Гидродинамическая муфта

 

Изобретение относится к гидродинамическим муфтам и может быть использовано в ограничительных гидродинамических муфтах приводов вспомогательных маломощных агрегатов транспортных средств, требующих автоматического ограничения вращающего момента. Цель изобретения - улучшение эксплуатационных качеств путем уменьшения чувствительности гидромуфты к увеличению передаваемого момента в конечной фазе процесса регулирования и повышение надежности гидромуфты в работе. Турбинное колесо 3 содержит неподвижные лопатки 4, основные подпружиненные поворотные лопатки (ПЛ) 5 и дополнительные поворотные лопатки (ДПЛ) 8. Лопатки 5 и 8 посредством поводков 17 и 14 связаны с поворотной втулкой (ПВ) 13. Последняя связана с пружиной кручения 16. ПЛ 5 и ДПЛ 8 установлены на осях в виде пальцев 6 и 7. Причем ДПЛ 8 установлены с возможностью вращения относительно пальцев 7. При повышении передаваемого момента на ПЛ 5 возникает момент, который посредством поводков 11 передается на ПВ 13. При превышении момента, воздействующего на ПВ 13, она поворачивается, преодолевая закручивающий момент пружины кручения 16. ПЛ 5 и ДПЛ 8 поворачиваются в противоположные стороны. Передаваемый момент уменьшается. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (5114 F 16 D

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЛ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4388549/25-27 (22) 09.03.88 (46) 30.12.89. Бюл. V 48 (72) В.Н.Балашов, Е.Г.Самарин и 10 ф Тимофеев (53) 621.838.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР 1350399, кл. F 16 D 33/08, 1986. (54) ГИДРОДИНАИИЧЕСКАЯ ИУфТА (57) Изобретение относится к гидродинамическим муфтам и может быть использовано в ограничительных гидродинамических муфтах приводов вспомогательных маломощных агрегатов транспортных средств, требующих автоматического ограничения вращающего момента. Цель изобретения - улучшение

2 эксплуатационных качеств путем уменьшения чувствительности гидромуфты к увеличению передаваемого момента в конечной фазе процесса регулирования и повышение надежности гидромуфты в работе. Турбинное колесо 3 содержит неподвижные лопатки 4, основные подпружиненные поворотные лопатки (ПЛ)

5 и дополнительные поворотные лопатки (ДПЛ) 8. Лопатки 5 и 8 посредством поводков 17 и 14 связаны с поворот" ной втулкой (ПВ) 13. Последняя связана с пружиной кручения 16. ПЛ 5 и

ДПЛ 8 установлены на осях в виде пальцев 6 и 7. Причем ДПЛ 8 установлены с возможностью вращения относительно пальцев 7. При вращении пере" @ даваемого момента на ПЛ 5 возникает момент, который посредством поводков

11 передается на ПВ 13. При перемеще нии момента, воздействующего на ПВ

13, она поворачивается, преодолевая

1532747 4 закручивающий момент пружины кру ..:;я

16. ПЛ 5 и ДПЛ. 8 поворачиваются в противоположные стороны. Передаваемый момент уменьшается. 4 ил.

Изобретение относится к гидродина мическим муфтам и может быть исполь-. зовано в гидродинамических муфтах приводов вспомогательных маломощных агрегатов, транспортных средств, тре .бующих автоматического ограничения вращающего момента.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных качеств путем уменьшения чувствительности гидромуфты к увеличению передаваемого момента в конечной фазе процесса регулирования без .уменьшения глубины регулирования при повышении надежности работы.

На фиг.1 показана гидромуфта, продольный разрез; на фиг.2 (> и Ю ) вид А на фиг.1 в исходном положении и в процессе работы муфты; на фиг.3треугольники скоростей на выходе из насосного колеса и на выходе из турбинного колеса при регулировании 30 (W „ - относительная скорость на выходе иэ насосного колеса; 0 „ - окружная скорость на выходе из насосного колеса; V „ - абсолютная скорость . на выходе из насосного колеса;7 „, проекция абсолютной скорости на ок" ружную на выходе из насосного колеса;

W U,, .;,, U — соответствующие скорости на выходе иэ турбинного ко" леса); на фиг,4 - график момента, 40 как функции от угла поворота лопаток Ь.

Гидромуфта содержит насосное колесо 1, кожух 2, турбинное колесо 3, содержащее неподвижные вварные лопатки 4, поворотные лопатки 5, установленные в турбинном колесе 3 на радиально расположенных осях, выполненных в виде пальцев 6 и 7. Пальцы 7 представляют собой оси, на которых шарнирно установлены дополнительные по-.. воротные лопатки 8 с воэможностью поворота в противоположном направлении относительно лопаток 5 и которые размещены в выфреэерованном пазу 9

55 и закреплены в турбинном колесе 3 двумя пружинными кольцами 10. На нижней части пальцев 7 находятся рычаги с поводками 11, которые утоплены в продольные пазы 12 поворотной втулки

13. Дополнительные поворотные лопатки

8 имеют поводки 14, которые утоплены в продольные пазы 12 поворотной втулки 13. Поводки 14 имеют возможность .кругового перемещения в турбинном колесе 3 по радиальным паэам 15 (фиг.2 а и 6 ). При этом межосевые расстояния пар: ось пальцев 6 и 7ось поводка 11 и ось пальцев 6 и 7ось поводка 14 равны. Центральная пружина 16 кручения размещена между поворотной втулкой 13 и регулировочной втулкой 17 с зубчатым венцом 18, которым она входит в зацепление с зубчатым венцом 19 турбинного колеса

3. 8 турбинном колесе 3 размещен стакан 20 с выступом 21, входящим в радиальный паз 22 поворотной втулки 13.

В исходном положении центральная о пружина 16 кручения поджимает пово" ротную втулку 13 вокруг оси гидромуфты по направлению. вращения, втулка

13 упирается в выступ 21 стакана 20 с предварительным натягом и поворотные лопатки 5 и 6 вместе с неподвижными лопатками 4 образуют единую ло-. паточную жидкость.

Гидромуфта работает следующим об.разом.

Момент при номинальном скольжении передается гидромуфтой при исходном положении поворотных лопаток 5 и 8 (фиг,1 и 2а), При возрастании угловой скорости вращения насосного колеса 1 гидродинамическая сила, действующая на поворотные лопатки 5, увеличивается (центр давления или точка приложения приведенной гидродинамической силы не совпадает с осью поворота лопаток), На поводке 11 возникает момент относительно осей 6 и 7 лопатки

5. Поводок 11 действует на стенку паза 12 поворотной втулки 13 с увеличивающейся силой. На втулке 13 тем самым момент от действия гидродинамической силы увеличивается. В какой-то момент времени этот момент начнет

5 15 превосходить закручивающий момент от действия центральной пружины 16 кручения и поворотные лопатки 5 начнут поворачиваться вокруг осей 6-7 (фиг.25), поворачивая втулку 13 и закручивая центральную пружину 16 кручения на больший угол. При повороте поворотной втулки 13 стенки паза 12 этой втулки будут действовать на пальцы 14 дополнительных no8opoTHblx о То 8, oBo slo» патки 8 синхронно с поворотными лопатками 5, но в обратном (зеркальном) направлении.

Так как гидродинамическая сила на выходе из турбинного колеса 3 действует на лопатки 8, препятствуя их повороту вместе с поворотными лопатками

5, то поворотные лопатки 8 являются ведомыми, а поворотные лопатки 5ведущими в процессе поворота, так как гидродинамическая сила, действующая на поворотные лопатки 5 больше, чем гидродинамическая сила, действующая на поворотные лопатки 8, которые размещены на меньшем радиусе. После того, как поворотные лопатки 5 и 8 повернутся на предельный угол, в гидромуфте возникнут две характерные полости: первая - между насосным колесом 1 и срезом поворотных лопаток 5 и 8,вторая - между срезом лопаток 4 и срезом поворотных лопаток 5 и 8.

8 этих полостях за счет течений со сложным характером происходит частичная потеря энергоемкости, и передаваемый момент уменьшается. Но в этом положении по-прежнему большую часть передаваемого момента определяет циркуляционный момент.

Предел регулировки наступит тогда, когда лопатки 5 и 8 повернутся на максимальный угол „, определяемый активным диаметром гидромуфты, ее энергоемкостью,. шириной лопаток 5 и

8, характеристикой пружины 16 кручения, длиной продольных пазов 12, .количества лопаток турбинного колеса

3, а главное - ассимптомой угла поворота Я будет угол между векторами

1 гн " гн

Регулирование степени изменения передаваемого момента производится изменением предварительного натяга пружины 16 кручения посредством изменения начального угла закручивания пружины 16 следующим образом.

32747

t0

6

При помощи ключа (не изображен), вставленного через подпитывающий маслоканал 23 в шпиц 24 втулки 17, прикладывается осевое усилие к втулке 17, и зубчатый венец 18 этой втулки выводится из зацепления с зубчатым венцом 19 турбинного колеса 2., причем центральная пружина 16 кручения в этом случае работает как пружина сжатия. При этом наружная цилиндрическая поверхность 25 втулки 17 скользит по внутренней цилиндрической поверхности,26 поворотной втулки 13.

Поворотом втулки 17 устанавливается начальный угол закручивания пружины

16, пропорциональный начальному крутящему моменту. Затем зубчатый венец

18 втулки 17 вводится в зацепление с зубчатым венцом 19 турбинного колеса 3.

Гидромуфта имеет меньшую чувствительность по передаваемому моменту в конечной фазе процесса регулирования, в конечном диапазоне угла поворота лопаток 5 и 8 угла Р без уменьшения глубины регулирования гидромуфты (фиг.4).

Гидромуфта имеет характеристику

М=Е(9) вогнутого типа, обеспечивает в начале поворота лопаток 5 и 8 грубое регулирование: момент при незначительном угле поворота ф меняется сильно, а в конечном диапазоне углов поворота Я осуществляется тонкое регулирование при незначительном повороте лопаток 5 и 8. Момент меняется также незначительно, что позволяет расширить область совмещения, допуская возможность работы вспомогательных агрегатов на предельных характеристиках. Штриховой линией показана осредненная характеристика H=f(), которая в первом приближении может соответствовать характеристике для опорожняемых гидромуфт.

Таким образом, при регулировании поворотные лопатки 5 в своем конечном положении ориентированы близко к нап" равлению вектора. абсолютной скорости

U „ и потери на удар при входе в турбинное колесо 3 минимальны. Одновременно в этом положении нагрузки, действующие на лопатки и элементы системы автоматического управления, также незначительны. формула изобретения

Гидродинамическая муфта, содержащая насосное и турбинное колеса с

1532747 неподвижными и подпружиненными поворотными лопатками, установленными на радиально расположенных осях и кинематически связанными через поворотную втулку с центральной пружиной кручения, а также регулировочную втулку, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств путем уменьшения чувст- 1 вительности гидромуфты к увеличению передаваемого момента в конечной фазе процесса регулирования без .уменьшения глубины регулярования при повышении надежности работы, она снабжена до5 полнительными поворотными подпружиненными лопатками, установленными на осях с возможностью вращения относительно них в сторону, противоположную направлению поворота основных поворотных лопаток и кинематически связанных через поворотную втулку с центральной пружиной кручения. !

Фиг. t

1532747

21"

Составитель В.Срыбник

Редактор M.Êåëåìåø Техред M.Õîäàíè÷ Корректор Т.Палий Эаказ 8085/44 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113935, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

Выд РР йз

wypdiceu

Яян

»Mud иу Насоса

Фиа. ч