МЕХАНИЗМ СЦЕПЛЕНИЯ
CLUTCH MECHANISM

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и механизмов, в которых необходимо оптимизировать разгон ведомого вала. Примером такого механизма может быть механизм трансмиссии транспортного средства.
Известны различные пути согласования передаточного отношения при передаче движения от двигателя к исполнительному механизму. Наиболее известным способом является зубчатый редуктор и фрикционные муфты. Эти механизмы описаны, например, в Артоболевский И.И. «Механизмы в современной технике», Том 4 «Зубчатые механизмы» и Том 5 «Фрикционные механизмы». Москва. Наука 1980 г, и в «Преобразователь передаточного отношения, зависящий от нагрузки на валу» Патент RU №2304735 и Патент RU №2333405, Патент RU №2440524.
Недостатком зубчатых редукторов является то, что при их использовании передаточное отношение трансмиссии изменяется ступенчато, двигатель в большинстве режимов не работает на оптимальном режиме, при этом ухудшается экономичность, увеличиваются нагрузки на двигатель и элементы трансмиссии. Внесение в конструкцию технологически сложных устройств, ступенчатых или бесступенчатых преобразователей передаточного отношения, приводит к усложнению и удорожанию конструкции, а вследствие этого к уменьшению степени надежности. Недостатками известных решений описанных в Патент RU №2304735 и Патент RU №2333405 являются сложность конструкции и неоптимальпый режим работы в процессе изменения передаточного отношения, невозможность изменения крутящего момента при преобразовании передаточного отношения. Недостатком механизма, описанного в заявке на патент №2010111698 является то, что ведомый вал постоянно подключен к валу привода, поэтому, необходимо в трансмиссию включать отдельный механизм, через который, при включении его вне предлагаемого механизма будет проходить вся энергия приводящего двигателя, что приводит к усложнению и удорожанию конструкции. Недостатком механизма, описанного в патенте RU №2440524 является некоторое усложнение конструкции за счет наличия в механизме обгонной муфты, без которой можно обойтись. Недостатком используемых в современном транспортном машиностроении элементов трансмиссии является то, ч то весь крутящий момент двигателя передается через фрикционную муфту.
Задачей изобретения является осуществление простого и оптимально работающего механизма для разгона ведомого колеса транспортного средства с изменением передаточного отношения и крутящего момента, что приведет к упрощению конструкции коробки скоростей.
Указанная цель достигается тем, что согласно изобретению, в качестве механизма сцепления используют устройство, состоящее из синхронизатора, подключающего планетарный дифференциал, соединяющий его с силовой муфтой скольжения и ведомым валом. Ответная часть муфты соединена с валом привода. Синхронизатор может соединять вал привода с входом дифференциала, выход дифференциала с муфтой или выход дифференциала с ведомым валом. Дифференциал имеет возможность вращаться вокруг своей оси. Синхронизатор включает дифференциал перед включением силовой муфты скольжения. Муфта при ее включении, при проскальзывании, частично блокирует дифференциал, часть энергии передастся вращением дифференциала вокруг своей оси, а часть через шестерни дифференциала. Часть энергии передается по шестерням дифференциала с повышением передаточного отношения и на ведомом валу увеличивается крутящий момент. Передаточное отношение складывается из передаточного отношения шестерен дифференциала и собственного вращения дифференциала вокруг своей оси. Когда силовая муфта полностью заблокирует дифференциал, передаточное отношение механизма сцепления равно единице, крутящий момент на ведомом валу равен крутящему моменту вала привода. При проскальзывании в муфте, часть энергии будет передаваться через шестерни дифференциала и крутящий момент на ведомом валу увеличится.
Изобретение поясняется чертежом Фиг. 1, где для примера схематически показаны: синхронизатор, планетарный дифференциал и фрикционная муфта. Вал привода 1 вращает диск фрикционной муфты 2 и, после включения синхронизатором 8, вход дифференциала, водило плане тарной передачи 6 с сателлитами 5. Вращение передается на два выхода планетарного дифференциала. Один выход, венец планетарной передачи 4, который вращается в ту же сторону, в которую вращается вал привода, с большим крутящим моментом и с меньшими оборотами. Второй выход, центральная шестерня 7, соединенная с диском фрикционной муфты 3, вращается в обратную сторону, с меньшим крутящим моментом и с большими оборотами. При сжатии дисков фрикционной муфты 2 и 3, вращение центральной шестерни 7 в сторону обратную вращению вала привода затормозиться, и весь дифференциал начнет вращение вокруг своей оси. При проскальзывании в фрикционной муфте вращение на ведомый вал 9 будет передаваться и через шестерни дифференциала и через вращение его вокруг оси. Если проскальзывания нет, все шестерни относительно друг друга не вращаются, дифференциал вращается вокруг оси, крутящий момент на ведомом валу будет равен крутящему моменту на валу привода. При проскальзывании максимальный крутящий момент будет определяться параметрами зубчатых колес плане гарной передачи. В ином варианте синхронизатор для включения дифференциала может соединять центральную шестерню 7 и диск фрикционной муфты 3. В третьей схеме этого устройства синхронизатор может соединять венец планетарной передачи 4 и ведомый вал 9. В этом случае возможно использование синхронизатора включения передач, находящегося в коробке скоростей.