Фрикционный диск
FRICTION DISC

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к фрикционным дискам в выключаемых фрикционных муфтах и может быть использовано для улучшения эксплуатационных характеристик фрикционных муфт.
Известен фрикционный диск, содержащий металлический каркас, на котором зафиксированы 12 лепестковых композиционных накладок с плоскими фрикционными поверхностями, расположенных на одинаковом расстоянии от оси вращения диска под углом 30° относительно друг друга, причем внутреннее отверстие фрикционного диска снабжено ступицей с посадочными пазами [1]. Устройство нашло широкое применение в дизельных агрегатах бесперебойного электропитания, а также в коробках передач промышленных станков [2], однако ему присущи и недостатки, среди которых основными являются: неизменная величина сил сцепления ведущего и ведомого дисков муфты на любых угловых скоростях вращения валов, а также недолговечность фрикционных накладок до предельного износа, обусловленная однородностью фрикционного материала и нахождением в постоянном зацеплении всех накладок диска в независимости от условий нагружения муфты во включенном состоянии, что ограничивает область применения устройства.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности сил сцепления в парах трения на высоких угловых скоростях вращения валов, а также повышение долговечности фрикционных накладок до предельного износа.
Поставленный технический результат достигается тем, что во фрикционном диске, содержащем металлический каркас, на котором зафиксированы 12 лепестковых композиционных накладок с плоскими фрикционными поверхностями, расположенных на одинаковом расстоянии от оси вращения диска под углом 30° относительно друг друга, причем внутреннее отверстие фрикционного диска снабжено ступицей с посадочными пазами, металлический каркас имеет 6 вырезов на всю глубину диска в форме лепестковых фрикционных накладок, расположенных на одинаковом расстоянии от оси вращения диска под углом 60° относительно друг друга, причем с тыльной стороны фрикционный диск снабжен нажимным диском, содержащим четыре призматических выступа, возвратную пружину, четыре линейных направляющих сухого скольжения типа «ласточкин хвост» с осевыми упорами, шесть лепестковых композиционных накладок с плоскими фрикционными поверхностями из более износостойкого материала, расположенных на одинаковом расстоянии от оси вращения диска под углом 60° относительно друг друга, четыре нажимных призматических кулачка, расположенных на одинаковом расстоянии от оси вращения нажимного диска под углом 90° относительно друг друга, четыре линейных направляющих сухого скольжения типа «ласточкин хвост» с радиальными упорами.
На фиг.1 изображен вид сбоку фрикционной полумуфты с отведенным нажимным диском. На фиг.2 изображен внешний вид спереди фрикционного диска. На фиг.3 изображен внешний вид сзади нажимного диска.
Устройство содержит (фиг.1) металлический каркас фрикционного диска 1, который имеет внутреннее отверстие, снабженное ступицей 13 с посадочными пазами для установки на вал 12 муфты, на каркасе фрикционного диска зафиксированы шесть лепестковых композиционных накладок с плоскими фрикционными поверхностями 14, а в каркасе фрикционного диска выполнено шесть вырезов 2 на всю глубину диска 1 в форме лепестковых фрикционных накладок, с тыльной стороны каркаса 1 диска расположен нажимной диск 3 с четырьмя призматическими выступами 4 и возвратной пружиной 5, имеющий возможность осевого перемещения по линейным направляющим сухого скольжения типа «ласточкин хвост» 6 с осевыми упорами 7, и на котором зафиксированы шесть лепестковых композиционных накладок с плоскими фрикционными поверхностями 8 из более износостойкого материала, а также четыре нажимных призматических кулачка 9, перемещающихся по четырем линейным направляющим сухого скольжения типа «ласточкин хвост» 10 с радиальными упорами 11.
Устройство работает следующим образом.
При включении муфты фрикционный диск 1 совершает осевое перемещение до сцепления лепестковыми композиционными накладками с плоскими фрикционными поверхностями 14 с лепестковыми композиционными накладками с плоскими фрикционными поверхностями (не обозначены) ведущего (ведомого) диска ответной полумуфты (не обозначена), при увеличении угловой скорости вращения вала 12 нажимные призматические кулачки 9 под действием центробежных сил совершают движение в радиальном направлении по линейным направляющим сухого скольжения типа «ласточкин хвост» 10, надавливая на призматические выступы 4 нажимного диска 3, вынуждая его совершать осевое перемещение по линейным направляющим сухого скольжения типа «ласточкин хвост» 6, а лепестковые композиционные накладки с плоскими фрикционными поверхностями 8 занимают положение в вырезах 2 фрикционного диска 1, входя в зацепление с лепестковыми композиционными накладками с плоскими фрикционными поверхностями (не обозначены) ведущего (ведомого) диска ответной полумуфты (не обозначена). При уменьшении угловой скорости вращения вала 12 под действием сил возвратной пружины 5 нажимной диск 3 с лепестковыми композиционными накладками с плоскими фрикционными поверхностями 8 выходит из зацепления с лепестковыми композиционными накладками с плоскими фрикционными поверхностями (не обозначены) ведущего (ведомого) диска ответной полумуфты (не обозначена) и совершает обратное осевое перемещение по линейным направляющим сухого скольжения типа «ласточкин хвост» 6 до осевых упоров 7, а нажимные призматические кулачки 9 совершают обратное радиальное движение до радиальных упоров 11.
Таким образом, введение в фрикционный диск композиционных накладок с плоскими фрикционными поверхностями из более износостойкого материала позволяет повысить долговечность фрикционных накладок до предельного износа, а введение дополнительного нажимного диска с механизмом нажатия обеспечивает повышение эффективности сил сцепления в парах трения на высоких угловых скоростях вращения валов, чем и достигается поставленный технический результат.
Источники
7
1. Пат. 2207457 Российская Федерация, МПК F16D 69/02, F16D 13/64. Фрикционный диск [Текст] / М.З. Левит, Г.П. Касаткин, Ю.Б. Китаев, О.А. Хведченя, Е.Г. Пивень.; №2001113349/28; Заявл. 14.05.2001; опубл. 27.06.2003, Бюл. №18. - 6 с.: ил.
2. B.C. Поляков, И.Д. Барбаш, О.А. Ряховский Справочник по муфтам / Под ред. B.C. Полякова. 2-е изд., испр. и доп. - Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979. - 344 с., ил.