SU662763A1 - Фрикционна муфта - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к области машиностроени  и может быть применено в трансмисси х транспортных средств, в частности в многодисковых фрикционных муфтах и тормозах с гидравлическим или пневматическим управлением.

Известна фрикционна  муфта, содержаща  корпус с помещенными в нем поршнем и гидроцилиндром, упорным диском, закрепленным на корпусе, пакетом фрикционных дисков, размещенным между поршнем и упорным диском, а также устройство дл  плавного включени  и опорожнени  гидроцилиндра , имеющее дроссельное отверстие 1.

Недостатком известной муфты  вл етс  снижение несущей способности за счет неравномерного сжати  фрикционных дисков по длине и радиусу пакета. Неравномерность сжати  по длине вызываетс , силами трени  в шлицевых соединени х фрикционных дисков с корпусом и ступицей и выражаетс  в том, что по мере удалени  от поршн  гидроцилиндра сжимающее усилие в пакете уменьшаетс  на величину сил трени  в шлицах.

Целью изобретени   вл етс  повышение несуихей способности путем обеспечени  возможности равномерного сжати  фрикционных дисков по длине и радиусу пакета.

Эта цель достигаетс  тем, что предлагаема  муфта снабжена перепускным и обратным клапанами, подключенными к гидроцилиндру , и диафрагмой, размещенной в упорном дис-ке и образующей с ним полость, сообщенную с гидроцилиндром через дроссельное отверстие, причем эффективна  плоО щадь этой диафрагмы больше площади поршн , а в гидроцилиндре установлен ограничитель хода поршн  дл  обеспечени  хода поршн , меньшего суммарного зазора в пакете дисков.

На фиг. 1 изображена предлагаема  фрикционна  муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - вариант исполнени  диафрагменной камеры; на фиг. 3 - графики изменени  давлени  в гидроцилиндре муфты.

Фрикционна  муфта содержит корпус, состо щий из гидроцилиндра I, закрепленного на валу 2 и жестко св занного со шлицевым венцом 3, упорный диск 4, закреп.юпный на венце 3, поршень 5, размещенный в гидроцилиндре 1, шлицевую ступицу 6, св занную с полым валом 7, и пакет фрикционных дисков 8, поочередно св занных с венцом 3 и ступицей 6. Поршень 5 имеет возвратные пружины 9. Ход поршн  ограничиваетс  упором 10, например пружинным кольцом, установленным в канавке гидроцилиндра 1, и выбран несколько меньше, чем суммарный зазор между дисками пакета 8. В упорном диске 4 имеетс  дополнительна  диафрагменна  камера, образованна  эластичной кольцевой диафрагмой II, помешенной в расточке диска 4 и прижатой к нему кольцами 12 и 13. Между диафрагмой 11 и пакетом дисков 8 помешен теплоизолируюший диск 14, выполненный, например, из материала на асбестовой основе. Эффективна  плошадь диафрагмы 11 больше площади поршн  5. В венце 3 помещен перепускной клапан, состо щий из корпуса 15 с входным отверстием 16, шарика 17 и пружины 18, а также шариковый обратный клапан 19, помешенный в отверстии 20. Гидроцилиндр 1 сообщаетс  каналом 21 управлени  в валу 2 и канало.м 22 - с перепускным и обратным клапанами. Диафрагменна  камера каналом 23 сообшаетс  с полостью пружины 18 перепускного клапана , а каналом 24 и дроссельным отверстием 25 - с полостью 20 обратного клапана 19. В гидроцилиндре 1 имеетс  сбросовое отверстие 26, сообщающеес  с каналом 22. Штрих-пунктиром на фиг. 1 показан вариант расположени  канала 23 в упорном диске 4. В варианте, показанном на фиг. 2, диафрагма 11 имеет сбросовое отверстие 27, расположенное напротив теплоизолируюшего диска 14, а между диафрагмой и этим диском помешено устройство разводки, изображенное в виде пружины 28. Муфта работает следуюшим образом. При отсутствии давлени  в гидроцилиндре I муфта включена. Диски пакета наход тс  в разведенном состо нии (фиг. 1), и валы 2, 7 контролируе.мые муфтой, разъединены . При подаче в гидроцилиндр 1 через канал 21 управлени  рабочей среды под давлением поршень 5 перемешаетс  в сторону пакета дисков В. В цилиндре во врем  движени  поршн  устанавливаетс  низкое давление Рц, mi п. (Г этап на фиг. 3), определ емое усилие пружин 9 и силами трени  в уплотнени х поршн . Одновременно давление подаетс  в диафрагменную камеру через дроссельное отверстие 25. Обратный клапан 19 в это врем  закрыт (фиг. 1). Перепускной клапан также закрыт, так как посред: ством пружины 18 отрегулирован на давление открь1ти . несколько большее Pu,.iiiltv. жидк;ости вытекает из цилиндра 1 через сбросовое отверстие 26. Ввиду малого сечени  дроссельного отверсти  25 и малого давлени  количество жидкости, поступающей в диафрагменную камеру на данном этапе, перемещение диафрагмы 11 влево также мало. Сжатие пакета дисков 8 происходит в основном за счет движени  поршн  5. Поскольку ход поршн  5 меньше суммарного зазора между дисками, при подходе и упору 10 пакет еще сжат не полностью. Дальнейшее его дожатие происходит за счет движени  диафрагмы 11 влево. В момент подхода поршн  к упору 10 давление в цилиндре I возрастает практически до величины давлени  питани  Рпмт,а давление в диафрагменной камере нарастает по мере дальнейшего движени  диафрагмы 11, т. е. дожати  пакета ( этап II на фиг. 3). Перепускной клапан в это врем  открываетс , и заполнение диафрагменной камеры происходит через отверсти  16 и 25 под возросшим до величины РПИТ да.влением в гидроцилиндре 1. Поскольку плошадь диафрагмы 11 больше плошади поршн  5, в конце дожати  диафрагмы , преодолева  силы трени  в шлицах дисков и уплотнени х, а также силы пружин 9, перемешает пакет вместе с поршнем влево, несколько отодвига  последний от упора 10. При нарастании момента трени  муфты до номинальной величины усилие на диафрагме становитс  недостаточным дл  дальнейшего перемещени  влево вследствие увеличени  сил трени  в шлицах. Пакет дисков фиксируетс  в положении, при котором слева на него воздействует поршень 5} а справа - диафрагма И. При этом обеспечиваетс  равномерное сжатие пакета по его длине и радиусу. Вследствие медленного дожати  пакета диафрагмой 11 обеспечиваетс  плавное нарастание момента трени  .муфты без применени  . в ней специальных клапанов плавности . Соответствующее изменение давлени  РдВ диафрагменной камере изображаетс  кривой А, давление Рц в цилиндре - кривой Б, измене.ние момента трени  муфты MT- кривой В (фиг. 3). Дл  сравнени  показано изменение давлени  в цилиндре известных муфт с внутренним (крива  Г) и внешним (крива  Д) клапаном плавноСти, а также изменение момента трени  при внутреннем и внешнем клапане плавности (кривые Е, Ж). Граница между I и II этапами во всех случа х соответствует остановке поршн  5. При внешнем клапане плавности в этот момент имеет место заброс давлени  Рц и соответственно, момента трени  ( кривые Д, Ж). В предлагаемой конструкции заброс давлени  в диафрагменной камере отсутствует (крива  А), вследствие чего момент трени  нарастает практически так же, как и с внутренним клапаном плавности (крива  Г). Отсутствие золотников внутри предлагаемой муфты повышает ее надежность . В зависимости от особенностей конструкции муфты и контролируемого устройства параметры процесса ее включени  могут измен тьс  подбором размеров поршн  5 и диафрагмы II, дроссел  25, отверстий 16 и 26, настройкой перепускного клапана.

Выключение муфты происходит следующим образом.

При соединении канала 21 управлени  со сливом пружины 9 отвод т поршень 5 влево, и жидкость из цилиндра I частич .но вытесн етс  в канал 21, а частично вытекает через сбросовое отверстие 26 под действием центробежных сил. Перепускной клапан закрываетс  под действием пружины 18. Жидкость из. диафрагменной камеры после частичного опорожнени  цилиндра открывает обратный клапан 19, через отверстие 24 и дроссельное отверстие 25 поступает к сбросовому отверстию 26 и вытекает под действием центробежных сил. Диски 8 в пакете расход тс , и валы 2, 7 разъедин ютс . При этом усилие на диафрагме 11 падает медленней, чем на поршне 5. Подбором размеров дроссельного отверсти  25 и отверсти  24 можно воздействовать на, скорость падени  момента трени . В частности , возможно некоторое перемещение па кета дисков влево вслед за поргинем 5 под действием диафрагмы за счет центробежного давлени  жидкости. Этим, например, без дополнительных устройством может быть обеспечено «перекрытие в работе фрикционных муфт, необходимое дл  автомобильных коробок передач.Кроме широко известного в коробках передач сбросового отверсти  26, дл  опорожнени  врашающегос  цилиндра и диафрагменной камеры могут примен тьс  и другие известные способы. Например, вместо отверсти  26 или со вместно с ним в диафрагме 11 может быть сбросовое отверстие 27, перекрываемое диском 8 при прижатии ее к последнему давлением в камере. При сн тии давлени  и отходе поршн  5 от дисков диафрагма 11 под действием центробежного давлени жидкости примет бочкообразную форму (фиг. 2), вследствие чего, в зоне отверсти  27 между ней и диском 14 по витс  зазор, достаточный дл  слива жидкости . Дополнительно дл  надежного отвода диска 14 может примен тьс  любое из известных устройств разводки, условно изображенное в виде пружины 28.

В зависимости от назначени  и конкретных требований к муфте возможны многочисленные ее варианты, в которых описанные элементы могут частично отсутствовать или примен тьс  в различных комбинаци х.

Например, при использовании в качестве рабочей среды сжатого воздуха или газа отпадает необходимость в устройствах опорожнени  типа сбросовых отверстий 26, 27, а также в обратном клапане 19.

Вместо поршн  5, особенно при работе на сжатом воздухе, может примен тьс  втора  диафрагма.

При наличии сбросового, отверсти  27 в диафрагме 11 и отсутствии сбросового отверсти  26 («центральное опорожнение цилиндра Только за ;Счет пружин 9) не нужен обратный клапан 19.

При использовании муфты в качестве тормоза также не требуютс  сбросовые устройства . Дл  опорожнени  диафрагменной

камеры канал 23 должен располагатьс  в нижней ее части, а дл  улучшени  опорожнени  может устанавливатьс  воздушный обратный клапан, например нейлоновый шарик .

Если к законам нарастани  и уменьшени .момента трени  муфты не предъ вл ютс  жесткие требовани , либо (в тормозах) имеютс  клапаны плавности, могут отсутствовать оба клапана, дроссель 18, роль которого может выполн ть отверстие 16 корпуса 15, а также упор 10. В этих, случа х . диафрагменна  камера дл  ускорени  включени  может оставатьс  посто нно заполненной жидкостью, дл  чего канал 23 соедин етс  с ней на внутреннем диаметре (как показано штрих-пунктиром на фиг . 1). Надежность муфты в этом случае резко повышаетс  так как при повреждении диафрагмы 1I давление в цилиндре 1 падает незначительно ввиду малого сечени  дроссельного отверсти  16 или 25, и муфта продолжает работать аналогично известным конструкци м (без выравнип ни  усилий сжати  пакета).

Claims (1)

1. Авторское свидетельство JV 408075, кл. F 16 D 25/063, I97I.

20 ft 23

/ 18 I

}t

0 Mr

M:

/

T.HOn

Ж

Л этап

зтап