Автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова міф-3дп

Реферат: Автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-3ДП містить корпус, установлений на колінчастому валу двигуна, маховик, ведені диски, встановлені на коаксіально розміщених первинних валах парних та непарних рядів передач, натискний і опорний диски, кожух, додатковий рухомий диск та механізм приводу перемикання муфти. Опорний диск, який виконаний двостороннім, жорстко закріплений між веденими дисками первинних валів на рухомому в осьовому напрямку відносно встановленого на маховику циліндричного корпуса кожусі, а ведучі натискні диски розміщені на циліндричних поверхнях колінчастого вала та співвісно розташованого циліндричного корпуса і з'єднані з відповідними циліндричними поверхнями за допомогою косих шліцьових з'єднань, причому шліци лівого натискного диска виконані в напрямку протилежному напрямку обертання колінчастого вала, а шліци правого натискного диска виконані в напрямку обертання колінчастого вала. UA 91293 U (12) UA 91293 U UA 91293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування і стосується безпосередньо удосконалення фрикційної муфти зчеплення, яка може бути використана в транспортних засобах, вітроенергетиці та інших галузях для автоматичного з'єднання та роз'єднання валів при перемиканні потоків потужності двигуна на первинні вали парних та непарних рядів передач. Відома двопотокова муфта зчеплення [див. SERVISE TRAINING. Программа самообучения 390. 7-ступенчатая коробка передач со сдвоенным сцеплением ОАМ. Конструкция и принцип действия. С. 14-19. - http://volkswagen.iTisk.ru/], що містить корпус, установлений на колінчастому валу двигуна, маховик у вигляді ведучого диска, ведені диски, встановлені на коаксіально розміщених первинних валах парних і непарних рядів передач, натискний диск, розміщений між веденими дисками, опорний диск, кожух та механізм приводу перемикання муфти. Основним недоліком відомої постійно замкнутої муфти зчеплення є її підвищена енергоємність через постійне використання для вмикання гідравлічної системи, що в кінцевому рахунку збільшує витрати енергії на керування при перемиканні потоків потужності, а також її низькі експлуатаційні характеристики та технологічні можливості через неможливість автоматичного вмикання та вимикання муфти при перемиканні передач транспортного засобу. Відома двопотокова муфта зчеплення [див. патент України №101711, МПК В 60 К 17/02, В 60 К 23/00, F 16 D 13/38, 25.04.2013р., Бюл. № 8], найбільш близька до запропонованої корисної моделі, яка містить корпус, установлений на колінчастому валу двигуна, маховик у вигляді ведучого диска, ведені диски, встановлені на коаксіально розміщених первинних валах парних та непарних рядів передач, натискний диск, розміщені між веденими дисками, опорний диск, кожух та механізм приводу перемикання зчеплення. Основним недоліком відомої двопотокової муфти зчеплення є її підвищена енергоємність через необхідність затрат потужності для врівноваження сил інерції мас елементів муфти в процесі її вмикання та вимикання, а також її низькі експлуатаційні характеристики та технологічні можливості через неможливість автоматичного вмикання та вимикання муфти при перемиканні передач транспортного засобу. Задача корисної моделі - поліпшення експлуатаційних характеристик і технологічних можливостей муфти, а також зменшення енергоємності за рахунок забезпечення автоматичного вмикання та вимикання муфти при перемиканні передач транспортного засобу шляхом використання інерційності мас її елементів. Поставлена задача вирішується тим, що опорний диск, який виконаний двостороннім, жорстко закріплений між веденими дисками первинних валів на рухомому в осьовому напрямку відносно встановленого на маховику циліндричного корпуса кожусі, а ведучі натискні диски розміщені на циліндричних поверхнях колінчастого вала та співвісно розташованого циліндричного корпуса і з'єднані з відповідними циліндричними поверхнями за допомогою косих шліцьових з'єднань, причому шліци лівого натискного диска виконані в напрямку протилежному напрямку обертання колінчастого вала, а шліци правого натискного диска виконані в напрямку обертання колінчастого вала. Запропонована автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-ЗДП відповідає основним вимогам, які пред'являються до автоматичних муфт зчеплення транспортних засобів і забезпечує м'яке та плавне вмикання муфти в автоматичному режимі при перемиканні передач та дозволяє в механічному режимі з мінімальними енергетичними витратами виконувати перемикання потоків потужності на первинні вали парних та непарних рядів передач. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 показана автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-ЗДП, загальний вигляд, поздовжній розріз, положення муфти в неробочому стані; на фіг. 2 показано те, що на фіг. 1, переріз А-А; на фіг. 3 показана принципова схема автоматичної інерційно-фрикційної муфти зчеплення двопотокової МІФ-ЗД, положення муфти в неробочому стані; на фіг. 4 показано те, що на фіг. 3, при вмиканні непарних рядів передач (НРП); на фіг. 5 показано те, що на фіг. 3, положення муфти при вмиканні парних рядів передач (ПРП); на фіг. 6 показано те, що на фіг. 3, положення муфти при запуску двигуна транспортного засобу з буксира. Автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-ЗДП складається з двостороннього опорного диска 1 з опорними поверхнями 2 і 3, закріпленого по периферії через повзуни 4 на кожусі 5, який має можливість рухатись в осьовому напрямку відносно циліндричного корпуса 6, співвісно закріпленого колінчастому валу 7 на маховику 8, шляхом переміщення повзунів 4 в пазах 9 циліндричного корпуса 6, ведучих лівого 10 і правого 11 натискних дисків, розміщених на циліндричних поверхнях 12 і 13, відповідно, колінчастого вала 7 і циліндричного корпуса 6 та з'єднаних 3 відповідними циліндричними поверхнями 12 і 13 за 1 UA 91293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 допомогою косих шліцьових з'єднань 14 і 15, причому шліци 14 лівого ведучого натискного диска 10 виконані в напрямку протилежному напрямку обертання колінчастого вала 7, а шліци 15 правого ведучого натискного диска 11 виконані в напрямку обертання колінчастого вала 7, крім того, лівий ведучий натискний диск 10 та правий ведучий натискний диск 11 зафіксовані на циліндричних поверхнях 12 і 13 колінчастого вала 7 і циліндричного корпуса 6, відповідно, в початковому стані за допомогою рівносильних тарілчастих пружин 16 і 17. Між лівим ведучим натискним диском 10 і двостороннім опорним диском 1 встановлено збірний ведений диск 18, який складається з лівого 19 та правого 20 ведених дисків з фрикційними накладками 21 і 22, встановлених неробочими поверхнями в стик один до одного та з'єднаних з проміжною втулкою 23 за допомогою косих шліцьових з'єднань 24 і 25, шліци яких виконані під кутом до поздовжньої осі коаксіально встановлених первинних валів 26 і 27, причому шліци лівого натискного диска 19, розміщеного зі сторони лівого ведучого натискного диска 10, виконані в сторону протилежну напрямку обертання колінчастого вала 7, а шліци правого натискного диска 20, розміщеного зі сторони правого ведучого натискного диска 11 направлені в сторону обертання колінчастого вала 7, проміжна втулка 23, в свою чергу, з'єднана з первинним валом непарного ряду передач 26 за допомогою прямого шліцьового з'єднання 28. На проміжній втулці 23 лівий 19 і правий 20 ведені диски зафіксовані за допомогою рівносильних тарілчастих пружин 29 і 30. Між правим ведучим натискним диском 11 та двостороннім опорним диском 1 на первинному валу парного ряду передач 27 за допомогою прямого шліцьового з'єднання 31 встановлено ведений диск 32 з фрикційними накладками 33. Муфта закрита кожухом 34, а переміщення кожуха 5 з опорним диском 1 здійснюється за допомогою важеля 35. Автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-ЗДП працює так. До початку обертання колінчастого вала 7 муфта знаходиться у неввімкненому стані. При вмиканні двигуна і обертанні колінчастого вала 7 з частотою обертів холостого ходу сили пружності тарілчастих пружин 16 і 17 утримують ведучі натяжні диски лівий 10 і правий 11 у початковому стані, тобто лівий натискний диск 10 знаходиться в крайньому лівому положенні, а правий натискний диск 11 знаходиться в крайньому правому положенні. При збільшенні обертів колінчастого вала 7, а відповідно, обертів маховика 8 і циліндричного корпуса 6, лівий 10 і правий 11 ведучі натискні диски під дією сил інерції своїх мас, які стають більшими сил пружності тарілчастих пружин 16 і 17, за допомогою косих шліцьових з'єднань 14 і 15 змістяться в сторону двостороннього опорного диска 1. Однак, при знаходженні двостороннього опорного диска в нейтральному положенні, переміщення натискних дисків 16 і 17 на косих шліцьових з'єднаннях 14 і 15 буде недостатнім для контакту з фрикційними накладками 22 і 33 ведених дисків 18 і 32 з опорними поверхнями 2 і 3 двостороннього опорного диска 1. В такому стані обертальний момент з колінчастого вала 7 не передається на первинні вали непарних 26 і парних 27 рядів передач. Для вмикання, наприклад, непарного ряду передач оберти колінчастого вала 7 зменшуються до обертів холостого ходу, при яких натискні диски 10 і 11 під дією сил інерції своїх мас і силою пружності тарілчастих пружин 16 і 17 на косих шліцьових з'єднаннях 14 і 15 повертаються у своє початкове положення, а кожух 5 з двостороннім опорним диском 1 за допомогою переміщення повзунів 4 в пазах 9 циліндричного корпуса 6 зміщується важелем 35 в сторону лівого ведучого натискного диска 10, тобто в положення непарного ряду передач. Після цього в коробці передач транспортного засобу вмикається одна з непарних передач, наприклад, перша і оберти колінчастого вала 7 збільшуються до обертів більших обертів холостого ходу. При цьому лівий 10 та правий 11 ведучі натискні диски, під дією сил інерції своїх мас, пересилюючи сили пружності тарілчастих пружин 16 і 17, за допомогою косих шліцьових з'єднань 14 і 15 змістяться в сторону двостороннього опорного диска 1. Завдяки зміщенню двостороннього опорного диска 1 в сторону лівого ведучого натискного диска 10, між боковими поверхнями опорного диска 1, фрикційних накладок 21 і 22 збірного веденого диска 18 і опорною поверхнею 2 опорного диска 1 виникають сили тертя, які приводять в рух збірний ведений диск 18, а через нього косі шліцьові з'єднання 24 і 25, проміжну втулку 23 та пряме шліцьове з'єднання 28 і первинний вал непарного ряду передач 26. В цьому положенні двостороннього опорного диска 1 первинний вал парного ряду передач 27 залишається нерухомим. При необхідності вмикання іншої за порядком непарної передачі, наприклад, при досягненні транспортним засобом достатньої для цього швидкості, оберти колінчастого вала 7 зменшуються на короткий час до обертів холостого ходу, при яких натискні диски 10 і 11 під дією сил інерції своїх мас та силою пружності тарілчастих пружин 16 і 17 на косих шліцьових з'єднаннях 14 і 15 повертаються в початкове положення, відповідно натискний диск 10 не взаємодіє через ведений диск 18 з опорним диском 1, припиняється передача обертального 2 UA 91293 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 моменту від колінчастого вала 7 на первинний вал непарного ряду передач 26. Після вмикання чергової непарної передачі та збільшенні обертів колінчастого вала 7 процес вмикання муфти повторюється. Для вмикання передачі з парного ряду передач кожух 5 з двостороннім опорним диском 1 за допомогою важеля 35 зміщується в сторону правого ведучого натискного диска 11, тобто в положення парного ряду передач. Після чергового зменшення обертів колінчастого вала 7 до обертів холостого ходу, в коробці передач транспортного засобу вмикається передача з парного ряду передач і оберти колінчастого вала збільшуються. Відповідно, при цьому лівий 10 і правий 11 ведучі натискні диски зміщуються в сторону двостороннього опорного диска 1. При цьому між боковими поверхнями правого натискного диска 11, фрикційних накладок 33 веденого диска 32 та опорної поверхні 3 двостороннього опорного диска 1 виникають сили тертя, які приводять в рух ведений диск 32, а через нього та пряме шліцьове з'єднання 31 і первинний вал парного ряду передач 27. Наступне перемикання передач парного та непарного ряду відбувається аналогічно в автоматичному режимі. Для роз'єднання муфти оберти колінчастого вала 7 зменшуються до обертів холостого ходу або кожух 5 з двостороннім опорним диском 1 за допомогою важеля 35 зміщується в нейтральне положення. Запропонована автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-ЗДП, крім автоматичного вмикання і розмикання, забезпечує процес гальмування двигуном транспортного засобу при спуску його під укіс та запуск двигуна при буксируванні транспортного засобу без додаткових спеціальних органів керування муфтою. Процес гальмування транспортного засобу при спуску його під укіс відбувається так. Для можливості гальмування транспортного засобу двигуном при спуску його під укіс кожух 5 з двостороннім опорним диском 1 за допомогою важеля 35 зміщується в положення непарного ряду передач, тобто в сторону лівого ведучого натискного диска 10. При спуску транспортного засобу під укіс і зменшенні обертів колінчастого вала 7 сили тертя між боковими поверхнями фрикційних накладок 21 і 22 збірного веденого диска 18, лівого ведучого натискного диска 10 та опорної поверхні 2 опорного диска 1 будуть зменшуватись через зменшення сили інерції маси лівого ведучого натискного диска 10, що приводить до пробуксовки муфти зчеплення в місці контакту бокових поверхонь її елементів, одночасно при цьому через ведучі колеса транспортного засобу оберти первинного вала непарного ряду передач 26, внаслідок спуску транспортного засобу під укіс буде збільшуватись швидкість його руху. В цей чac, внаслідок спуску транспортного засобу під укіс, від ведучих коліс через трансмісію оберти первинного вала 14 будуть збільшуватись. Відповідно лівий 21 і правий 22 диски збірного веденого диска 18, під дією сил інерції своїх мас, пересилюючи сили пружності тарілчастих пружин 29 і 30 будуть зміщуватись на косих шліцах 24 і 25 проміжної втулки 23 в протилежні сторони, лівий диск 21 - в сторону ведучого натискного диска 10, а правий диск 22 - в сторону опорного диска 1, що приведе до збільшення сил тертя між їх боковими поверхнями. Завдяки цьому оберти колінчастого вала 7 та первинного вала 26 будуть вирівнюватись, таким чином буде здійснюватись гальмування транспортного засобу його двигуном. Процес запуску двигуна транспортного засобу з буксиру відбувається так. Для запуску двигуна при неввімкненій муфті і положенні кожуха 5 в положенні непарного ряду передач, вмикається одна з передач, тобто первинний вал непарного ряду передач 26 через коробку передач і трансмісію транспортного засобу з'єднується з ведучими колесами, а транспортний засіб переміщається буксиром, тоді первинний вал непарного ряду передач 26 починає обертатись з подальшим збільшенням частоти обертання. В цей час лівий 21 і правий 22 диски збірного веденого диска 18 під дією сил інерції своїх мас, пересилюючи сили пружності тарілчастих пружин 29 і 30 зміщуються на косих шліцах 24 і 25 проміжної втулки 23 в протилежні сторони, лівий 21 - в сторону лівого ведучого натискного диска 10, а правий диск 22 - в сторону опорного диска 1. Внаслідок цього між боковими поверхнями накладок 21 і лівого ведучого натискного диска 10 та накладок 22 і опорної поверхні 2 опорного диска 1 виникають сили тертя, які через лівий натискний диск 10 і циліндричний корпус 6 приводять в рух колінчастий вал 7, при досягненні необхідних обертів якого відбувається запуск двигуна транспортного засобу. В момент запуску двигуна оберти колінчастого вала 7 будуть більшими від обертів холостого ходу відбувається автоматичне вмикання муфти і транспортний засіб отримує переміщення від свого двигуна. Для роз'єднання муфти оберти колінчастого вала 7 зменшуються до обертів холостого ходу і муфта роз'єднується для подальшого вмикання відповідних передач. В запропонованій автоматичній інерційно-фрикційній муфті зчеплення двопотоковій МІФЗДП крім механічного режиму переключення потоку потужності двигуна може використовуватись гідравлічна система і система електронного контролю. 3 UA 91293 U 5 Запропонована автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-ЗДП відповідає основним вимогам, які пред'являються до автоматичних муфт зчеплення транспортних засобів і забезпечує м'яке та плавне вмикання муфти в автоматичному режимі при перемиканні передач та дозволяє в механічному режимі з мінімальними енергетичними витратами виконувати перемикання потоків потужності на первинні вали парних та непарних рядів передач. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 20 Автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова, що містить корпус, установлений на колінчастому валу двигуна, маховик, ведені диски, встановлені на коаксіально розміщених первинних валах парних та непарних рядів передач, натискний і опорний диски, кожух, додатковий рухомий диск та механізм приводу перемикання муфти, яка відрізняється тим, що опорний диск, який виконаний двостороннім, жорстко закріплений між веденими дисками первинних валів на рухомому в осьовому напрямку відносно встановленого на маховику циліндричного корпуса кожусі, а ведучі натискні диски розміщені на циліндричних поверхнях колінчастого вала та співвісно розташованого циліндричного корпуса і з'єднані з відповідними циліндричними поверхнями за допомогою косих шліцьових з'єднань, причому шліци лівого натискного диска виконані в напрямку протилежному напрямку обертання колінчастого вала, а шліци правого натискного диска виконані в напрямку обертання колінчастого вала. 4 UA 91293 U 5 UA 91293 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6