Автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова міф-2дп

Реферат: Автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова 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 муфти. Муфта оснащена механізмом перемикання потоків енергії двигуна, виконаним у вигляді циліндричної обойми, жорстко зв'язаної по перефирії ковзунами з коаксіально розміщеним кожухом, рухомим в осьовому напрямку відносно циліндричного корпуса з опорною поверхнею. UA 90213 U (12) UA 90213 U UA 90213 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 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.msk.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 муфта оснащена механізмом перемикання потоків енергії двигуна, виконаним у вигляді циліндричної обойми, жорстко зв'язаної по перефирії повзунами з коаксіально розміщеним кожухом, рухомим в осьовому напрямку відносно циліндричного корпуса з опорною поверхнею, і на внутрішній поверхні якої за допомогою косих шліцьових з'єднань, шліци яких виконані під кутом до поздовжньої осі первинних валів парних і непарних рядів передач, встановлений збірний натискний диск, що складається з лівого і правого натискних дисків, встановлених неробочими поверхнями в стик один до одного і зафіксованих в такому положенні системою фігурних пружин, причому шліци лівого натискного диска, розміщеного зі сторони опорної поверхні маховика, виконані в напрямку, протилежному напрямку обертання колінчастого вала, а шліци правого диска, розміщеного зі сторони опорної поверхні циліндричного корпуса направлені в напрямку обертання колінчастого вала. Запропонована автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-2ДП 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-2ДП, загальний вигляд, поздовжній розріз, положення муфти в неробочому стані; на фіг. 2 показано те, що на фіг. 1, переріз А-А; на фіг. 3 показано те, що на фіг. 1, переріз Б-Б; на фіг. 4 показана принципова схема автоматичної інерційно-фрикційної муфти зчеплення двопотоково МІФ-2ДП, положення муфти в неробочому стані; на фіг. 5 показано те, що на фіг. 4, положення муфти при вмиканні непарних рядів передач; на фіг. 6 показано те, що на фіг. 4, положення муфти при вмиканні парних рядів передач; на фіг. 7 показано те, що на фіг. 4, положення муфти при запуску двигуна транспортного засобу з буксиру. Автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двохотокова МІФ-2ДП складається з циліндричного корпуса 1 з опорною поверхнею 2, співвісно закріпленого колінчастого вала 3 на маховику 4 з опорною поверхнею 5, механізму 6 перемикання потоків енергії двигуна, виконаного у вигляді циліндричної обойми 7, жорстко зв'язаної по перефирії повзунами 8, що 1 UA 90213 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 рухаються в пазах 9 циліндричного корпуса 1, з кожухом 10, за допомогою косих шліцьових з'єднань 11 і 12, виконаних на внутрішній поверхні обойми 7, шліци яких виконані під кутом до поздовжньої осі коаксіально встановлених первинних валів парних 13 і непарних 14 рядів передач, встановлений збірний натискний диск 15, що складається з лівого 16 і правого 17 натискних дисків, встановлених неробочими поверхнями один до одного та зафіксованих у такому положенні системою фігурних пружин 18, причому шліци 11 лівого натискного диска 16, розміщеного зі сторони опорної поверхні 5 маховика 4, виконані в сторону протилежну напрямку обертання колінчастого вала 3, а шліци 12 правого натискного диска 17, розміщеного зі сторони опорної поверхні 2 циліндричного корпуса 1 направлені в сторону обертання колінчастого вала 3. Між маховиком 4 та лівим натискним диском 16 збірного натискного диска 15 встановлено збірний ведений диск 19, який складається з лівого 20 та правого 21 ведених дисків з фрикційними накладками 22 і 23, встановлених неробочими поверхнями в стик один до одного та з'єднаних з проміжною втулкою 24 за допомогою косих шліцьових з'єднань 25 і 26, шліци яких виконані під кутом до поздовжньої осі коаксіально встановлених первинних валів 13 і 14, причому шліци 25 лівого натискного диска 20, розміщеного зі сторони опорної поверхні 5 маховика 4, виконані в сторону, протилежну напрямку обертання колінчастого вала 3, а шліци 26 правого натискного диска 21, розміщеного зі сторони збірного натискного диска 15, направлені в сторону обертання колінчастого вала 3, проміжна втулка 24, в свою чергу, з'єднана з первинним валом непарних рядів передач 14 за допомогою прямого шліцьового з'єднання 27. На проміжній втулці 24 лівий 20 і правий 21 ведені диски зафіксовані за допомогою рівносильних тарілчастих пружин 28 і 29. Між правим натискним диском 17 та опорною поверхнею 2 циліндричного корпуса 1 на первинному валу парних рядів передач 13 за допомогою прямого шліцьового з'єднання 30 встановлено ведений диск 31 з фрикційними накладками 32. Муфта закрита кожухом 33. Перемикання потоків енергії двигуна здійснюється за допомогою важеля 34. Автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-2ДП працює так. До початку обертання колінчастого вала 3 муфта знаходиться у не ввімкненому стані. При вмиканні двигуна і обертанні колінчастого вала 3 з частотою обертів холостого ходу сили пружності системи фігурних пружин 18 утримують збірний натискний диск 15 у початковому стані, тобто рухомі лівий 16 і правий 17 натискні диски знаходяться неробочими поверхнями в стику один до одного. При збільшенні обертів колінчастого вала 3, а відповідно обертів циліндричного корпуса 1 лівий 16 і правий 17 натискні диски збірного натискного диска 8 під дією сил інерції своїх мас, які стають більшими сил пружності системи фігурних пружин 18, за допомогою косих шліцьових з'єднань 11 і 12 змістяться відносно площини контакту між собою в протилежні сторони, відповідно - лівий 16 в сторону веденого диска 19, а правий 17 - веденого диска 31. Однак, при знаходженні механізму 6 перемикання потоків енергії двигуна в нейтральному положенні, переміщення натискних дисків 16 і 17 на косих шліцьових з'єднаннях 11 і 12 буде недостатнім для контакту їх робочих поверхонь з фрикційними накладками 23 і 32 ведених дисків 19 і 31. В такому стані обертальний момент з колінчастого вaлa 3 не передається на первинні вали парних 13 і непарних 14 рядів передач. Для вмикання, наприклад, непарного ряду передач оберти колінчастого вала 3 зменшуються до обертів холостого ходу, при яких натискні диски 16 і 17 під дією сил інерції своїх мас і силою пружності системи фігурних пружин 18 на косих шліцьових з'єднаннях 11 і 12 повертаються у своє початкове положення, а механізм 6 перемикання потоків енергії двигуна за допомогою важеля 34 переміщається в положення непарного ряду передач, тобто в сторону маховика 4. Після цього в коробці передач транспортного засобу вмикається одна з непарних передач, наприклад перша і оберти колінчастого вала 3 збільшуються до обертів більших обертів холостого ходу. При цьому лівий 16 та правий 17 натискні диски збірного натискного диска 15, під дією сил інерції своїх мас, пересилюючи сили пружності системи фігурних пружин 18, за допомогою косих шліцьових з'єднань 11 і 12 змістяться відносно площини контакту своїми неробочими поверхнями в протилежні сторони, відповідно - лівий 16 в сторону веденого диска 19, а правий 17 - веденого диска 31. Завдяки зміщенню механізму 6 перемикання потоків енергії в сторону маховика 4, між боковими поверхнями натискного диска 16, фрикційних накладок 22 і 23 збірного веденого диска 19 і опорною поверхнею 5 маховика 4 виникають сили тертя, які приводять в рух збірний ведений диск 19, а через нього, косі шліцьові з'єднання 25 і 26, проміжну втулку 24 та пряме шліцьове з'єднання 27 і первинний вал непарного ряду передач 14 приводиться в рух. В цьому положенні механізму 6 перемикання потоків енергії первинний вал парного ряду передач 13 залишається нерухомим. При необхідності вмикання іншої за порядком непарної передачі, наприклад, при досягненні транспортним засобом достатньої для цього швидкості, оберти колінчастого вала 3 2 UA 90213 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зменшуються на короткий час до обертів холостого ходу, при яких натискні диски 16 і 17 під дією сил інерції своїх мас та силою пружності фігурних пружин 18 на косих шліцьових з'єднаннях 11 і 12 повертаються в початкове положення, відповідно натискний диск 16 не взаємодіє з веденим диском 19, припиняється передача обертального моменту від колінчастого вала 3 на первинний вал непарного ряду передач 14. Після вмикання чергової непарної передачі та збільшенні обертів колінчастого вала 3 процес вмикання муфти повторюється. Для вмикання передачі з парного ряду передач механізм 6 перемикання потоків енергії важелем 34 зміщується відносно циліндричного корпуса 1 за допомогою повзунів 8 в положення непарного ряду передач. Після чергового зменшення обертів колінчастого вала 3 до обертів холостого ходу, в коробці передач транспортного засобу вмикається передача з парного ряду передач і оберти колінчастого вала збільшуються, Відповідно, при цьому лівий 16 і правий 17 натискні диски змістяться один відносно одного. При цьому між боковими поверхнями правого натискного диска 17, фрикційними накладками 32 веденого диска 31 та опорної поверхні 2 циліндричного корпуса 1 виникають сили тертя, які приводять ведений диск 31, а через нього та пряме шліцьове з'єднання 30 і первинний вал парного ряду передач 13 у рух. Наступне перемикання передач парного та непарного ряду відбувається аналогічно. Для роз'єднання муфти оберти колінчастого вала 3 зменшуються до обертів холостого ходу, або механізм 6 перемикання потоків енергії завдяки переміщенню повзунів 8 в пазах 9 за допомогою важеля 34 зміщується відносно циліндричного корпуса 1 в нейтральне положення. Запропонована автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-2ДП, 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 механізм 6 перемикання потоків енергії важелем 34 переводиться в положення непарного ряду передач. При спуску транспортного засобу під укіс і зменшенні обертів колінчастого вала 3 сили тертя між боковими поверхнями фрикційних накладок 22 і 23 збірного веденого диска 19, лівого натискного диска 16 та опорної поверхні 5 маховика 4 будуть зменшуватись через зменшення сили інерції маси лівого натискного диска 16, що приводить до пробуксовки муфти зчеплення. В цей час, внаслідок спуску транспортного засобу під укіс, від ведучих коліс через трансмісію оберти первинного вала 14 будуть збільшуватись. Відповідно лівий 20 і правий 21 диски збірного веденого диска 19, під дією сил інерції своїх мас, пересилюючи сили пружності тарілчастих пружин 28 і 29 будуть зміщуватись на косих шліцах 25 і 26 проміжної втулки 24 в протилежні сторони, лівий диск 20 - в сторону маховика 4, а правий диск 21 - в сторону лівого натискного диска 16, що приведе до збільшення сил тертя між їх боковими поверхнями. Завдяки цьому оберти колінчастого вала 3 та первинного вала 14 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 механізму 6 перемикання потоків енергії в положенні непарного ряду передач вмикається одна з передач, тобто первинний вал непарного ряду передач 14 через коробку передач і трансмісію транспортного засобу з'єднується з ведучими колесами, а транспортний засіб переміщається буксиром, тоді первинний вал 14 починає обертатись з подальшим збільшенням частоти обертання. В цей час лівий 20 і правий 21 диски збірного веденого диска 19 під дією сил інерції своїх мас, пересилюючи сили пружності тарілчастих пружин 28 і 29 зміщуються на косих шліцах 25 і 26 проміжної втулки 24 в протилежні сторони, лівий 20 - в сторону маховика 4, а правий 21 в сторону натискного диска 16. В наслідок цього між боковими поверхнями накладок 22 і опорної поверхні 5 маховика 4 та накладок 23 і бокової поверхні натискного диска 16 виникають сили тертя, які приводять в рух через маховик 4 колінчастий вал 3, при досягненні необхідних обертів якого відбувається запуск двигуна транспортного засобу. В момент запуску двигуна оберти колінчастого вала 3 будуть більшими від обертів холостого ходу. В цей момент відбувається автоматичне вмикання муфти і транспортний засіб отримує переміщення від свого двигуна. Для роз'єднання муфти оберти колінчастого вала 3 зменшуються до обертів холостого ходу. Запропонована автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова МІФ-2ДП 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. 3 UA 90213 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 Автоматична інерційно-фрикційна муфта зчеплення двопотокова, що 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 муфти, яка відрізняється тим, що муфта оснащена механізмом перемикання потоків енергії двигуна, виконаним у вигляді циліндричної обойми, жорстко зв'язаної по перефирії ковзунами з коаксіально розміщеним кожухом, рухомим в осьовому напрямку відносно циліндричного корпуса з опорною поверхнею, і на внутрішній поверхні якої за допомогою косих шліцьових з'єднань, шліци яких виконані під кутом до поздовжньої осі первинних валів парних і непарних рядів передач, встановлений збірний натискний диск, що складається з лівого і правого натискних дисків, встановлених неробочими поверхнями в стик один до одного і зафіксованих в такому положенні системою фігурних пружин, причому шліци лівого натискного диска, розміщеного зі сторони опорної поверхні маховика, виконані в напрямку, протилежному напрямку обертання колінчастого вала, а шліци правого диска, розміщеного зі сторони опорної поверхні циліндричного корпуса, направлені в напрямку обертання колінчастого вала. 4 UA 90213 U 5 UA 90213 U 6 UA 90213 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 7