Муфта включения привода ведущего колеса транспортного средства

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ц 1676843 А1 (si)s В 60 К 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1„

+"." ° ..|%"gc,";

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .г

Изобретение относится к машиностроению и мажет быть использовано в транспортных средствах.

Целью изобретения является повышение долговечности и надежности работы привода в момент пуска.

На фиг.1 показана муфта включения с элементами гидропривода, разрез; на фиг,2 — разрез А — А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — типовые графики изменения давления Р (t) и угловой скорости вала гидромотора p(t) в процессе разгона гидромотора от НВсосНо-аккумуляторного гидропривода.

Муфта состоит иэ ведущей полумуфты 1 с торцовыми кулачками 2, жестко установленной на валу гидромотора 3 и впрессованной в герметичный корпус 4. Ведомая (21) 4456631/11 (22) 08,07.88 (46) 15.09.91, Бюл. hh 34 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В.М.Сибогатов (53) 629.113(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1588576, кл. В 60 К 17/00, 26,04.89. (54) МУФТА ВКЛЮЧЕНИЯ ПРИВОДА ВЕДУЩЕГО КОЛЕСА ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА

-(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортных средствах. Целью изобретения является повышение надежности работы и привода в момент пуска. Муфта состоит из ведущей полумуфты 1 с торцовыми кулачками 2, жестко установленной на валу гидромотора и впрессованной в герметичный корпус 4, и ведомой полумуфты 5, установленной на валу 6 транспортного средства.

Механизм включения выполнен в виде гидрацилиндра со штоком 8, взаимодействующим с охватывающей втулкой 9, снабженной возвратной пружиной 10. Охватывающая втулка 9 взаимодействует с охватываемой втулкой 13 через внутреннюю профильную канавку 11 и шарики 12, размещенные в радиальных отверстиях 14 втулки

13 и контактирующие с боковой поверхностью 15 ступенчатого валика 16, жестко связанного с корпусом 18 транспортного средства, Втулка 9 жестко связана с вилкой

19 управления. Полумуфта 1 и ее корпус 4 установлены в корпусе 18 на подшипниках

20. Охватываемая втулка 13 снабжена возвратной пружиной 21. Пружины 10 и 21 обеспечивают отключение муфты. Ведомая полумуфта 5 снабжена промежуточным элементом зацепления 22 лопаточного типа с рядом осевых отверстий 24, размещенным в ее диаметральном пазе 23. На внутренней боковой поверхности 27 герметичного корпуса

4 выполнены канавки 28 переменного сечения. Герметичная полость 29 заполнена жидкостной средой, В ведущей полумуфте

1 в радиальном, ориентированном относительно кулачков 2 пазу 30 расположены пластины 31, поджимаемые пружинами к центру полумуфть и взаимодействующие с профильным выступом 33 центрального валика 25, выполненного за одно целое с ведомой полумуфтой 5. В систему питания гидромотора и гидроцилиндра включен гаэогидравлический аккумулятор 35. 4 ил, 1676843

35

4 полумуфта 5 установлена на валу 6 колеса транспортного средства, Механизм включения выполнен в виде гидроцилиндра 7 со штоком 8, взаимодействующим с охватыва щей втулкой 9, снабженной возвратной ружиной 10. Охватывающая втулка 9 через нутреннюю профильную канавку 11 и шарики 12 взаимодействует с охватываемой втулкой 13, Шарики 12 размещены в радиальных отверстиях 14 охватываемой втулки

13 и взаимодействуют с боковой поверхностью 15 ступенчатого валика 16, имеющего проточку со скосом 17 и жестко связанного с корпусом 18 транспортного средства. Охватывающая втулка 9 также жестко связана, с вилкой 19 управления. Полумуфта и ее, корпус 4 установлены в корпусе 18 на подшипниках 20, Охватываемая втулка 13 снаб,жена возвратной пружиной 21. Пружины 10 и 21 обеспечивают отключение муфты.

Ведомая полумуфта 5 снабжена проме.жуточным элементом 22 зацепления лопа,точного типа. размещенным в ее диаметральном пазе 23, выполненным с рядом осевых отверстий 24 в лопатке. Промежуточный элемент зацепления 22 выполнен за одно целое с центральным валиком 25, размещенным одновременно в ведомой 5 и ведущей 1 полумуфтвх, и взаимодействует через толкатели 26 с вилкой управления 19, На внутренней боковой поверхности 27 герметичного корпуса 4 выполнены канавками,28 переменного сечения. Канавки-28 имеют наибольшее сечение на диаметре,, перпендикулярном оси симметрии кулачков

2 ведущей полумуфты 1, и наименьшее се, чение — непосредственно у кулачков 2. Герметичная полость 29 между полумуфтами заполнена жидкостной средой.

В ведущей полумуфте 1 в радиальном ориентированном относительно кулачков 2 пазу 30 расположены пластины 31, поджимаемые пружинами 32 к центру полумуфты

1 и взаимодействующие с профильным выступом 33 на торце центрального валика 25, выполненного за одно целое с ведомой полумуфтой 5, Промежуточный элемент зацепления 22 снабжен возвратной пружиной 34, В систему питания гидромотора 3 и гидроцилиндра 7 установлен газогидравлический аккумулятор 35.

Муфта работает следующим образом, При отсутствии давления в гидросистеме пружины, 10 и 21 удерживают шток 8 гидроцилиндра 7, вилку управления 19 и промежуточный элемент 22 в крайнем положении, при котором муфта выключена. При подаче жидкости под давлением в гидромотор 3 и гидроцилиндр 7 происходит разгон гидромотора и процесс включения муфты одновременно, Подвижный в осевом направлении промежуточный элемент 22 под действием вилки управления 19 через толкатели 26 начинают движение к кулачкам 2 ведущей вращающейся полумуфты 1, При этом охватывающая 9 и охватываемая 13 втулки будут двигаться вместе с вилкой управления 19 как одно целое, Такое движение будет обеспечиваться за счет того, что шарики 12, будучи размещенными в радиальных отверстиях 14 охватываемой втулки

13, на этом этапе движения взаимодействуют одновременно с профильной канавкой

11 втулки 9 и со ступенью большего диаметра ступенчатого валика 16. Параметры возвратных пружин 10 и 21 (их жесткости, а также величины предварительных деформаций) подобраны таким образом, чтобы промежуточный элемент 22 переместился в сторону ведущей полумуфты 1 на величину начального зазора Лза время ti, при котором вал гидромотора 3 будет разогнан до значения угловой скорости установившегося движения, которую обеспечивает гидросистема (графики на фиг.4). После перемещения системы (промежуточный элемент 22 — вилка 19 — охватывающая втулка 9 — охватываемая втулка 13) на величину начального зазора Л шарики 12, находясь в радиальных отверстиях 14 охватываемой втулки 13 и перемещаясь вместе с ней относительно неподвижного ступенчатого валика 16, подойдут к его проточке со скосом 17, Так как усилие от гидроцилиндра 7 приложено к охватывающей втулке 9, то произойдет расцепление втулок 9 и 13, а шарики 12 окажутся в проточке со скосом 17 валика 16 и в радиальных отверстиях 14 охваты ваемой втулки 13. Охватываемая втулка 13 остановится, а охватывающая втулка 9 и вместе с ней промежуточный элемент 22 получат ускоренное движение в сторону ведущей полумуфты 1, Ускорение движения обеспечивается эа счет того, что жесткость пружины 10 втулки 9 намного меньше жесткости пружины 21 втулки 13.

Однако ускоренное движение промежуточного элемента 22 в позицию зацепления с кулачками 2 ведущей полумуфты 1 станет возможным лишь тогда, когда профильный выступ 33 валика 35 попадает в пространство между подпружиненными пластинами

31, размещенными в ведущей полумуфте 1.

Взаимная ориентация профильного выступа 33 промежуточного элемента 22 и радиального паза 30 с пластинами 31 такова, что начало ускоренного движения (основного процесса включения муфты) будет совпадать с тем положением, когда кулачки 2 ве1676843

10

25

35

50 дущей полумуфты 1 будут проходить над лопаткой промежуточного элемента 22. Далее при повороте ведущей полумуфты 1 на угол, равный углу раствора между кулачками 2, происходит осевое перемещение элемента 22 на величину высоты кулачков 2, Вытесняемая при осевом перемещении промежуточного элемента 22 жидкостная среда через осевые отверстия 24 перетекает в камеру, образующую за элементом 22 при его движении, а вытесняемая при вращении ведущей полумуфты 1 жидкостная среда перетекает из зон повышенного дав ления в зоны низкого давления через канавки 28 переменного сечения

Параметры системы и дбираются таким образом, чтобы при повороте полумуфты 1 на угол, не превышающий 90О, элемент

22 в осевом направлении переместился на высоту кулачков 22, Затем происходит скольжение элемента 22 по дну полумуфты

1 между кулачками 2, при этом жидкость вытесняется через дуговые канавки 28, сечение которых по направлению к кулачкам

2 постепенно уменьшается. Рост величины давления жидкостной среды в пространствах между кулачками 2 и элементом 22 приводит к началу вращения ведомой полумуфты, а вместе с ней к движению транспортного средства, Это происходит под действием запаса кинетической энергии ведущей палумуфты 1, выполненной за одно с корпусом 4, который одновременно является и маховиком, и под действием момента, развиваемого гидромотором. При этом происходит выравнивание угловых скоростей ведущей и ведомаи полумуфт.

При правильно выбранных параметрах муфты касание поверхностей элемента 22 с боковыми поверхностями кулачков 22 происходит практически с нулевой относительной скоростью, что обеспечивает плавность включения (пуска) и повышает надежность и долговечность муфты в целом.

Конструкция муфты реверсивная, T.е, обеспечивает включение в обе стороны вращения вала гидрамотора 3.

Параметры всей системы (насосно-аккумуляторный привод — гидрамотор — гидроцилиндр включения — гидроимпульсная муфта включения) подбираются такими, чтабы обеспечивалось включение муфты в тот момент времени (тц), когда оканчивается цикл зарядки — разрядка аккумулятора 35 (график на фиг.4). В этот момент времени вал гидромотора 3 за счет дополнительной работы аккумулятора 35 получит максимальное значение угловой скорости.

Затем при новом включении муфты весь цикл снова повторяется в установленном порядке.

Формула изобретения

Муфта включения привода ведущего колеса транспортного средства. содержащая ведущую кулачковую палумуфту, установленную на валу гидромотора, и ведомую floлумуфту, установленную на оси ведущего колеса, механизм включения в виде гидроцилиндра, взаимодействующего с вилкой управления через охватывающую и охватываемую подпружиненные втулки, связанные между собой шариковым замком, устройство ориентации при включении кулачков муфты в виде размещенных в ведущей полумуфте пластин,. взаимодействующих с профильным выступом ведомой полумуфты, и газагидравлический аккумулятор, установленный в линию питания гидраматара и гидроцилиндра, о тл и ч а ю щ а я с я тем, чта, с целью повышения надежности аабаты привода в момент пуска, ведущая и ведомая полумуфты ломещены в герметичный корпус в виде маховика, жестко связанный с ведущей полумуфтой, а ведомая полумуфтг снабжена промежуточным элементом зацепления лопаточного типа, размещенным в ее диаметральном пазу, выполненным с рядам осевых отверстий в лопатке и за одно целое с центральным валиком, размещечным одновременна в ведомой и ведущей полумуфтах, и взаимодействующим через талкатели с вилкой управления и через профильный выступ с устройством управления геометрией взаимодействия, причем на внутренней боковой поверхности герметичногс корпуса выполнены канавки переменного сечения, которое имеет наибольшее значение на диаметре, перпендикулярном оси симметрии кулачков ведущей полумуфты и наименьшее — непосредственна у кулачков, а герметичная полость между полумуфтами заполнена жидкостной средой, 1676843 г

ro

Ц

17

1

1б

07., .1676843

Б- Б

Ы

+us. 3 зарядки-разрядкц аагуиуляпарц

Составитель С.Белоусько

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор H. Король

Редактор Н.Горват

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

Заказ 3072 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5