Патент на изобретение №2349807

(54) ЦЕНТРОБЕЖНОЕ СЦЕПЛЕНИЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в автотракторной технике для сцепления двигателя с коробкой передач. Центробежное сцепление содержит маховик, ведущий вал, коробку передач, центробежные грузы и кожух. Коленчатый вал имеет шлицы, на которых подвижно установлена в качестве маховика ведущая полумуфта с элементами зацепления. На валу коробки передач неподвижно установлена ведомая полумуфта, содержащая стыковочные выемки, снабженные дорожками качения, конфигурация которых имеет вид состыкованных вершин конусов, по которым имеют возможность перемещаться элементы зацепления ведущей полумуфты. Ведущая полумуфта соединена с коленчатым валом с возможностью центробежного регулирования автоматического сцепления и разобщения полумуфт. Ведомая полумуфта может обладать подвижностью по шлицам и подпружиниванием упругим элементом в зависимости от высокой чувствительности агрегата к перегрузочным процессам. Достигается возможность автоматического сцепления и разобщения полумуфт и повышение эксплутационной надежности центробежного сцепления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, в частности, к передаче крутящих моментов двигателя на трансмиссию, и может быть применено в первую очередь в автотракторной технике.

Известны однодисковые, многодисковые, комбинированные и центробежные сцепления. «Теория и конструкция автомобиля» В.М.Кленникова, Москва 1967 г., стр.122-123 (1).

Основным недостатком указанных сцеплений является применение в них фрикционных накладок, сравнительный износ которых наглядно подчеркивает нецелесообразность их применения, связанную с необходимостью периодически менять накладки, трудоемкостью ремонта.

Интенсивный износ указанных сцеплений осуществляется пробуксовкой при сравнительно небольшой скорости вращения коленвала и пробуксовкой дисков при повышенной нагрузке в двигателе и для его торможения необходимо применять дополнительные устройства, что усложняет конструкцию. По этим причинам, несмотря на автоматизацию, упомянутое центробежное сцепление не нашло практического применения в автотранспорте.

Известны различные муфты для сопряжения деталей или валов. Наиболее близкой, для применения в сцеплении является «Выключаемая муфта». А.С. 1124139 Е16D 11/04. Бюл. №42 1984 г. (2).

Эта муфта содержит две аналогичные по устройству полумуфты, одна из которых жестка соединена, как правило, с ведущим валом.

Недостатком указанной муфты для предлагаемого изобретения являются: неподвижность ведущей полумуфты в осевом направлении, неспособность автоматической стыковки и разобщения полумуфт, отсутствие перекатывания одной полу муфты относительно другой в период включения или перегрузки двигателя.

Задачей предлагаемого изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эксплутационной надежности центробежного сцепления.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой конструкции коленчатый вал подвижно соединен с маховиком, выполненным в качестве ведущей полумуфты, а ведомая полумуфта содержит элементы зацепления в виде выемок, соединенных между собой дорожками качения, имеющих форму состыкованных вершин конусов, по которым имеют возможность перекатываться и стыковаться шарики ведущей полумуфты, шарнирно соединенной с коленчатым валом посредством рычагов центробежных грузов, способствующих автоматизации стыковки и разобщения полумуфт при изменении крутящих моментов и при перегрузке двигателя.

Предлагаемое изобретение изображено на фиг.1-3, где на фиг.1 показано центробежное сцепление в разрезе и позициями обозначены:

1 – коленчатый вал;

2 – центробежные грузы;

3 – шарнирный рычаг;

4 – маховик;

5 – шлицы;

6 – желобки;

7 – ролики;

8 – ведомая полумуфта;

9 – ведущая ступица;

10 – лопасти ведущей ступицы;

11 – упор;

12 – пружина;

13 – упор;

14 – лопасть каретки;

15 – каретка;

16 – соединительные шарики;

17 – стыковочные выемки;

18 – стыковочные шарики;

19 – ведомая каретка;

20 – ведомая ступица;

21 – ведущий вал;

22 – арочные гнезда;

23 – сепараторы.

На фиг.2 показан маховик в виде полумуфты и позициями обозначены:

24 – болт с потайной головкой;

25 – лотки;

26 – совместные пазы;

28 – кольцевая крышка;

29 – болт с потайной головкой;

31 – кожух.

На фиг.3 показан общий вид ведомой полумуфты.

Центробежное сцепление состоит (фиг.1) из маховика 4, установленного на шлицы 5 коленчатого вала 1, ведомой полумуфты 8, жестко соединенной с ведущим валом 21 коробки передач, центробежных грузов 2 и кожуха 31.

Маховик 4 (фиг.2) выполнен в виде упругой полумуфты, скомпонованный из ступицы 9 и концентрично расположенный на ней каретки 15.

В торцевой части каретки 15 выполнены арочные гнезда 22, где расположены стыковочные шарики 18, заблокированные сепараторами 23, жестко соединенными с корпусом каретки 15 болтами 24 с потайной головкой.

Каретка 15 подвижно соединена со ступицей 9 посредством одиночных соединительных шариков 16, расположенных в лотках 25, ограниченных лопастями 10 ступицы 9 и лопастями 14 каретки 15.

Поочередно с лотками 25 в каретках 15 и ступице 9 выполнены совместные пазы 26, в которых расположены пружины 12, одетые на упоры 11 и 13.

Шарики 16, пружины 12 и упоры 11 и 13 закрыты кольцевой крышкой 28, закрепленной в корпусе ступицы 9 болтами 29 с потайной головкой.

Ведомая полумуфта (фиг.3) по устройству аналогична маховику полумуфте, за исключением элементов зацепления, выполненных в каретке 19 в виде стыковочных выемок 17, соединенных между собой дорожками качения в форме состыкованных вершин конусов.

Коленчатый вал 1 соединен с маховиком 4 посредством шарнирных рычагов 3, на одном конце которых расположены центробежные грузы 2, а на втором – ролики 7, входящие в пазы желобков 6 маховика.

Работает центробежное сцепление следующим образом. При увеличении вращения коленчатого вала 1 под воздействием центробежных сил грузы 2 совместно с рычагами 3 одним концом отклоняются от коленчатого вала в сторону маховика 4, а другим концом рычаги перемещаются в крайнее нижнее положение по желобкам 6 и роликами 7 передвигают маховик 4 в сторону ведомой полумуфты 8 и стыкуются с ней. Одновременно с коленчатым валом 1 вращается и ведущая ступица 9, а усилие от ее лопастей 10 (фиг.2) через упоры 11, пружины 12, упоры 13 передается на лопасти 14 каретки 15, которая перекатывается по соединительным шарикам 16, сжимает пружины 12 и начинает поворачиваться совместно с ведущей ступицей 9 (фиг.1). Последующее усилие от ведущей каретки 15 через стыковочные выемки 17 и стыковочные шарики 18 передается на ведомую каретку 19, ведомую ступицу 20 и ведущий вал 21 коробки передач.

При снятии нагрузки на коленчатом валу путем педали подачи горючего грузы 2 под воздействием центробежных сил опускаются в крайнее нижнее положение и ролики 7 передвигают маховик 4 в исходное положение холостых оборотов.

При перегрузках стыковочные шарики 18 выходят из стыковочных выемок 17, перекатываются по дорожкам качения и полумуфты периодически работают вхолостую, то есть пробуксовывают.

Из-за отсутствия фрикционных накладок значительно повышается ресурс использования центробежного сцепления, которое по сравнению с известными обладает высокой износоустойчивостью, а его долговечность может быть продлена путем простой замены шариков на местах использования.

Формула изобретения

1. Центробежное сцепление, содержащее маховик, ведущий вал, коробку передач, центробежные грузы и кожух, отличающееся тем, что коленчатый вал имеет шлицы, на которых подвижно установлена в качестве маховика ведущая полумуфта с элементами зацепления, а на валу коробки передач неподвижно установлена ведомая полумуфта, содержащая стыковочные выемки, снабженные дорожками качения, конфигурация которых имеет вид состыкованных вершин конусов, по которым имеют возможность перемещаться элементы зацепления ведущей полумуфты, соединенной с коленчатым валом с возможностью центробежного регулирования автоматического сцепления и разобщения полумуфт.

2. Центробежное сцепление по п.1, отличающееся тем, что в зависимости от высокой чувствительности агрегата к перегрузочным процессам ведомая полумуфта может обладать подвижностью по шлицам и подпружиниванием упругим элементом.

РИСУНКИ