ФРИКЦИОННАЯ МУФТА
FRICTION CLUTCH

Изобретение относится к машиностроению в частности к устройствам для соединения валов и передач вращения.
Известна фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую фланцевую полумуфты, фланец ведущей полумуфты, установленный с возможностью осевого перемещения, стакан, соединенный с фланцем ведомой полумуфты и охватывающий фланец ведущей полумуфты, дно стакана, выполненное с центральным отверстием и обращено в сторону ведомой полумуфты, фрикционный диск, гибкий элемент (а.с. 1434174, F16D 13/44, опубл. 30.10.1988, бюл. №40).
Недостатком данной муфты является быстрый нагрев фрикционного диска в период включения, что отрицательно сказывается на его долговечности, надежности работы муфты в целом.
Известна также фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую фланцевую полумуфты, фланец ведущей полумуфты, установленный с возможностью осевого перемещения, стакан, соединенный с фланцем ведомой полумуфты и охватывающий фланец ведущей полумуфты, дно стакана, выполненное с центральным отверстием и обращено в сторону ведомой полумуфты, фрикционный диск, турбину, неподвижно закрепленную на ведущем валу, расположенную в центральном отверстии стакана, фланец ведущей полумуфты, соединение с ведущем валом с помощью шлицевого соединения и имеющим возможность осевого перемещения, фланец ведомой полумуфты имеет симметрично расположенные по окружности сквозные отверстия (патент РФ 2179662, F16D 13/42, опубл. 20.02.2002, бюл. №5).
Недостатком данной муфты является значительный нагрев фрикционного диска в период включения, что приводит к снижению надежности, долговечности муфты.
Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому устройству является фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую фланцевую полумуфты, фланец ведущей полумуфты, установленный с возможностью осевого перемещения, стакан, соединенный с фланцем ведомой полумуфты и охватывающий фланец ведущей полумуфты, дно стакана, выполненное с центральным отверстием и обращено в сторону ведомой полумуфты, фрикционный диск, турбину, неподвижно закрепленную на ведущем валу, расположенную в центральном отверстии стакана, фланец ведущей полумуфты, соединенный с ведущем валом с помощью шлицевого соединения и имеющий возможность осевого перемещения, фланец ведомой полумуфты имеет симметрично расположенные по окружности сквозные отверстия. Между фрикционным диском и дном стакана выполнена полость, при этом фрикционный диск жестко прикреплен ко дну стакана с помощью втулок и гаек (патент РФ, опубл. 27.12.2005, бюл. № 36).
Недостатком данной муфты является нагрев диска в период включения и отключения работы муфты.
Техническая задача изобретения - наиболее быстрое отключение работы муфты.
Техническая задача достигается тем, что в фрикционной муфте, содержащей ведущую и ведомую фланцевую полумуфты, фланец ведущей полумуфты, установленный с возможностью осевого перемещения, стакан, соединенный с фланцем ведомой полумуфты и охватывающий фланец ведущей полумуфты, дно стакана, выполненное с центральным отверстием и обращено в сторону ведомой полумуфты, фрикционный диск, турбину, неподвижно закрепленную на ведущем валу, расположенную в центральном отверстии стакана, фланец ведущей полумуфты, соединенный с ведущем валом с помощью шлицевого соединения и имеющий возможность осевого перемещения, фланец ведомой полумуфты имеет симметрично расположенные по окружности сквозные отверстия; между фрикционным диском и дном стакана выполнена полость, а фрикционный диск жестко закреплен к дну стакана, новым является то, что в полости между фрикционным диском и дном стакана на ведущем валу установлены упорная втулка, имеющая возможность осевого перемещения, выполненная в виде чаши, и осевая пружина, при этом диаметр осевой части ведущего вала меньше диаметра шлицевой части ведущего вала.
Технический результат заключается в том, что наличие упорной втулки, выполненной в виде чаши и пружины, позволяет сократить время выключения работы муфты, при этом происходит наиболее быстрое прекращение передачи крутящего момента на ведомый вал, что положительно сказывается на надежности работы муфты в целом.
На чертеже показана предлагаемая фрикционная муфта, продольный разрез. Предлагаемая фрикционная муфта состоит из ведущего вала 1, состоящего из основной части 1-1 и шлицевой части 1-2, ведущей полумуфты 2, на которой неподвижно закреплена турбина 3, фланца 4 ведущей полумуфты 2, установленного на шлицевой части 1-2 ведущего вала 1 и соединенного с ним с помощью шлицевого соединения 6, ведомой полумуфты 7 с фланцем 8, имеющим симметрично расположенные по окружности сквозные отверстия 9, и присоединенного к фланцу 8 стакана 10, охватывающего фланец 4 ведущей полумуфты. Дно стакана 10 выполнено с центральным отверстием 11, в котором расположена турбина 3 и обращено в сторону ведомой полумуфты 7. Между фланцем 4 и дном стакана 10 установлен фрикционный диск 12, жестко прикрепленный к дну стакана 10 с помощью втулок 13 и гаек 14, между фланцем 4 и фрикционным диском 12 имеется полость А, между фланцем 8 ведомой полумуфты и фланцем 4 ведущей полумуфты имеется полость В, между дном стакана 10 и фрикционным диском 12 имеется полость С. Диск 12 выполнен таким образом, что между ним и стенками стакана имеется зазор, достаточный для протекания воздуха из полости А в полость С и выхода его через центральное отверстие. Между фрикционным диском 12 и ведущим валом 1 выполнена полость С, в которой расположена пружина 15, прижимающая упорную втулку 16, выполненную в виде чаши, к шлицевому соединению 6, шлицевой части 1-2 ведущего вала 1.
Фрикционная муфта работает следующим образом. При вращении ведущего вала 1 и ведущей полумуфты 2 турбина 3, неподвижно закрепленная на ведущем валу 1, создает воздушный поток (показано стрелками), исходящий из центрального отверстия 11, выполненное в дне стакана 10, из полости А между фланцем 4 и фрикционным диском 12, полости С, между фрикционным диском 12, жестко прикрепленным к дну стакана 10 с помощью втулок 13 и гаек 14, и дном стакана 10, в окружающую среду. Одновременно с этим воздух из атмосферы через отверстия 9 во фланце 8 поступает в полость В, образованную фланцем 4 и фланцем 8 ведомой полумуфтой 7, в результате чего между зонами А, В и С создается разница давлений. При этом фланец 4 начинает перемещаться по шлицам шлицевого соединения 6 в направлении к фрикционному диску 12. При этом, вначале, происходит плавный контакт фланца 4 и упорной втулки 16 (за счет сжатия пружины 15). В следующий момент времени при увеличении крутящего момента фланец 4, преодолевая действие пружины 15, плавно войдет в контакт с фрикционным диском 12. Происходит плавное сцепление полумуфт и передача крутящего момента на ведомую полумуфту 7, то есть на ведомый вал 5. При уменьшении крутящего момента на ведущем валу 1, благодаря усилиям осевой пружины 15, упорная втулка 16, выполненная в виде чаши, будет отжимать фланец 4 в сторону фланца 8 ведомой полумуфты 7, тем самым будет прекращается передача крутящего момента на ведомую полумуфту 7, то есть на ведомый вал 5. Следовательно, воздействие пружины 15 на упорную втулку 16 способствует наиболее быстрому прекращению передачи крутящего момента, т.е. отключению муфты.
Использование данной фрикционной муфты позволяет осуществить плавное (безударное) включение муфты; наиболее быстрое прекращение передачи крутящего момента на ведомый вал, что положительным образом сказывается на надежности работы муфты в целом.