 включени  фрикционной муфты 1 и по каналу 7 подводитс  под поршень 4, который, перемеща сь под воздействием давлени , определ емого кривой 29, преодолевает усилие, развиваемое возвратной пружиной (не показана) под поршнем 4, и сжимает ведущие 2 и ведомые 3 фрикционные диски, обеспечива  передачу крут щего момента.

Крут щий момент Мт,,подводимый к барабану 5 фрикционной муфты от турбинного колеса 16 гидродинамической передачи 14, пропорционален квадрату угловой скорости насосного колеса 15 последнего.

Как видно из графика (фиг. 3), в начальный момент времени включени  совмещение характеристик источника 11 давлени  (крива  29, фиг. 3) и гидравлических потерь в магистрали 8 включени  (крива  31) осуществл етс  в точке а, определ ющей начальные расход Qo и давление /V По мере

движени  поршн  4 и сжимани  фрикционных дисков 2 и 3 требуемое давление плавно нарастает в соответствии с участком кривой 29 от точки а до точки б, а рас; j- рабочей жидкости снижаетс  до значени  QK. Соответственно плавность изменени  напора Н (давлени ) обеспечивает плавность нарастани  крут щего момента М.

Выполнение второго нагнетательного элемента 19 с радиальным отверстием обеспечивает малую зависимость развиваемого им напо, -.  влени ) от величины расхода в магистра . 0 смазки (крива  30, фиг. 3). Точка s, полученна  при пересечении кривых 30 ч 32, определ ет расход Qcv и давление Рсм, которые не завис т от работы черпака 18. За счет этого обеспечиваетс  надежна  смазка фрикционных дисков 2 и 3 в зоне их контакта.

Экспериментапьно установлечо, что при расположении входа 20 радиального отверсти  нагнетательного элемента 9 на рассто нии , равном 0,, имеет место поедель но допустима  величина давлени , например 14 кг/см2, при которой достигаетс  удовлетворительна  плавность включени  муфты. При этом врем  полного включени  фрикционных дисков муфты уменьшаетс  и составл ет дл  наиболее нагруженных фрикционных муфт 1 передачи мощных гидромеханических передач (550 л. с.) практически 0,4-0,5 с. При расположении входа 20 радиального отверсти  нагнетательного элемента 19 на рассто нии меньше, чем 0,74/,, имеет место избыточна  величина давлени  Н в магистрали включени  муфты, что приводит к снижению плавности ее включени . Кроме того, происходит снижение давлени  ниже допустимого в магистрали 10 смазки фрикционных дисков 2 и 3.

При , давление в магистрали 8 включени  фрикционной муфты снижаетс  до предельно допустимой величины, при которой обеспечиваетс  требуема  плавность включени . Врем  полного включени  муфты в этом случае увеличиваетс , но остаетс  достаточным дл  ее надежной работы.

Снижение давлени  в магистрали 8 включени  муфты происходит за счет перераспределени  потоков рабочей жидкости внутри корпуса 12 таким образом, что расход рабочей жидкости через вход 20 радиального отверсти  нагнетательного элемента 19 увеличиваетс  вследствие увеличени  его радиуса отбора, а давление на выходе из нагнетательного элемента 18 уменьшаетс .

При , врем  полного включени  муфты практически соответствует необходимому , что обеспечивает ее плавное включение с минимальным нагревом фрикционных дисков 2 и 3. Дл  наиболее нагруженных фрикционных муфт это врем  составл ет 0,6-0,8 с, а давление равно 14 кг/см2. При зтом давление в магистрали 10 смазки имеет величину, соответствующую требуемой.

При ,74-0, врем  по.сл включени  муфты практически соответствует необходимому, что обеспечивает ее плавное включение и снижение динамических нагру- .-ж в трансмиссии гидромеханических коробок передач без дополнительных устройств платности. При этом давление в магистрали Ю смазки имеет величину, соответствующую требуемой.

Дл  выключени  фрикционной муфты

0 необходимо золотник 26 включени  перевести во второе положение. При этом рабоча  жидкость, вытесн ема  из надпоршне- вой полости фрикционной муфты под воздействием возвратной пружины (не показана) и поршн  4 и нагнетаема  источником 11 давлени  в магистраль 8 включени , сливаетс  в бак 27 через соответствующие отверсти  в золотнике 26 включени , которые (фиг. 1) показаны условно стрелками.

0 Таким образом, кинематическа  св зь между барабаном 5 фрикционной муфты и вращающимс  корпусом 12 источника 11 давлени  через гидродинамическую передачу 4 позвол ет обеспечить соответствие между моментом трени , развиваемым при

° контакте фрикционных дисков 2 и 3 и моментом , подводимым к барабану 5 муфты. Введение второго нагнетательного элемента 19 с радиальным отверстием и гидравлическа  св зь его выходного отверсти  с зоной кон /акта фрикционных дисков 2 и 3 позвол ет обеспечить надежную смазку последних. Выполнение входного отверсти  20 нагнетательного элемента 19 с радиусом, составл ющим 0,74-0,91 радиуса входного отверсти  21 нагнетательного элемента 8, подключенного к магистрали 8 включени  муфты , позвол ет рациональным образом перераспредел ть давление в магистрал х включени  8 и смазки 10, что обеспечивает повышение плавности включени  муфты и надежную смазку ее дисков 2 и 3.

0

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Фрикционна  муфта включени , содержаща  ведущие и ведомые фрикционные диски, кинематически св занные соответст5 венно с ведущим и ведомым валами, зафиксированный на ведущем валу и кинематически св занный с гидродинамической пере- -ачей барабан, внутри которого с образо- -нием полости размещен поршень, взаимодействующий с ведущими фрикционными

   0 дисками, и источник давлени  рабочей жидкости , имеющий корпус с размещенным внутри него двум  нагнетательными элементами и гидравлически св занный с полостью барабана и с зоной трени  фрикционных дисков , отличающа с  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных качеств путем повышени  плавности включени  и упрощени  конструкции, корпус источника давлени 

   5

   кинематически св зан с насосным колесом гидродинамической передачи, один нагнетательный элемент выполнен в виде черпака, а другой нагнетательный элемент выполнен с радиальным отверстием, вход которого расположен на радиусе 0,,91 от радиуса входного отверсти  первого нагнетательного элемента, при этом нагнетательные элементы установлены неподвижно, их выходы разобщены гидравлически и сообщены соответственно с полостью барабана и с зоной трени  фрикционных дисков.

   А-А

   18

   Фиг. 2

   2§ /51

   33

   5S

   ОQKQ. в.

   Фиг. 5

   о см О