ШТИФТОВАЯ МУФТА СЦЕПЛЕНИЯ

Полезная модель относится преимущественно к области машиностроения, к устройствам, предназначенным для соединения вращающихся валов с передачей крутящего момента между ними.
Известна фрикционная муфта сцепления, используемая во всех автомобилях (ГАЗ, ЗИЛ, МАЗ, КамАЗ, Урал и др.). Техническое описание, конструкция и требования по эксплуатации фрикционных муфт сцепления приведены в «Конструирование и расчет наземных транспортно-технологических средств: учебное пособие / А.В. Губарев, А.Г. Уланов. -Челябинск: Изд. центр ЮУрГУ, 2015. - 565 с. С. 32-52».
Известна также конструкция ведомого диска фрикционной муфты сцепления: ведомый диск содержит ступицу и смонтированное на ней основание с фрикционными накладками, причем фрикционные накладки закреплены на одной стороне основания жестко, а с противолежащей стороны посредством пластинчатых пружин через стальное опорное кольцо, (а.с. РФ 2008539, F16D 13/54, опубликовано 28.02.1994).
Недостатком данного устройства является буксование, тепловые потери энергии, не полностью реализуются тяговые характеристики, заложенные в конструкцию автомобиля.
Технический результат использования штифтовой муфты сцепления заключается в том, что за счет простой конструкции обеспечивается плавное трогание автомобиля с места.
Поставленный технический результат достигается тем, что штифтовая муфта сцепления содержит маховик, которой находится в зацеплении с диском муфты сцепления, в котором запрессованы штифты, внутри штифтов установлены шарики с пружиной, при этом на маховике с внутренней стороны выполнены глухие отверстия для вхождения штифтов.
При плавном отпускании педали муфты подпружиненный шарик штифта диска соприкасается с внутренней поверхностью маховика и катится по ней, возникают трения качения и скольжения, обеспечивается плавное трогание автомобиля с места, и попадает вместе со штифтом в отверстие маховика.
Сущность технического решения поясняется следующими графическими материалами.
На фиг. 1 показан общий вид штифтовой муфты сцепления, вид «а» положение «включено» и вид «б» положение «выключено» в разрезе.
На фиг. 2 представлен диск муфты сцепления вид «а» с отверстиями, а на виде «б» со штифтом в разрезе.
На фиг. 3 показано устройство штифта.
На фиг. 4 показана внутренняя поверхность маховика с отверстиями для посадки штифтов.
Предлагаемая штифтовая муфта сцепления состоит из ведущих и ведомых деталей, а также из деталей включения и выключения сцепления. Ведущими деталями являются маховик 1 двигателя с глухими отверстиями 10, кожух 9 и нажимная шайба 4, ведомой - ведомый диск 2 с штифтами 3 и шариками 11, деталями включения - пружины 6, деталями выключения -рычаг 8 (фиг. 1, а и фиг. 1, б).
Кожух 9 прикреплен болтами к маховику. Нажимная шайба 4 соединена с кожухом упругими пластинами 5, которые обеспечивают передачу крутящего момента от кожуха на нажимную шайбу и осевое перемещение нажимной шайбы при включении и выключении сцепления. Диск муфты сцепления 2 установлен на шлицах первичного (ведущего) вала 7 коробки передач.
кр
кр
При отпущенной педали сцепление включено, так как диск муфты сцепления 2 прижат к маховику 1 нажимной шайбой 4 усилием пружин 6. Сцепление передает крутящий момент М от ведущих деталей к ведомым через штифты 3, запрессованных в диске муфты. При нажатии на педаль сцепление выключается, так как муфта с выжимным подшипником перемещается к маховику 1, поворачивает рычаги 8, которые отодвигают нажимную шайбу 4 от диска муфта сцепления 2. В этом случае ведущие и ведомые детали муфты разъединены, и муфта не передает крутящего момента М (фиг. 1, б).
кр
Диск муфты сцепления имеет специальные глухие отверстия (фиг. 2, а), которые служат для запрессовки штифтов (фиг. 2, б). Ширина В диска 2 выбирается в зависимости от передаваемого крутящего момента двигателя Миз условия прочности.
d
кр
кр
Рабочими элементами являются штифты муфты сцепления 3, которые запрессовываются в диск муфты сцепления 2. Радиус R установки штифта принимается из условия создания требуемого крутящего момента М. Штифт муфты сцепления 3 выполняется полым для установки шарика 11 и пружины 13 (фиг. 3). Подпружиненный шарик 11 служит для бесшумного включения муфты (для смягчения ударов). Пружина 13 рассчитывается и подбирается по крутящему моменту двигателя М, трения качения и скольжения для плавного трогания автомобиля.
M
кр
На маховике 1 двигателя с внутренней стороны по окружности диаметром D выполнена отверстия 10 с диаметром равным диаметру штифта d (фиг. 4). Число отверстий 10 на маховике и число штифтов 3 на диске равны и это количество выбирается в зависимости от передаваемого крутящего момента М из условий прочности.
кр
Включение муфты зацепления происходит аналогично включению муфты сцепления. Отличие состоит в том, что при плавном отпускании педали муфты подпружиненный шарик 11 штифта диска зацепления 3 соприкасается с внутренней поверхностью маховика и катится по ней, возникают трения качения и скольжения, обеспечивается плавное трогание автомобиля с места, и попадает вместе со штифтом в отверстие маховика 10. Тем самым маховик 1 зацепляется с диском муфты сцепления 2 и передает ему крутящий момент М и далее в трансмиссию.
Преимущества предлагаемой полезной модели перед существующей муфтой сцепления:
Отсутствие фрикционных накладок;
Отсутствие буксования, что улучшает процессе разгона автомобиля и потери энергии двигателя;
Нет нагрева деталей муфты;
Простота конструкции;
Отсутствие буксования из-за замасливания фрикционных накладок ведомого диска;
Минимальный момент инерции ведомых частей.