Центробежное сцепление
Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к передаче крутящих моментов двигателя на трансмиссию, и может быть использована в центробежных сцеплениях, предназначенных для автоматического включения, или выключения, ведомого вала при достижении ведущим валом определенной частоты вращения, а именно, может быть применена преимущественно в малой технике, снегоходах, мотоплугах, лебедках и тому подобном.
Технической задачей полезной модели является создание компактного автоматического центробежного сцепления, с оптимальным количеством комплектующих деталей, обеспечивающих надежную работу как самого сцепления, так и работающей с его использованием техники.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении центробежное сцепление снабжено осью сцепления и выполнено с возможностью установки на коленчатом валу двигателя, фрикционные колодки размещены на опорном диске и подвижно соединены с ним, барабан посредством подшипника внутренней частью жестко установлен на одном конце оси сцепления с возможностью свободного вращения, а с другим концом оси сцепления соединен опорный диск, причем центробежное сцепление выполнено с возможностью установки на коленчатом валу двигателя посредством оси сцепления, а на внешней стороне барабана жестко установлена звездочка или шкив для передачи крутящего момента исполнительному механизму. 1 н.з.п. ф-лы, 5 илл.
Полезная модель относится к области транспортного машиностроения, в частности к передаче крутящих моментов двигателя на трансмиссию, и может быть использована в центробежных сцеплениях, предназначенных для автоматического включения, или выключения, ведомого вала при достижении ведущим валом определенной частоты вращения, а именно, может быть применена преимущественно в малой технике, снегоходах, мотоплугах, лебедках и тому подобном.
Известна центробежная муфта по авторскому свидетельству СССР 
1303766, кл. F16D 43/08, 1987 г., содержащая ведущую полумуфту и охватывающую ведомую полумуфту, фрикционные колодки, шарнирно закрепленные на ведущей полумуфте с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью ведомой полумуфты, механизм задержки включения и центробежные грузы, шарнирно закрепленные на ведомой полумуфте и связанные с фрикционными колодками и с механизмом задержки включения, механизм задержки включения выполнен в виде кулачка и расположенной между центробежными грузами подпружиненной телескопической штанги, шарнирно соединенной одним концом с ведущей полумуфтой, а другим - с одним из центробежных грузов, штанга расположена под острым углом к плоскости, проходящей через оси крепления груза штанги к полумуфте, грузы соединены между собой тягой, одни концы фрикционных колодок шарнирно соединены между собой и с ведущей полумуфтой, а другие - контактируют с расположенным между ними кулачком, который установлен с возможностью воздействия с одним из центробежных грузов через подпружиненные упоры.
Данная муфта имеет очень сложную конструкцию с большим количеством деталей, что значительно сказывается на надежной работе муфты и ее сроке службы.
Известно центробежное автоматическое сцепление, используемое, например в мотороллерах (см. WWW.moto.com.ua) принятое заявителем за прототип. Оно содержит клиноременный вариатор, вторичный вал которого установлен на первичном валу редуктора на подшипниках, благодаря чему два вала имеют возможность вращаться независимо друг от друга в тот момент, когда мотороллер не заведен или работает на холостых оборотах. На вторичном валу вариатора установлена пластина, к которой с помощью втулок, закреплены колодки с прикрепленными к ним асбестовыми накладками.
Колодки, под действием пружин, прижаты в направлении к центру вторичного вала вариатора.
Сцепление работает следующим образом. При определенных оборотах двигателя, под воздействием центробежных сил, пружины разжимаются и колодки начинают двигаться в направлении к диску. При этом накладки плавно прижимаются к диску, который жестко прикручен к первичному валу редуктора, первичный вал редуктора соединяется со вторичным валом вариатора и они начинают вращаться синхронно.
Однако это сцепление сложно в изготовлении, его устанавливают на вторичный вал, а не на коленчатый вал двигателя, что влечет за собой некоторые потери крутящего момента, кроме того в нем использованы три колодки, что так же усложняет его.
Технической задачей полезной модели является создание компактного автоматического центробежного сцепления, с оптимальным количеством комплектующих деталей, обеспечивающих надежную работу как самого сцепления, так и работающей с его использованием техники.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении центробежное сцепление снабжено осью сцепления и выполнено с возможностью установки на коленчатом валу двигателя, фрикционные колодки размещены на опорном диске и подвижно соединены с ним, барабан посредством подшипника внутренней частью жестко установлен на одном конце оси сцепления с возможностью свободного вращения, а с другим концом оси сцепления соединен опорный диск, причем центробежное сцепление выполнено с возможностью установки на коленчатом валу двигателя посредством оси сцепления, а на внешней стороне барабана жестко установлена звездочка или шкив для передачи крутящего момента исполнительному механизму.
Технический результат, достигаемый от использования предлагаемого центробежного сцепления, заключается в том, что не зависимо от комплектации его звездочкой или шкивом, крутящий момент снимают непосредственно с коленчатого вала двигателя, исключив тем самым потери на промежуточные передачи и обеспечив плавный запуск соединенного со сцеплением исполнительного механизма.
На фиг.1 изображено центробежное сцепление, взрывная схема, 3\4 слева и 3\4 справа;
на фиг.2 - опорный диск центробежного сцепления в сборе с колодками;
на фиг.3 - пример размещения центробежного сцепления на двигателе с использованием звездочки (наружное исполнение);
на фиг.4 - пример размещения центробежного сцепления на двигателе с использованием звездочки (внутреннее исполнение);
на фиг.5 - пример размещения центробежного сцепления на двигателе с использованием шкива, например, внутреннее исполнение.
Центробежное сцепление содержит барабан 1, внутри которого размещены фрикционные колодки 2 с накладками 3 стянутые пружинами 4. Причем фрикционные колодки 2 размещены на опорном диске 5 и подвижно соединены с ним. Опорный диск 5, с фрикционными колодками 2 в сборе, размещен в барабане 1.
Центробежное сцепление снабжено осью сцепления 6. Барабан 1 посредством подшипника 7 внутренней частью жестко установлен на одном конце оси сцепления 6 с возможностью свободного вращения, а с другим концом оси сцепления 6 соединен опорный диск 5. На внешней стороне барабана жестко установлена звездочка 8 или шкив 9 для передачи крутящего момента исполнительному механизму. Наличие в конструкции центробежного сцепления малого количества комплектующих деталей определяет его технологичность, простоту в изготовлении, надежность в работе, низкую себестоимость и компактность, которая подтверждается наличием в конструкции оси сцепления как связующего элемента между барабаном и опорным диском. Не последнее место в компактности центробежного сцепления занимает подшипник установленный в барабане, удачно связывая барабан с осью сцепления.
Центробежное сцепление выполнено с возможностью установки на коленчатом валу двигателя посредством оси сцепления 6, которая соединена с ним посредством, например, шпонки (на чертеже не показано) для снятия крутящего момента непосредственно с коленчатого вала двигателя и передачи его исполнительному механизму. Возможно и шлицевое соединение оси сцепления 6 с коленчатым валом двигателя, и какое-либо другое, обеспечивающее надежную и плавную передачу крутящего момента. Благодаря такой компоновке центробежного сцепления, размещение его на двигателе как с использованием звездочки, так и с использованием шкива с наружным исполнением, то есть когда снаружи установлена звездочка или шкив; и с внутренним исполнением - когда звездочка или шкив установлены внутри компоновки с двигателем. Причем использование внутреннего исполнения центробежного сцепления дает более компактное решение соединения с двигателем.
Центробежное сцепление работает следующим образом.
В исходном положении фрикционные колодки 2 с накладками 3 под действием пружин 4 прижаты в направлении к оси сцепления 6.
При набранных определенных оборотах двигателя, под воздействием центробежных сил фрикционные колодки 2 расходятся, разжимая при этом пружины 4, и начинают двигаться в направлении к внутренней поверхности барабана 1. При этом колодки 2, накладками 3, плавно прижимаются к барабану 1 и готовы передать крутящий момент на жестко соединенные с ним звездочку или шкив, а посредством цепи или ремня исполнительному механизму.
На оборотах двигателя, при которых, например, снегоход только начинает трогаться с места, сила сцепления фрикционных колодок 2 с барабаном 1 еще не велика, поэтому фрикционные колодки 2 проскальзывают по внутренней поверхности барабана 1, и он начинает вращаться, но еще с меньшей скоростью, чем коленчатый вал. С увеличением оборотов, когда сила сцепления возрастает, проскальзывание плавно уменьшается и наступает момент, когда фрикционные колодки 2 с накладками 3 прижимаются так сильно, что сцепляются жестко с барабаном 1 и обороты коленчатого вала беспрепятственно передаются на барабан 1 со звездочкой 8 или шкивом 9 и становятся равными. Таким образом, например, снегоход плавно трогается с места и, с увеличением оборотов его движение ускоряется. При сбрасывании оборотов двигателя, движение снегохода замедляется, а затем и останавливается совсем. Фрикционные колодки 2 центробежного сцепления с накладками 3, под действием пружин 4, расцепляются с барабаном 1 и стягиваются в направлении оси сцепления 6, то есть возвращаются в исходное положение.
Использование предлагаемого технического решения позволило создать компактное центробежное сцепление, обеспечивающее надежную работу как самого сцепления, так и работающей с его применением техники. Предлагаемое центробежное сцепление обладает не только высокой надежностью, но и простотой конструкции и технологичностью изготовления; долговечностью, согласованной со сроком службы других механизмов трансмиссии; малой трудоемкостью технического обслуживания при эксплуатации; плавностью изменения передаваемого момента при включении; постоянством теплового режима при работе (обеспечиваемым отводом тепла от его деталей); минимальным моментом инерции ведомых деталей сцепления и связанных с ним деталей трансмиссии; хорошей уравновешенностью; постоянством нажимного усилия не зависимо от степени износа трущихся поверхностей.
Центробежное сцепление, содержащее барабан, размещенные на пластине фрикционные колодки, стянутые пружинами, отличающееся тем, что оно снабжено осью и выполнено с возможностью установки на коленчатом валу двигателя, фрикционные колодки размещены на опорном диске и подвижно соединены с ним, барабан посредством подшипника внутренней частью жестко установлен на одном конце оси сцепления с возможностью свободного вращения, а с другим концом оси сцепления соединен опорный диск, причем центробежное сцепление выполнено с возможностью установки на коленчатом валу двигателя посредством оси сцепления, а на внешней стороне барабана жестко установлена звездочка или шкив для передачи крутящего момента от коленчатого вала двигателя исполнительному механизму.
