Фрикційна муфта коробки передач транспортного засобу

Винахід відноситься до транспортного машинобудування, зокрема до гідрокерованим фрикційним муфтам коробки передач транспортних засобів, переважно тракторів. Відома фрикційна муфта коробки передач трактора, що містить маточину, гідроциліндр, поршень, внутрішній барабан, зовнішній барабан та натискний і упорний диски, між якими розміщені ведучі і ведені диски [1]. Муфта встановлена на валу коробки передач і служить для включення однієї з передач. Недолік відомої муфти полягає в її великих осьових габаритах, тому що гідроциліндр і встановлений у ньому поршень розташовані за межами зовнішнього барабана, у якому розміщені внутрішній барабан і диски. Найбільш близькою до пристрою, що заявляється, і прийнятою як прототип є відома фрикційна муфта коробки передач транспортного засобу, що містить маточину, яка закріплена на валу коробки передач, виконаний на маточині гідроциліндр із радіальними виступами, поршень з натискним диском, упорний диск, ведені і ведучі диски, які розміщені між натискним і упорним дисками, внутрішній барабан, зовнішній барабан, що складається з подовжніх виступів, і стопорне кільце, яке встановлене в кільцевій канавці, що виконана на внутрішній поверхні зовнішнього барабана [2]. Основи подовжніх виступів зовнішнього барабана виконані на радіальних виступа х гідроциліндра, тому зовнішній барабан, гідроциліндр і маточина утворюють єдину деталь. Упорний диск має зовнішні виступи, що входять у пази між подовжніми виступами зовнішнього барабана, і контактує зі стопорним кільцем, який утримує упорний диск від осьового зміщення. Внутрішній барабан виконаний за одне ціле із шестірнею, яка вільно встановлена на валу. Включення муфти здійснюється шляхом подачі до гідроциліндру робочої рідини. Під тиском рідини поршень переміщається і натискний диск стискає пакет ведучих і ведених дисків. Це забезпечує зв'язок між внутрішнім і зовнішнім барабанами і передачу потужності з одного вала коробки передач на іншій. Недоліком відомої муфти є підвищений знос її дисків. Внаслідок того, що упорний диск не має жорсткого зв'язку з зовнішнім барабаном, він під впливом осьового зусилля, яке передано поршнем через ведучі і ведені диски, деформується і здобуває конусну форму. Це приводить до перевантаження зовнішніх ділянок робочих поверхонь дисків, підвищеному їхньому зносу і скороченню терміну служби муфти. Крім того, за рахунок наявності на кінцях подовжніх виступів зовнішнього барабана стопорного кільця і буртика, який утворений кільцевою канавкою, зменшена довжина робочих ділянок подовжніх виступів. Внаслідок цього обмежується кількість ведучих і ведених дисків, що розташовані між натискним і упорним дисками, і, отже, обмежується потужність, що передає муфта. Недоліком відомої муфти є також її низька ремонтопридатність, тому що при зносі робочих поверхонь подовжніх виступів зовнішнього барабана необхідна заміна не тільки зовнішнього барабана, але також гідроциліндра і маточини, тому що усі вони виконані як єдина деталь. Внаслідок цього підвищується вартість ремонту муфти. В основу винаходу поставлена задача створити таку фрикційну муфту коробки передач транспортного засобу, у якій новий взаємозв'язок упорного диска з зовнішнім барабаном дозволив би забезпечити більш рівномірний розподіл навантажень на робочі поверхні дисків, зменшити їхній знос і тим самим збільшити термін служби муфти, а новий взаємозв'язок зовнішнього барабана з гідроциліндром дозволив би збільшити довжину робочих поверхонь подовжніх виступів барабана і за рахунок цього збільшити кількість ведучих і ведених дисків і, отже, підвищити потужність, що передає муфта, без збільшення її осьових габаритів, а також дозволив би виконати зовнішній барабан знімним і за рахунок цього підвищити ремонтопридатність муфти. Поставлена задача досягається тим, що у фрикційній муфті коробки передач транспортного засобу, що містить маточину, яка закріплена на валу коробки передач, гідроциліндр із радіальними виступами, що виконаний на маточині, поршень з натискним диском, упорний диск, ведучі і ведені диски, які розміщені між натискним і упорним дисками, внутрішній барабан, зовнішній барабан, що складається з подовжніх виступів, кільцеву канавку, яка виконана на внутрішній поверхні зовнішнього барабана, і стопорне кільце, відповідно до винаходу, зовнішній барабан і упорний диск виконані як єдина деталь, кінці виступів зовнішнього барабана встановлені між радіальними виступами гідроциліндра, а стопорне кільце розміщене в кільцевому каналі, що утворене кільцевими канавками, які виконані на внутрішній поверхні зовнішнього барабана і на зовнішній поверхні гідроциліндра. У результаті використання винаходу забезпечується одержання технічного результату, що полягає в зменшенні зносу дисків, збільшенні потужності, що передає муфта, і підвищенні її ремонтопридатності. Між сукупністю суттєви х ознак пристрою, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Для одержання технічного результату використовується нова сукупність суттєвих ознак: виконання зовнішнього барабана і упорного диска як єдиної деталі і новий взаємозв'язок зовнішнього барабана з гідроциліндром, що забезпечується установкою кінців подовжніх виступів барабана між радіальними виступами гідроциліндра, а стопорного кільця - у кільцевому каналі, що утворене кільцевими канавками, які виконані на внутрішній поверхні зовнішнього барабана і на зовнішній поверхні гідроциліндра. Це забезпечує більш жорсткий зв'язок упорного диска з зовнішнім барабаном і, отже, значне зменшення деформації упорного диска під дією осьових зусиль, при цьому навантаження на робочі поверхні ведучи х і ведених дисків розподіляються більш рівномірно, знос їх зменшується, за рахунок чого збільшується термін служби дисків і муфти в цілому. Крім того, розташування стопорного кільця на гідроциліндрі дозволяє звільнити частину робочої поверхні на подовжніх виступах барабана і за рахунок цього збільшити кількість дисків у муфті без збільшення її осьових габаритів, що дає можливість підвищити потужність, яку передає муфта. Новий взаємозв'язок зовнішнього барабана з гідроциліндром дозволяє також виконати барабан знімним, що підвищує ремонтопридатність муфти, тому що при зносі подовжніх виступів досить під час ремонту замінити тільки барабан без заміни маточини з гідроциліндром. Усе вищевикладене свідчить про наявність причинно-наслідкового зв'язку між сукупністю суттєвих ознак винаходу і технічним результатом, що досягається. На фіг.1 зображена схема коробки передач транспортного засобу; на фіг.2 - фрикційна муфта коробки передач, що зблокована з іншою такою же муфтою. Коробка передач містить корпус 1, у якому встановлені ведучий вал 2 і ведений вал 3. На валу 2 закріплені ведучі шестірні 4 постійного зачеплення, а на валу 3 за допомогою підшипників установлені ведені шестірні 5 і фрикційні муфти 6, які попарно зблоковані. Кожна муфта 6 містить маточину 7, гідроциліндр 8, поршень 9, зовнішній барабан 10, внутрішній барабан 11, натискний диск 12, упорний диск 13, ведучі 14 і ведені 15 диски. Маточина 7 встановлена на веденому валу 3, зв'язана з ним шліцьовим з'єднанням і є загальною для двох зблокованих муфт 6. Гідроциліндр 8 виконаний на маточині 7, а на зовнішній поверхні гідроциліндру є радіальні виступи 16. Зовнішній барабан 10 складається з подовжніх виступів 17 і виконаний разом із упорним диском 13 як єдина деталь. Натискний диск 12 жорстко закріплений на поршні 9, в якому в поглибленнях установлені зворотні пружини 18. Внутрішній барабан 11 виконаний за одне ціле з веденою шестірнею 5 і за допомогою зубчатого з'єднання зв'язаний з ведучими дисками 14, а ведені диски 15 зв'язані з зовнішнім барабаном 10 за допомогою своїх зовнішніх виступів, що входять у пази між подовжніми виступами 17 барабана 10. Кінці подовжніх виступів 17 установлені між радіальними виступами 16, що забезпечує кінематичний зв'язок зовнішнього барабана 10 з гідроциліндром 8. Фіксація від осьового зміщення зовнішнього барабана 10, а отже і упорного диску 13, забезпечується стопорним кільцем 19, який розміщений у кільцевому каналі, що утворений кільцевими канавками, які виконані на внутрішній поверхні зовнішнього барабана і на зовнішній поверхні гідроциліндра. У веденому валу 3 виконаний подовжній канал 20 для підведення масла від маслорозподільника 21 (див. фіг.1) до фрикційної муфти 6. Стопорне кільце 19 виконане з відрізка сталевого дроту прямокутного перетину і монтується таким чином. Після установки барабана 10 на гідроциліндрі 8 відрізок дроту вводиться по дотичній у кільцевий канал, що утворене кільцевими канавками, які виконані на барабані 10 і на гідроциліндрі 8. Цілком введений у зазначений канал відрізок дроту здобуває кільцеву форму й утворює таким чином стопорне кільце 19. Для зручності монтажу стопорного кільця на двох сусідніх подовжніх виступах 17 у районі канавок виконані лиски (на кресленні не показані). Для забезпечення знімання зовнішнього барабана 10 з гідроциліндра 8 здійснюється демонтаж стопорного кільця 19. Для цього відрізок дроту, що утворює кільце 19, по дотичній витягається з кільцевого каналу. Пропонована фрикційна муфта коробки передач працює таким чином. Включення муфти 6 здійснюється шляхом установки маслорозподільника 21 на подачу масла під тиском у подовжній канал 20, відкіля воно надходить через канали у веденому валу 3 і маточині 7 у порожнину гідроциліндра 8. Під тиском масла поршень 9 переміщається, натискний диск 12 впливає на пакет ведучих 14 і ведених 15 дисків і притискає його до упорного диска 13, забезпечуючи тим самим зв'язок між внутрішнім і зовнішнім барабанами 11 і 10. При цьому, потужність від ведучого вала 2 передається через шестірні 4, 5, внутрішній і зовнішній барабани 11, 10, гідроциліндр 8 і маточину 7 на ведений вал 3. Для вимикання муфти 6 маслорозподільник 21 установлюють на нульову подачу масла в канал 20. Внаслідок цього, тиск у порожнині гідроциліндра 8 падає, поршень 9 під дією пружин 18 повертається у вихідне положення, ведучі 14 і ведені 15 диски розмикаються, зв'язок між барабанами 10 і 11 розривається і передача потужності від ведучого вала 2 до веденого вала 3 припиняється. Завдяки виконанню зовнішнього барабана і упорного диска як єдиної деталі зменшується деформація упорного диска при впливі на нього осьових навантажень, знос робочих поверхонь ведучих і ведених дисків при цьому зменшується, у результаті чого збільшується термін служби дисків і фрикційної муфти в цілому. А розміщення стопорного кільця і розташованого поруч з ним буртика на гідроциліндрі дозволяє збільшити довжину робочих поверхонь на подовжніх виступах зовнішнього барабана. За рахунок цього можливо збільшити кількість дисків у муфті і, о тже, підвищити потужність, що передає муфта, без збільшення її осьових габаритів. Крім того, установка кінців подовжніх виступів зовнішнього барабана між радіальними виступами гідроциліндра і фіксація барабана на гідроциліндрі за допомогою стопорного кільця дозволяє зробити барабан знімним, що підвищує ремонтопридатність муфти, тому що при зносі барабана він може бути замінений без одночасної заміни маточини з гідроциліндром, завдяки чому зменшується вартість ремонту муфти. Джерела інформації: 1. Львовский К.Я. и др. Трансмиссии тракторов. - Москва: Машиностроение, 1976. - С.42-45. 2. Авторское свидетельство СССР №1105338, МПК В60К17/08, 30.07.84, Бюл. №28 (прототип).