Фрикционный механизм

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано во фрикционных тормозах, .муфтах сцепления и. гидроподжимных муфтах коробок передач. Цель - повышение долговечности фрикционного .механизма за счет повышения интенсивности его охлаждения. В корпусе 1, заполненном охлаждающей жидкостью, и на валу 3 установлены дисковые фрикционные эле.менты (ФЭ) 2 и 4 с прорезями 8. Подвод охлаждающей среды к ФЭ 2 и 4 осуществляется с помощью осевого канала (ОК) 5, а отвод с помощью канала (К) 6. Выход К 6 сообщен с входом ОК 5. С помощью К 11 через зазоры 18, окна 7, прорези 8 и К 4 выход ОК 5 сообщен с входом К 6. В контуре циркуляции между ОК 5 и К 6 установлена е.мкость 7. На К 6 выполнены охлаждающие ребра 32. При включении гидропривода поршнем 22 нажимной диск 23 сжи.мает пакет дисков. Благодаря вращению ФЭ 2 с прорезями 8 относительно ФЭ 4 происходит замена слоев охлаждающей среды, прилегающих к фрикционны.м поверхностя.м, с их перемешиванием и одновременным перемещением в окружном направлении по поверхности трения . Из К 14 под действием центробежных сил охлаждающая среда поступает в К 6 и емкость 7, а из нее снова в К 5, замыкая тем са.мым круг циркуляции. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. о Ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 F 16 D 66/00

Щ» (гг(Г) » Ъ ° » г»»

1 »

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3988072/30-27 (22) 06.12.85 (46) 07.08.88. Бюл. № 29 (71) Подмосковный филиал Государственного союзного научно-исследовательского тракторного института (72) В. Я. Юденко, И. Л. Симятицкий, Г. И. Стреблеченко и А. В. Махин (53) 621-825.5 (088.8) (56) Гельман Б. М. и др. Сельскохозяйственные тракторы. — Мл Высшая школа, 1978, с. 51.

Авторское свидетельство СССР

¹ 817357, кл. F 16 D 66/00, 1978. (54) ФРИКЦИОННЫЙ МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть ис пользовано во фрикционных тормозах, муфтах сцепления и, гидроподжимных муфтах коробок передач. Цель — повышение долговечности фрикционного механизма за счет повышения интенсивности его охлаждения.

В корпусе I, заполненном охлаждающей

„„SU„„1414967 А 1 жидкостью, и на валу 3 установлены дисковые фрикционные элементы (ФЭ) 2 и 4 с прорезями 8. Подвод охлаждающей среды к ФЭ 2 и 4 осуществляется с помощью осевого канала (ОК) 5, а отвод с помощью канала (К) 6. Выход К 6 сообщен с входом ОК 5. С помощью К I через зазоры 18, окна 17, прорези 8 и К !4 выход ОК 5 сообщен с входом К 6.

В контуре циркуляции между ОК 5 и К 6 установлена емкость 7. На К 6 выполнены охлаждаюгцие ребра 32. При включении гидропривоza поршнем 22 нажимной диск 23 сжимает пакет дисков. Благодаря вращению ФЭ 2 с прорезями 8 относительно ФЭ 4 происходит замена слоев охлаждающей среды, прилегающих к фрикционным поверхностям, с их перемешиванием и одновременным перемещением в окружном направлении по пîBEðхности трения. Из К 14 под действием центробежных сил охлаждающая среда поступает в К, 6 и емкость 7, а из нее снова в К 5, замыкая тем самым круг циркуляции. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

14967

35

14 !

Изобретение относится к транспортно,;у машиностроению и можег быгь использовано во фрикционных тормозах, муфтах сцепления и гидроподжимных муфта.; коробок передач.

Цель изобретения -- повышение долговечности фрикционного механизма за счет повышения интенсивности охлаждения его путем непрерывного омывания фрикционных поверхностей потоком охлаждающей среды в процессе фрикционного взаимодействия поверхностей трения.

На фиг. 1 изображен фрикционный механизм, выполненный в виде тормоза, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — фрикционный механизм, выполненный в виде гидроподжимной муфты коробки передач, общий вид.

Фрикционный механизм содержит замкнутый корпус l, заполненный охлаждающей средой, дисковые фрикционные элементы 2, установленные на валу 3, дисковые фрикционные элементы 4. установленные в замкнутом корпусе 1, осевой канал 5 для подвода охлаждающей среды, канал 6 для отвода охлаждающей среды, емкость 7, вход которой сообщен с каналом 6, а выход -- с осевым каналом 5. В дисковых фрикпионных элементах 2, установте ны: . 3 ва .у 3, выполнены прорези 8, напри:«; в форме кольцевых секторов. Вал 3 имс ": шпицы 9, а фрикционные дисковые элс,:: гы 2 выполнены с внутренними шлицнм,. 10, связанными со шлицами 9 ва.;а 3, . !лицы 10 на фрикционных jlHcKoBhlx элсмс, тах 2 выполняются с большей (или мень ей высотой, чем высота шлицев 9 на валу 3. с тем, чтобы между ними были образованы осевые каналы 11, сообщенные с осевым каналом 5 являннциеся его продолжением.

Замкнутый корпус имеет внутренние шлицы 12, находящиеся в зацеплении с наружными шлицами 13 фрикционных дисковых элементов 4.

Внутренние шлицы !2 корпуса 1 выполнены с меньшей (или большей) высотой, чем высота наружных шлиц 13, с тем, чтобы между фрикционными дисковыми элементами 4 и корпусом 1 были образованы осевые каналы 14, сообщенные с каналом 6 для отвода охлаждающей среды.

Диаметр 15 внутреннего края прорези 8, выполненной в виде кольцевого сектора в дисковом фрикционном элементе 2, имеет величину, меньшую, чем внутренний диаметр 16 фрикционного диска элемента 4.

В результате разности этих диаметров образованы окна 17, сообщающие осевые каналы 11 с пространством прорезей 8 через зазоры 18 между фрикционными дисковыми элементами 2. Для подпитки замкнутого контура установлены бак 19 и насос 20, нагнетательный канал которого (не показан) соединен с емкостью 7. Для удаления излишков масла в корпусе 1 имеется сливное отверстие 21. Фрикционный механизм

2 имеет гидравлический привод с поршнем 22 и нажимным диском 23.

В случае выполнения фрикционного механизма в виде гидроподжимной муфты (фиг. 3) емкость 7 может иметь вид кольцевой полости, охватывающей корпус 1 и являющейся его частью. Канал 6 для отвода охлаждающей среды в этом случае может представлять собой сверления в радиальном направлении в корпусе 1, соединяющие периферические отсеки полости муфты с емкостью 7, и перекрывающиеся нажимным диском 23.

Канал 5 для подвода охлаждающей среды в этом случае может быть выполнен в виде отверстия 24 в корпусе 1, соединенного с радиальным сверлением 25 в поршне 22. Сверление 25 соединяется с каналом 5 для подвода охлаждающей среды, а также со сверлением 26 в валу 3 и поршне 22, соединенным с нагнетательным каналом (не показан) насоса 20. Сверление 27 в валу 3 служит для подачи охлаждающей среды под давлением на кольцевой поршень 22, В качестве емкости 7 для запаса охлаждающей среды могут служить полости самой гидроподжимной муфты. В этом случае каналы 5 и 6 могут, например, представлять собой сверления 28 и 29 в осевом направлении в упорном диске 30, расположенные соответственно в его центральной и периферической частях и соединенные между собой посредством сверления 31 в радиальном направлении.

При установке тормозов с большой работой единичного торможения на транспортное средство без масляного радиатора на канале 6 для отвода масла могут быть сделаны охлаждаюгцие ребра 32.

Фрикционный механизм работает следующим образом.

При включении гидропривода поршнем 22 нажимной диск 23 перемещается влево, сжимая пакет дисков 2 и 4. Поверхности фрикционных элементов 2 и 4 входят в соприкосновение одна с другой, и при проскальзывании на них начинается выделение тепла, вызывающее их нагрев. Масло из канала 5 поступает в корпус 1 и по осевым каналам 11 распределяется между дисками 2. Затем через окна 17 оно направляется в прорези 8, где под воздействием центробежных сил отбрасывается к наружным краям фрикционных дисковых элементов 2 и 4, после чего попадает в периферические каналы 14. При этом поток масла непосредственно омывает части поверхности трения диска 4, расположенные напротив прорезей 8, охлаждая их. Благодаря вращению дисков 2, расположенных на валу 3, относительно дисков 4 зоны

1414967

Формула изобретения

3 омывания смещаются по окружности, что обеспечивает охлаждение всех поверхностей фрикционных дисковых элементов 2 и 4.

Кроме того, благодаря вращению прорезей 8 во время работы тормоза происходит замена слоев охлаждающей среды, прилегающих к фрикционным поверхностям, с их перемешиванием и одновременным перемещением в окружном направлении по поверхности трения. Это значительно повышает интенсивность теплообмена между фрикционными поверхностями и охлаждающей средой в замкнутом состоянии дисков 2 и 4.

Благодаря этому становится возможным создание фрикционных механизмов, в которых скорость теплоотвода может быть сделана равной скорости тепловыделения.

Величина максимальных температур деталей фрикционного механизма обуславливается работой системы охлаждения, а не суммарной теплоемкостью деталей конструкции, аккумулирующих при включении всю выделяемую при работе энергию, а затем отдающих ее охлаждающей среде после завершения работы.

Из периферических каналов 14 масло под действием центробежных сил поступает в канал 6, далее в емкость 7 и из нее снова в канал 5, замыкая тем самым круг циркуляции, Непрерывное движение масла в замкнутом контуре обеспечивается действием центробежных сил, возникающих при прохождении масла по прорезям 8.

Аккумулированное маслом тепло отдается затем в общую гидросистему транспортного средства и рассеивается радиатором. Это происходит вследствие того, что перегретое при работе масло за счет действия питающего насоса 20 через сливное отверстие 21 удаляется в картер и заменяется охлажденным. Интенсивная циркуляция масла при помощи центробежных сил внутри полостей фрикционного механизма и дополнительной емкости 7 обеспечивает интенсивное охлаждение фрикционных элементов

2 и 4 во время работы и аккумуляцию тепла в масле, а не в деталях. В слу4 чае необходимости теплоемкость системы можно легко увеличить за счет увеличения емкости 7. Насос 20 служит лишь для необходимого замещения и восполнения масла в системе и его постепенного охлаждения как в период выключения, так и в период работы.

Если в гидросистеме транспортного средства масляного радиатора нет, а энергия торможения велика и не может быть рассеяна за счет теплоотдачи с поверхностей корпусных деталей, охлаждение масла в отводящем канале 6 может быть обеспечено ребрами 32.

В случае выполнения емкости 7 в виде кольцевой полости, охватывающей ее корпус 1 и являющейся ее частью, с целью уменьшения расхода энергии на центробежную циркуляцию масла, канал 6 перекрывается в выключенном состоянии муфты нажимным диском 23, который занимает крайнее правое положение.

В результате этого при неработающем фрикционном механизме циркуляция масла отсутствует.

1. Фрикционный механизм, содержагций замкнутый корпус, заполненный охлаждающей средой, дисковые фрикционные элементы, установленные на валу и в корпусе, осевой канал для подвода охлаждающей среды, канал для отвода охлаждающей среды, причем дисковые фрикционные элементы, установленные на валу, выполнены с прорезями, сообщающимися с каналами подвода и отвода охлаждающей среды, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности путем повышения интенсивности охлаждения, выход канала для отвода охлаждающей среды сообщен с входом осевого канала для подвода охлаждающей среды.

2. Механизм по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен емкостью, установленной между входом осевого канала и выходом канала для отвода охлаждающей среды.

1414967

27

Фиг. 3

Составитель И. Лукина

Редактор И. Горная Техрсд И. Верее Корректор С. Черни

Заказ 3855l32 Тираж 784 Подписное

ВНИИПИ Гoci дарственного когяитета (:(.(:Р по делам изобретений и открыл ий ! 13035, Москва, Ж- 35, Раугпская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4