Рознімний маховик

Изобретение относится к машиностроению, в частности к разъемным маховикам, преимущественно использующихся в транспортных средствах. В качестве прототипа заявляемого устройства принят разъемный маховик, содержащий первую инерционную массу, выполненную с возможностью закрепления на двигателе внутреннего сгорания, и вторую инерционную массу, выполненную с возможностью соединения и разъединения с коробкой передач посредством муфты, выполненной с возможностью сборки, при этом массы установлены с возможностью вращения относительно друг друга посредством подшипника, а между ними установлено демпфирующее устройство, размещенное в полости тора, образованного участками первой инерционной массы, частично заполненного вязкой средой, и содержащего действующие в окружном направлении аккумуляторы энергии, а также дисковое тело, связанное аккумуляторами энергии и соединенное со второй инерционной массой [1]. Подобные разъемные или двухмассовые маховики применяются на транспортных средствах и используются, в частности, на транспортных средствах с продольным расположением двигателя и коробки передач. Для транспортных средств с очень ограниченным в осевом направлении пространством, в частности в случае транспортных средств с поперечным расположением двигателя и коробки передач, такие двухмассовые маховики не смогли найти применение соответствующим образом вследствие суженных пространственных соотношений. Иными словами, недостаток известного изобретения заключается в невозможности его использования в транспортных средствах с поперечно встроенными приводными агрегатами. Следующий недостаток состоит в том, что известный маховик не способен развить оптимальных величин крутящего момента и демпфирования, требующихся для удовлетворительной работы транспортного средства с поперечным приводом. К недостаткам известного устройства следует также отнести неэкономичность его изготовления и сложность монтирования из-за сравнительно больших габаритов маховика. В основу изобретения поставлена задача создания приемлемого для применения в транспортных средствах с поперечно встроенным приводом разъемного маховика путем выбора оптимального расположения инерционных масс и выбора рациональных форм и расстояний между отдельными конструктивными элементами маховика, что позволяет уменьшить габариты устройства и обеспечивает оптимальную величину крутящего момента и демпфирования, требующихся для работы транспортного средства с поперечным приводным агрегатом. Суть заявляемого изобретения заключается в том, что в разъемном маховике, содержащем первую инерционную массу, выполненную с возможностью закрепления на двигателе внутреннего сгорания, и вторую инерционную массу, выполненную с возможностью соединения и разъединения с коробкой передач посредством муфты, выполненной с возможностью сборки, массы установлены с возможностью вращения друг относительно друга посредством подшипника, а между ними установлено демпфирующее устройство, расположенное в полости тора, образованного участками первой инерционной массы, частично заполненного вязкой средой и содержащем действующие в окружном направлении аккумуляторы энергии, а также дискообразное тело, связанное с аккумуляторами энергии и соединенное со второй инерционной массой, согласно изобретению, вторая инерционная масса установлена коаксиально первой инерционной массе, причем поверхности первой инерционной массы, образующей тор, расположены радиально над наружной поверхностью муфты. Фрикционная поверхность второй инерционной массы, контактирующая с диском муфты, окружена тором. Дискообразное тело наклонено к аккумуляторам энергии, а вторая инерционная масса охвачена наклонной частью дискообразного тела. Аккумуляторы энергии, наклонная часть дискообразного тела, вторая инерционная масса и подшипник установлены в одной полости. Наклонная часть дискообразного тела, фрикционная поверхность для диска муфты на второй инерционной массе и подшипник размещены в полости, окруженной тором. Фрикционные накладки диска муфты размещены в полости, окруженной тором. Фрикционная поверхность нажимной пластины фрикционной муфты, которая закреплена на второй инерционной массе, размещена в полости, окруженной тором. Стенка первой инерционной массы, образующая тор и выполненная с возможностью втягивания еë в осевое пространство в области второй инерционной массы, доходит в радиальном направлении до внутреннего диаметра аккумуляторов энергии, действующих в направлении окружности. Ко втягивающейся стенке тора примыкает мембранное уплотнение, прилегающее к контуру второй инерционной массы, втягивающейся в полость, окруженную тором, и герметично соединенное с дискообразным телом. Мембранное уплотнение расположено в радиальных зонах, в которых во второй инерционной массе предусмотрены вентиляционные отверстия. В зонах второй инерционной массы, втягивающихся в полость, окруженную тором, по меньшей мере, в их радиально наружных участках выполнены средства для улучшения теплопередачи. Средства для улучшения теплопередачи представляют собой ребра или отверстия, ведущие в окружающее пространство. Разъемный маховик вместе с агрегатом муфты, состоящим из муфты и диска муфты, представляют собой унифицированный узел, укрепляемый на коленчатом валу двигателя внутреннего сгорания. Унифицированный узел включает в себя также подшипник качения, посредством которого обе инерционные массы установлены друг относительно друга. Унифицированный узел имеет на первой инерционной массе фланец с отверстиями, предназначенными для установки крепежных винтов при закреплении узла на коленчатом валу, при этом на фланце размещен подшипник качения. Крепежные винты в унифицированном узле установлены с фиксацией посредством затяжки. Диск муфты закреплен в положении, предварительно сбалансированном относительно оси вращения коленчатого вала, между второй инерционной массой и нажимной пластиной муфты. В диске муфты выполнены отверстия, расположенные напротив отверстий фланца для закрепления на двигателе, при этом диск муфты закреплен между второй инерционной массой и нажимной пластиной муфты с возможностью перекрытия отверстий фланца и диска муфты. В тарельчатой пружине муфты в зоне язычков предусмотрены отверстия для введения инструмента отвинчивания и эти отверстия совмещены с отверстиями в диске муфты и отверстиями фланца. Отверстия в тарельчатой пружине и в диске муфты расположены соосно с отверстиями фланца. Отверстия в тарельчатой пружине расположены равномерно и имеют диаметр больший, чем диаметр инструмента отвинчивания для попадания инструмента отвинчивания на винт при смещенных отверстиях фланца. Отверстия в тарельчатой пружине выполнены по размеру меньше, чем головки крепежных винтов. Головки крепежных винтов расположены внутри пространства, окруженного муфтой, при этом резьбовые зоны расположены аксиально внутри установленного со стороны двигателя контура первой инерционной массы. На первой инерционной массе расположен подшипник, при этом подшипник расположен аксиально внутри пространства, окруженного тором. Муфта закреплена на унифицированном узле с возможностью разъема. Муфта для подключения двигателя к передаточному механизму или отключения двигателя от передаточного механизма представляет собой так называемую "сжатую" фрикционную муфту, приводимую в действие тарельчатой пружиной, нагружающей своими радиально внешними поверхностями нажимную пластину и установленной с возможностью поворота радиально между двумя опорами, расположенными по кругу – одной со стороны крышки, другой – со стороны, отвернутой от крышки, при этом опора, отвернутая от крышки, расположена на кольцеобразном диске, который соединен в одно целое с закрепленными радиально внутри опор на нажимной пластине и выполненными в виде листовой пружины средствами передачи крутящего момента. Средства передачи крутящего момента расположены хордообразно от их мест передачи к кольцеобразной опоре к местам крепления на нажимной пластине. Участки листовой пружины закреплены на нажимной пластине радиально внутри ее поверхности. На кольцеобразно выполненной опоре между средствами передачи крутящего момента расположены направленные радиально внутрь накладки для крепления на крышке. Опора закреплена посредством заклепочных выступов, приформованных к крышке. Опора закреплена на крышке с помощью выемок, предусмотренных в накладках. Несколько из отверстий, ограничивающих язычки тарельчатой пружины в зоне корней язычков, выполнены с радиальным удлинением внутри с возможностью совпадения этих удлинений с заклепочными областями для крепления листовых пружин на нажимной пластине. Каждая листовая пружина со стороны нажимной пластины закреплена в двух местах. Опора, отвернутая от крышки, выполнена за одно целое с диском. Аксиальное установление первой и второй инерционных масс с образованием тора поверхностью первой массы обеспечивает особенно компактную в осевом направлении конструкцию, что обеспечивает эффективное использование ее в транспортных средствах с поперечно встроенным приводным агрегатом, облегчает монтирование и увеличивает экономичность изготовления маховика. Сведение аксиального расстояния до минимума достигается тем, что стенка первой инерционной массы, образующая тор, в радиальном направлении доходит до внутреннего диаметра аккумуляторов энергии, действуя в направлении окружности. Мембранное уплотнение, которое выполнено значительно тоньше, чем листовые стенки, образующие корпус тора, – она (стенка) не должна после того, как внутреннее пространство первой инерционной массы лишь частично наполнено вязкой средой, например, пастообразной средой, такой, как консистентная смазка или т.п., воспринимать практически никаких центробежных сил, воздействующих на нее со стороны смазки, – должна практически лишь оказывать определенное уплотняющее действие против проникновения грязи и в чрезвычайно редко встречающихся случаях, в которых смазка становится жидкой и тогда также еще в радиальном направлении достигает до края уплотнения, оказывать уплотнительное действие против выхода смазки. Вследствие того, что мембранное уплотнение весьма может прилегать к внутреннему диаметру винтовых пружин сжатия, радиальное пространство для образования фрикционной поверхности на второй инерционной массе может быть оптимально использовано, а вследствие того, что уплотнение в области, проходящей радиально вовнутрь, может плотно прилегать к фланцеобразному телу, в осевом направлении может быть достигнута такая компактная конструкция, что даже фрикционная поверхность нажимной пластины на фрикционной муфте, предусмотренной на второй инерционной массе, также может погружаться в полость, окруженную тором. Кроме того, предпочтительным является расположение мембранного уплотнения в тех радиальных зонах, в которых во второй инерционной массе предусмотрены вентиляционные отверстия. В таком случае поток охлаждающего воздуха может быть направлен вдоль соответствующих поверхностей уплотнения. Снабжение устройства средствами для улучшения теплопередачи в виде ребер или отверстий, ведущих во внешнее пространство, позволяет интенсифицировать воздушный поток, создаваемый вращающимся маховиком. Хордообразное расположение средств передачи крутящего момента от их мест передачи к кольцеобразной опоре к местам крепления на нажимной пластине при выполнении их в виде листовых пружин, которые изготавливаются из пружинящего листового материала, облегчают передачу крутящего момента от крышки на нажимную пластину, т.к. листовые пружины берут на себя дополнительную функцию нажимной пластины, облегчая таким образом передачу момента и создавая оптимальную величину крутящего момента и демпфирования, требующихся для работы маховика в транспортном средстве с поперечным приводом. Кроме того, благодаря такой мере отпадает необходимость в необходимых для известной муфты насадках, соответственно кулачках, выступающих радиально наружу и радиально за пределы фрикционной поверхности для крепления листовых пружин. Согласно изобретению, отверстия в тарельчатой пружине и в диске муфты расположены соосно с отверстиями фланца. Однако, отверстия в последнем, как правило, предусмотрены несимметрично по отношению друг к другу для того, чтобы обеспечить возможность монтирования второй инерционной массы в совершенно определенном положении по отношению к коленчатому валу. Отверстия в тарельчатой пружине и отверстия в диске муфты могут быть предусмотрены в неравномерном распределении в соответствии с делением отверстий в несущем фланце и коленчатом валу. Отверстия в тарельчатой пружине, согласно изобретению, выполнены по размеру меньшими, чем головки крепежных винтов. В некоторых случаях также целесообразно, чтобы отверстия в диске муфты были меньшими, чем головки крепежных винтов, для того, чтобы предотвратить выпадение крепежных винтов в направлении, противоположном двигателю, соответственно первой инерционной массе. В последнем случае распределение отверстий в диске муфты может быть осуществлено таким образом, как это было описано в связи с тарельчатой пружиной. Согласно изобретению, муфта закреплена на унифицированном узле с возможностью разъема. Такой комплектно предварительно смонтированный унифицированный узел может просто и экономично транспортироваться и монтироваться. Причем возможно требующиеся работы по техническому обслуживанию, такие как, в частности, замена диска муфты при изношенных накладках муфты, могут быть осуществлены известным образом тем, что муфта навинчена на вторую инерционную массу. Соединение всех других отдельных частей и компонентов может быть осуществлено с помощью процессов закрепления и сварки. Выполнение муфты "сжатой" позволяет уменьшить конструкцию как в осевом, так и в радиальном направлении, т.о. обеспечивается еще большая компактность агрегата. Согласно изобретению, опора выполнена кольцеобразной и между средствами передачи крутящего момента расположены направленные радиально внутрь накладки для крепления на крышке. Такое выполнение опоры с насаженными на ней направленными вовнутрь накладками для крепления самой опоры на крышке обеспечивает также и то, что имеется относительно длинный радиальный пружинный рычаг между диаметром опоры и креплением на крышке, что обеспечивает регулировку этой опоры при износе тарельчатой пружины и/или опор. Изобретение объясняется более подробно с помощью фиг. 1 и 2, где на фиг. 1 показан разрез двухмассового маховика с фрикционной муфтой (продольный разрез), на фиг. 2 – частичный вид по стрелкам II–II на фиг. 1. На фиг. 1 показан разъемный маховик с закрепленной на непоказанном коленчатом валу двигателя сгорания первой инерционной массой 1 и со второй инерционной массой 2. Инерционные массы 1 и 2 установлены посредством подшипника 3 с возможностью вращения по отношению друг к другу. На второй инерционной массе 2 закреплена фрикционная муфта 4 при промежуточном включении диска 5 муфты, с помощью которого может быть сцеплена и расцеплена также непоказанная на чертежах коробка передач. Кроме того, на фиг. 1 показано демпфирующее устройство 6, действующее между инерционными массами 1 и 2, которое состоит из винтовых пружин 7 сжатия (аккумуляторов энергии) и которое размещено в полости тора 8, которая частично заполнена вязкой средой, такой как, например, смазка, которая может быть чистым смазочным материалом. С тором входит в зацепление дискообразное тело 9, соединенное со второй инерционной массой, а именно своими рычагами 10, которые также взаимодействуют с винтовой(ыми) пружиной(ами) 7 сжатия. Кроме того, на фиг. 1 видно, что тор 8 образован непосредственно с помощью участков первой инерционной массы 1, образованной из листового материала. Первая инерционная масса 1 проходит сначала радиально внутри практически до области тора 8, а сам тор 8 смещен, соответственно наклонен в направлении двигателя по отношению к несущей его стенке. Точно так же смещены из своей плоскости наружу в область тора рычаги 10, соответственно непосредственно к ним примыкающие поверхности дискообразного тела 9, которое в остальном плотно примыкает к стенке первой инерционной массы 1. Сам тор расположен за пределами фрикционной поверхности 11 и соответствующей массы (на чертеже не обозначена). Кроме того, из фиг. 1 видно, что тор 8, наклонные рычаги 10 дискообразного тела 9, фрикционные поверхности второй инерционной массы 2 для воздействия на демпфирующее устройство 6 муфты и подшипник 3 качения включены друг к другу, причем рычаги 10 дискообразного тела 9, вторая инерционная масса вместе с фрикционной поверхностью 11 для диска муфты и подшипника 3 размещены в пространст ве, окруженном тором. Кроме того, в пространстве, окруженном тором, размещены две фрикционные накладки 12, 13 диска 5 муфты 4 и, кроме того, фрикционная поверхность 14 нажимной пластины 15 муфты 4. Такая конструкция также возможна вследствие того, что стенка 16, образующая тор 8 и погружающаяся в пространство в области второй инерционной массы 2, лишь достигает приблизительно до внутреннего диаметра винтовых пружин 7 сжатия. Присоединяясь к этой погружающейся стенке примыкает мембранное уплотнение 17, которое с одной стороны прилегает к внутреннему диаметру пружин 7, а с другой стороны прилегает к той области, с которой вторая инерционная масса 2 погружается в осевом направлении в пространство, окруженное тором. Кроме того, эта мембрана прилегает к дискообразному телу 9 и уплотняюще лежит в радиальной области 18, а именно в радиальной области до того, пока с другой стороны вентиляционные отверстия 19 во второй инерционной массе 2 не будут радиально выступать наружу. Для улучшения теплопередачи предусмотрены охлаждающие ребра или воздушные каналы 20, которые улучшают или обеспечивают интенсификацию или прохождение потока охлаждающего воздуха в пространство наружу. Этот поток охлаждающего воздуха может выходить радиально наружу в направлении стрелки 21 или направляться через отверстия 22 в крышке 23 муфты 4. По периметру предусмотрено несколько таких отверстий 22, и в отдельные из них могут быть вставлены балансировочные заклепки 24. Вместе со сцепным агрегатом, состоящим из муфты 4 и диска 5 муфты, двухмассовый маховик, представленный на фиг. 1, образует унифицированный узел А, который как таковой может быть предварительно смонтирован, и таким образом отправлен и складирован, и особенно просто и рациональным образом привинчен на коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания. Кроме того, этот унифицированный узел содержит подшипник 3, который закреплен на несущем фланце 25, который предусмотрен на первой инерционной массе 1. Кроме того, в отверстиях 26 фланца 25 уже предварительно установлены, соответственно, крепежные винты 27, с внутренним шестигранником. При этом их винтовые головки находятся в осевом направлении в положении между язычками 28 тарельчатой пружины 29 муфты 4, а резьбовые области 30 имеют такие размеры и так удерживаются, что они в осевом направлении не выступают за контур 31 первой инерционной массы, т.е. за контур, повернутый к двигателю. Винты удерживаются в этом положении зафиксированными в агрегате, с одной стороны с помощью тарельчатой пружины 29, а с другой стороны с помощью элементов затяжки 32, которые удерживают винты в таком положении, что резьбовые области 30 не выступают из соответствующих отверстий. Размер этих элементов 32 выбран так, что их удерживающее усилие преодолевается при затягивании винтов 27. Диск 5 муфты зажат в положении, предварительно сбалансированном по отношению к оси вращения коленчатого вала, между нажимной пластиной 15 и фрикционной поверхностью 11 второй инерционной массы 2, и кроме того, в таком положении, что отверстия 26, предусмотренные в диске муфты 4 для прохода винтовых головок 27, находятся в таком положении, что эти головки могут быть насквозь перемещены при процессе монтажа агрегата на коленчатом валу двигателя внутреннего сгорания. Из фиг. 2 видно, что также в тарельчатой пружине 29, а именно в области ее язычков 28 предусмотрены отверстия 33 для прохода инструмента отвинчивания. Отверстия 33 в тарельчатой пружине, отверстия 34 в диске муфты и отверстия 26 во фланце 25 при этом перекрывают друг друга в осевом направлении, а именно так, что даже в случае несимметричного расположения отверстий 26, требующегося вследствие подлежащего позиционированному выполнению монтажа узла на коленчатом валу, монтажный инструмент, такой, как например, шестигранный ключ, безупречно может пройти через отверстия 33 в тарельчатой пружине и отверстия 34 в диске муфты и войти в зацепление с выемками головок винтов 27. Видно, что отверстия 33 меньше, чем головки винтов 27, так что вследствие этого получается безупречное и предохраняющее от выпадения удержание винтов в агрегате. Кроме того, агрегат несет контрольный подшипник 3, в который затем после монтажа агрегата на коленчатом валу может быть вставлен вал коробки передач. Подобный комплексный агрегат значительно облегчает монтаж маховика, так как отпадает необходимость в различных рабочих процессах, таких как требующийся при монтаже известного маховика процесс центрирования диска муфты, рабочий ход для установки диска муфты, надевание муфты, введение центрирующего дорна, центрирование самого диска муфты, установка винтов, а также привинчивание муфты и извлечение центрирующего дорна. Для возможно требующихся работ по техническому обслуживанию, в частности для замены диска 5 муфты 4, муфта 4 известным образом может быть отсоединена от двухмассового маховика посредством винтов 35. Фрикционная муфта 4, которая здесь представляет собой "сжатую" и приводимую в действие тарельчатой пружиной 29 муфту, содержит на крышке 23 муфты 4 с одной стороны расположенные со стороны крышки 23 поворотные опоры 36, а на противоположной стороне от крышки поворотную опору 37. Последняя образована дискообразным телом 38 (фиг. 2), из которого выходят соединенные с ним за одно целое подобные листовой пружине элементы 39 передачи крутящего момента и подъема, которые проходят хордообразно и радиально закреплены в пределах фрикционного диаметра на нажимной пластине 15 с помощью двух заклепок 40, 41. Эти подобные листовой пружине элементы 37 передают крутящий момент от крышки 23 на нажимную пластину 15. Опора, соответственно дискообразное тело 37 и тем самым также листовые пружины 39 изготовлены из упругого, пружинящего листового металла, так что листовые пружины 39 также берут на себя подъемную функцию нажимной пластины. Кроме того, дискообразное тело 38 содержит ряд проходящих радиально вовнутрь накладок 42, посредством которых оно закреплено на крышке 23. Для этого накладки 42 имеют отверстия 43, а на крышке 23 выштампованы заклепочные выступы 44, которые деформируются после надевания кольцевого тела. Отдельные из отверстий 45 в области корней язычков продлены вовнутрь, а именно до областей заклепок 40, 41, так, что может быть безупречным образом осуществлено заклепывание тарельчатой пружины. В кольцевой области тарельчатой пружины 29, кроме того, предусмотрено некоторое количество отверстий 46, которые также и здесь делают возможным безупречный проход потока охлаждающего воздуха. Для случая, когда отдельные из отверстий 26 неравномерно распределены по отношению друг к другу, т.е. деление крепежных винтов не согласуется с делением язычков, как это показано на фиг. 2, с помощью резьбового отверстия 47 по отношению к соседнему резьбовому отверстию 26, может быть целесообразным, если затронутый язычок 48 отдален в область 28, т.е. радиально за пределы отверстия 26, соответственно в пространство, требующее соответствующей винтовой головки 27. Однако, в таком случае весь язычок 48 может быть отдален в область 49, при этом по причинам незначительного дисбаланса все же может быть предпочтительным позволить язычку достигать до области 50. В работе маховик вместе с муфтой 4 гасит крутильные колебания коленчатого вала. Фиг. 1 Фиг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 – 72 – 89 (03122) 2 – 57 – 03