ДВОЙНОЕ МНОГОДИСКОВОЕ СЦЕПЛЕНИЕ ТРАНСМИССИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DUAL MULTI-PLATE CLUTCH OF VEHICLE'S TRANSMISSION

Техническое решение относится к трансмиссиям транспортных средств. Оно касается двойного многодискового сцепления, расположенного между двигателем внутреннего сгорания и коробкой передач.
Для передачи крутящего момента без разрыва потока мощности используют двойные многодисковые сцепления. Такое сцепление показано в патенте США №6523657 В1, опубликованном 25.03.2003 г. Наиболее близким аналогом является двойное многодисковое сцепление, представленное в выданном в США патенте №7318512 В2, опубликованном 15.01.2008 г. Это двойное многодисковое сцепление содержит корпус гидроцилиндров, в котором концентрично расположены внешняя и внутренняя муфты, имеющие опорные и фрикционные диски, одни из которых зацеплены с корпусом, а другие с барабанами, соединенными с валами коробки передач. Между ведущим валом и ступицей корпуса установлены упорные подшипники, разделенные барабанами. С ведущим валом соединен тарельчатый диск, имеющий наружные выступы, установленные во внутренних пазах корпуса. В местах сцепления корпуса с опорными дисками выполнены внутренние кольцевые канавки, в которых размещены пружинные стопорные кольца. Однако во фрикционных муфтах этого сцепления опорные диски не зафиксированы от самопроизвольного перемещения в сторону фрикционных дисков. В случае движения транспортного средства вверх по наклонному участку дороги, при подъеме по склону холма или горы, во время движения по проселочной дороге в холмистой местности, опорный диск той муфты, которая разомкнута, то есть выключена из работы, смещается под действием силы тяжести в сторону фрикционных дисков, сжимая их. При их сжатии тяжелым опорным диском происходит их трение, что приводит к потере части мощности двигателя, передаваемой через сцепление, повышению износа фрикционных дисков, их перегреву и, значит, снижению надежности сцепления.
Кроме того, в этом двойном многодисковом сцеплении отсутствует возможность регулирования упорных подшипников при их монтаже. Монтаж упорных подшипников в этом сцеплении связан с их последовательной установкой, замыканием и фиксацией стопорными кольцами, что не гарантирует их нормальную работоспособность, поскольку приводит к неравномерному распределению воспринимаемой ими осевой нагрузки при неравномерном распределении в них зазоров, что ухудшает работоспособность сцепления.
Технической проблемой является повышение надежности сцепления, уменьшение потерь мощности в нем путем исключения сжатия фрикционных дисков в разомкнутой муфте опорным диском и обеспечение возможности регулирования упорных подшипников двойного многодискового сцепления при монтаже.
Решение технической проблемы обеспечено тем, что двойное многодисковое сцепление трансмиссии транспортного средства содержит корпус гидроцилиндров, в котором концентрично расположены внешняя и внутренняя муфты, имеющие опорные и фрикционные диски, одни из которых зацеплены с корпусом, а другие с барабанами, соединенными с валами коробки передач. Между ведущим валом и ступицей корпуса установлены упорные подшипники, разделенные барабанами. С ведущим валом соединен тарельчатый диск, имеющий наружные выступы, установленные во внутренних пазах корпуса. В местах сцепления корпуса с опорными дисками выполнены внутренние кольцевые канавки, в которых размещены пружинные стопорные кольца. В опорных дисках муфт сделаны наружные кольцевые канавки, в которых установлены упомянутые пружинные стопорные кольца, которые выполнены с отверстиями, расположенными напротив выемок, сделанных в торцевых стенках указанных наружных кольцевых канавок. При этом в торце опорного диска внешней муфты с наружной стороны выполнены глухие резьбовые отверстия, в которых установлены регулировочные болты, расположенные в отверстиях тарельчатого диска.
Вследствие того что в корпусе во внутренних кольцевых канавках размещены пружинные стопорные кольца опорных дисков фрикционных муфт, а в опорных дисках внешней и внутренней муфт сделаны наружные кольцевые канавки, в которых установлены пружинные стопорные кольца с отверстиями для их съема и установки, расположенными напротив выемок, сделанных в торцевых стенках наружных кольцевых канавок, исключено самопроизвольное смещение опорных дисков при размыкании внешней и внутренней муфт, приводящее к потерям мощности на трение во фрикционных дисках двойного многодискового сцепления, что улучшает его работоспособность. При этом обеспечена возможность регулирования упорных подшипников двойного многодискового сцепления при монтаже, вследствие выполнения в торце опорного диска внешней муфты со стороны наружной кольцевой канавки глухих резьбовых отверстий, в которых установлены регулировочные болты, расположенные в отверстиях тарельчатого диска, прижатого к торцевой поверхности ступицы корпуса гидроцилиндров через опорный диск внешней муфты. Причем указанные болты, соединяя более тяжелый опорный диск внешней муфты с тарельчатым диском, дополнительно его фиксируют от осевого перемещения на случай поломки стопорного кольца или самопроизвольного его выскакивания из наружной канавки в опорном диске при чрезмерной затяжке регулировочных болтов. Посредством этих болтов ступица корпуса гидроцилиндра прижата через упорные подшипники и барабаны к тарельчатому диску, соединенному болтами с опорным диском внешней муфты.
Таким образом, изобретением обеспечивается достижение такого технического результата, как повышение надежности и улучшение работоспособности двойного многодискового сцепления.
На фигуре 1 показано двойное многодисковое сцепление, часть продольного разреза.
На фигуре 2 показана часть опорного диска внешней муфты, имеющего выемку, сечение А-А.
На фигуре 3 показана часть опорного диска внутренней муфты, имеющего выемку, сечение В-В.
Двойное многодисковое сцепление, показанное на фигуре 1, содержит концентрично расположенные в корпусе 1 гидроцилиндров 2 и 3 внешнюю и внутреннюю фрикционные муфты 4 и 5. Внешняя муфта 4 имеет опорный диск 6 и фрикционные диски 7 и 8. Внутренняя муфта 5 имеет опорный диск 9 и фрикционные диски 10 и 11. Опорный диск 6 и фрикционные диски 7 муфты 4 зацеплены с корпусом 1, а ее фрикционные диски 8 с барабаном 12. Опорный диск 9 и фрикционные диски 10 муфты 5 зацеплены с корпусом 1, а ее фрикционные диски 11 с барабаном 13. Барабан 12 соединен с входным валом 14 коробки передач (не показана). Он прижат через упорный подшипник 15 к торцевой поверхности 16 ступицы 17 ведущего вала 18. Барабан 13 соединен с другим входным валом 19 коробки передач. Он прижат через упорный подшипник 20 к торцевой поверхности 21 ступицы 22 корпуса 1. Между барабанами 12 и 13 установлен упорный подшипник 23. Ступица 17 ведущего вала 18 соединена с тарельчатым диском 24. Тарельчатый диск 24 имеет наружные выступы 25, установленные во внутренних продольных пазах 26 корпуса 1 гидроцилиндров 2 и 3. Во внутренних пазах 26 корпуса 1 расположены выступы 27 опорного диска 6. Во внутренних пазах 28 корпуса 1 расположены выступы 29 опорного диска 9. Около выступов 27 и 29 опорных дисков 6 и 9 в корпусе 1 выполнены внутренние кольцевые канавки 30 и 31.
В опорных дисках 6 и 9 муфт 4 и 5 выполнены наружные кольцевые канавки 32 и 33, в которых установлены пружинные стопорные кольца 34 и 35. Пружинные стопорные кольца 34 (фигура 2) и 35 (фигура 3) имеют отверстия 36 и 37 для их съема и установки. Отверстия 36 и 37 стопорных колец 34 и 35 расположены напротив выемок 38 и 39, выполненных в торцевых стенках 40 и 41 наружных кольцевых канавок 32 и 33 (фигура 1). Канавки 32 и 33 опорных дисков 6 и 9 совмещены с внутренними кольцевыми канавками 30 и 31. В канавках 30 и 31 размещены пружинные стопорные кольца 34 и 35 опорных дисков 6 и 9 фрикционных муфт 4 и 5.
В торце опорного диска 6 внешней муфты 4 со стороны наружной кольцевой канавки 32 выполнены глухие резьбовые отверстия 42 (фигура 2). В резьбовых отверстиях 42 расположены регулировочные болты 43, установленные в отверстиях 44 тарельчатого диска 24 (фигура 1). Регулировочные болты 43 прижимают тарельчатый диск 24 к торцевой поверхности 21 ступицы 22 корпуса 1 гидроцилиндров 2 и 3 через опорный диск 6 внешней муфты 4. Болты 43 служат для регулировки упорного подшипника 23, установленного между опорными поверхностями 45 и 46 барабанов 12, 13 и упорных подшипников 15 и 20, установленных между поверхностью 16 тарельчатого диска 24 и поверхностью 21 ступицы 22 корпуса 1. После проведения регулирования упорных подшипников 15, 20 и 23 болты 43 фиксируют от отворачивания стопорными шайбами 47.
Двойное многодисковое сцепление работает при попеременной подаче рабочей жидкости под давлением в гидроцилиндры 2 и 3 в зависимости от включенной передачи в коробке передач.
При включении внешней муфты 4 в гидроцилиндр 2 подается рабочая жидкость под давлением. Под воздействием давления рабочей жидкости, поршень 48 гидроцилиндра 2 перемещается в осевом направлении, сжимая пружины 49, и прижимает фрикционные диски 7 и 8 к опорному диску 6, удерживаемому от двухстороннего перемещения стопорным кольцом 34. За счет действия сил трения между фрикционными дисками 7 и 8 диски 8 начинают вращаться вместе с барабанами 12, передавая крутящий момент с ведущего вала 18 на вал 14 коробки передач. При отсутствии давления рабочей жидкости в гидроцилиндре 2 муфта 4 выключается. Пружины 49, разжимаясь, перемещают поршень 48 в исходное положение, расцепляя фрикционные диски 7 и 8. Совместное вращение фрикционных дисков 8 и барабана 12 прекращается, и входной вал 14 коробки передач отсоединяется от ведущего вала 18.
При включении внутренней муфты 5 рабочая жидкость подается под давлением в гидроцилиндр 3. Под воздействием давления рабочей жидкости, поршень 50 перемещается в осевом направлении, сжимая пружины 51, и прижимает фрикционные диски 10 и 11 к опорному диску 9, удерживаемому от осевого перемещения стопорным кольцом 35. За счет действия сил трения между фрикционными дисками 10 и 11, последние начинают вращаться вместе с барабанами 13, передавая крутящий момент с ведущего вала 18 на вал 19 коробки передач. При отсутствии давления рабочей жидкости в гидроцилиндре 3 муфта 6 выключается. Пружины 51, разжимаясь, перемещают поршень 50 в исходное положение, расцепляя фрикционные диски 10 и 11 муфты 5. Совместное вращение дисков 11 и барабана 13 прекращается, и вал 19 коробки передач отсоединяется от ведущего вала 18.
При движении транспортного средства вверх по наклонному участку дороги фрикционные диски разомкнутой муфты смещаются под действием их силы тяжести к поршню гидроцилиндра, однако опорный диск остается на своем месте, не падая на фрикционные диски, вследствие его удержания стопорным кольцом, упирающимся в это время в стенку наружной канавки, сделанной в опорном диске.
Таким образом, при указанном выполнении двойного многодискового сцепления во время движения транспортного средства вверх по наклонной дороге предотвращено смещение опорного диска в разомкнутой муфте в сторону фрикционных дисков и тем самым исключено их зажатие опорным диском. При этом обеспечена возможность регулирования упорных подшипников двойного многодискового фрикционного сцепления, что повышает его надежность и работоспособность.