CS268802B2

CS268802B2 - Friction disk of clutch especially for motor vehicles

Info

Publication number: CS268802B2
Application number: CS855794A
Authority: CS
Inventors: Gyula Ing Geiger; Laszlo Ing Torocsik; Istvan Ing Kovacs
Original assignee: Csepeli Autogyar
Priority date: 1984-09-13
Filing date: 1985-08-09
Publication date: 1990-04-11
Also published as: RO93660A; BG44210A3; PL251043A1; DD228329A5; ES8602216A1; RO93660B; EP0175020A1; PL145556B1; DE3478632D1; YU221484A; HUT39239A; ATE43888T1; EP0175020B1; ES538524A0; HU192889B; CS579485A2

Description

Vynalez se týká třecího talíře spojky, zejména pro motorová vozidla, sestávající z nosného kotouče opatřeného třecím obložením, obklopeného a pevné spojeného s opěrnými kotouči a otočně nasazeného na náboji, к němuž jsou připevněna pouzdra opatřená při obvodu výřezy pro tangenciálně uspořádané pružiny pro přenos kroutícího momentu.

Je známo, že v třecím talíři spojky motorových vozidel je mezi nosným kotoučem a nábojem vložena pružina pro přenos kroutícího momentu. Tím vzniká možnost, že se nosný kotouč a náboj proti sobě vychýlí, takže je účelné použití tlumení s konstantní hodnotou nebo tlumení s proporcionálním počtem otáček. Při tlumení s konstantní hodnotou se dosahuje dokonalého tlumení v celkové funkční oblasti jen při přenosu kroutícího momentu určité hodnoty, jinak je systém tlumen málo nebo příliš.

Další nevýhoda tlumení s konstantní hodnotou spočívá v tom, že v důsledku opotřebení konstrukčních prvků používáním tlumení nastavené optimum průběžně klesá.

Při tlumení závislém na počtu otáček je ve funkční oblasti již více uzlových bodů, v nichž může být dosaženo ideální tlumení, čímž velikost kroutícího momentu tlumení, která je proporcionální к odstředivé síle patřící к počtu otáček, odpovídá tlumení požadovanému přenášeným kroutícím momentem. Je tomu tak hlavně v dolním rozmezí provozního počtu otáček motoru, kde kroutící moment motoru vzrůstá až к maximálnímu kroutícímu momentu.

Z uvedeného vyplývá, že toto řešení neposkytuje uspokojivé tlumení. Oůvod spočívá v tom, že velikost kmitání, vznikajících během přenosu síly, je proporcionální kroutícímu momentu zdroje kmitání motoru.

Podle jednoho pramene činí požadovaný moment tlumení v přenosu síly motorového vozidla:

M_T . R.K.Z.M. , kde značí

R optimální faktor proporcionálnosti tlumení К frekvenci ve zkoušeném uzlovém bodu kmitání Z vychýlení harmonických kmitavých pohybů M příslušný rušivý kroutící moment motoru

Ze vzorce je zřejmé, že moment tlumení musí být proporcionální s přenášeným kroutícím momentem.

Je známo řešení, jehož účelem je uspokojit uvedený požadavek a u něhož je souprava třecí talíř - spojka opatřena různými systémy pro tlumení kmitání.

V závislosti na velikosti vychýlení vstupují jednotlivé tlumicí jednotky do činnosti jedna po druhé, jelikož velikost vychýlení je proporcionální к přenášenému kroutícímu momentu.

Nevýhoda tohoto.řešení spočívá v tom, že přechod mezi jednotlivými stupni tlumení není plynulý, čímž se tlumení přerušuje. Kromě toho je konstrukční řešení velmi složité.

Je známo také řešení, u něhož je třecí kotouč opatřen tlumením kmitání, prováděným třecím kotoučem menšího rozměru, který je přitlačován pružinou na třecí plochu. Podle tohoto řešení se však vyvíjí tlumení konstantní hodnoty a není tedy závislé na velikosti přenášeného momentu.

Úkolem vynálezu je odstranit uvedené nevýhody známých řešení a vyvinout třecí talíř spojky, и něhož by tlumení kroutícího kmitání bylo ve všech oblastech zatížení úměrné přenášenému kroutícímu momentu.

Vytčeného úkolu dosahuje třecí talíř spojky, zejména pro motorová vozidla, sestávající z nosného kotouče opatřeného třecím obložením, obklopeného a pevně spojeného s opěrnými kotouči a otočně nasazeného na náboji, к němuž jsou připevněna pouzdra opatřená

CS 268802 82 při obvodu výřezy pro tangenciálně uspořádané pružiny pro přenos kroutícího momentu.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že alespoň jedna 2 pružin pro přenos kroutícího momentu je svým alespoň jedním koncem propojena s alespoň jedním třecím tělesem s alespoň Jednou třecí plochou a uspořádaným mezi pouzdry.

U jednoho výhodného provedení je mezi třecími tělesy a alespoň jedním koncem pružiny pro přenos kouticího momentu vložen rozpěrný klín.

Je také významné provedení, kde s dvojicí- třecích těles je oboustranně ve styku po jednom rozpérném klínu, z nichž vždy vně uspořádané rozpěrné klíny jsou ve styku s opěrnými kotouči. Je výhodné, Že třecí těleso přitom přiléhá к vnitřní ploše pouzdra.

Další provedení spočívá v tom, že třecí těleso opatřené třecí plochou je opatřeno výstupky vyčnívajícími do roviny pouzder, přičemž konec výřezu v pouzdrech svírá s osou pružiny pro přenos kroutícího momentu ostrý úhel.

U jiného provedení má jedno třecí těleso s třecí plochou a druhé třecí těleso se svou třecí plochou tvar písmene U a obě tělesa jsou uložena v radiálně orientovaném vedení vytvořeném v opěrném kotouči. Přitom je jedno třecí těleso se svou třecí plochou v třecím dotyku s vnitřní plochou lemů vytvořených na pouzdrech a druhé třecí těleso je svou třecí plochou v třecím styku s nábojem.

V dalším možném provedení jsou rozpěrné klíny se spolupracujícími třecími tělesy jako monolitická jednotka.

Z hlediska průběhu momentu tlumení je přínosem, Že uvnitř pružiny pro přenos kroutícího momentu je uspořádána rozpěrná pružina propojená alespoň jedním koncem s alespoň jedním třecím tělesem. Rozpěrná pružina může být také jedním koncem opřena o opěrné kotouče .

Výhoda třecího talíře spojky podle vynálezu spočívá v optimální úměrnosti tlumení kroutícího kmitání ve všech oblastech zatížení s přenášeným kroutícím momentem.

Příkladné provedení třecího talíře spojky podle vynálezu je znázorněno na výkresech, kde obr. 1 představuje čelní pohled na třecí talíř spojky, obr. 2 příčný osový řez třecím talířem spojky podle obr. 1, obr. 3 a 3b další částečný příčný řez třecím talířem spojky ve dvou polohách, obr. 4 diagram charakteristiky tlumení, obr. 5 částečný čelní pohled na další příkladné provedení třecího talíře spojky, obr. 6 částečný příčný řez třecím talířem spojky podle obr. 5, obr. 7 částečný čelní pohled na ještě další příkladné provedení třecího talíře spojky, obr. 3 částečný pohled na detail třecího talíře spojky podle obr. 7, 9 částečný příčný řez třecím talířem spojky podle obr. 7, obr. 10 částečný pohled na čtvrtý příklad provedení třecího talíře spojky a obr. 11 částečný příčný řez třecím talířem spojky podle obr. 10.

Třecí talíř spgjky je podle obr. 1 tvořen nábojem 2> к němuž jsou nýty £ upevněna pouzdra 2 ^a A ^s pružinami 12, která jsou v oblasti přírub držena nýty 2» zabraňujícími vyhnutí pouzder 2 ^a A do stran.

Na náboji 2 J^e otočně nasazen nosný kotouč £, к jehož oběma stranám jsou nýty 2 připevněny opěrné kotouče 7 ^a !·

Opěrné kotouče 2> 1 vyplňují prostor mezi pouzdry 2> A pružin 12. Nosný kotouč 2 je dále opatřen třecím obložením 10 upevněným na nosném kotouči £ nýty 11. U tohoto provedení třecího talíře spojky tvoří strany nosný kotouč £ ^s třecím obložením 10 a opěrnými kotouči 7, 2 hnací díl a to způsobem obvyklým u motorových vozidel, zatímco náboj 2 opatřený pouzdry 3 θ A pružin 22» *^voří poháněný díl. Jak v pouzdrech 3 a 4, ^{tak v nos}” ném kotouči j6 uzavřeném v opěrných kotoučích 2 jsou provedeny výřezy 3a, ^v nichž jsou uloženy pružiny 12 pro přenos kroutícího momentu. Pružiny 12 jsou tangenciálně předpjaté.

CS 268802 82 ší než v pouzdrech 2» A·

U jedné pružiny 12 je výřez 3a v nosném kotouči £ a v opěrných kotoučích 7, £ delV tomto dalším výřezu 3a je na konci pružiny 12 uspořádán spojovací prvek, jímž je v tomto případě první rozpěrný klín 14, přičemž o opěrnou plochu 13, vytvořenou ve výřezu 3a, J^e opřen drt|hý rozpěrný klín 15 přikloněný к prvnímu rozpěrnému klínu £4, o jehož nakloněnou plochu jsou opřena svými zadními stranami třecí tělese 16 a 17, jejichž třecí plochy 18, 19 jsou opřeny o vnitřní plochu pouzder 2 ^{a 4}pružin 12.

V pružině 12 pro přenos kroutícího momentu je uložena rovněž předpjatá rozpěrná pružina 20, jejíž jeden konec je opřen o zadní stěnu prvního rozpěrného klínu 14 a druhý konec o nosný celkové tlouštce ně 20 vnější, je

Třecí talíř kotouč £ a opěrné kotouče £, £ a j^eJÍŽ vnější průměr odpovídá nejvýše opěrných kotoučů £, £· Pružina 12, která je vzhledem к rozpěrné pružíopřena o protilehlá vnitřní čela pouzder 2» A· spojky je tlumen tak, že tlumení se vybuzuje společně s pružinou 12 pro přenos kroutícího momentu, rozpěrnou pružinou 20, rozpěrnými klíny 14 а 15, jakož i třecími tělesy 16 а 17. Rozpěrná pružina 20 je rovněž předpjatá a tangenciální.

Ve stavu klidu jsou uvedené tlumicí prvky v poloze znázorněné na obr. 3a. Pružina 12 pro přenos kroutícího momentu ponechává nosný kotouč £ a pouzdra 2 ³ A ^v postavení, v němž je opřena ve výřezu За a obě pouzdra 2> A· ^v tomto postavení nezatěžuje pružina 12 pro přenos momentu ani rozpěrné klíny 14, 15, které jsou uspořádány mezi koncem pružiny 12 a opěrnou plochou 13 nosného kotouče £, ani třecí tělesa 16 а 17. Vzhledem к tomu, Že konec rozpěrné pružiny 20, umístěný proti prvnímu rozpěrnému klínu 14, opřenému o nosný kotouč £, tlačí silou, závislou na její dimenzi, na první rozpěrný klín 14, tlačí třecí tělesa 16 а 17, společně s druhým rozpěrným klínem 15 na vnitřní plochu pouzder 2 ^a A· ^v důsledku toho je třecí síla mezi třecími plochami 18 a 19 třecích těles 16 a 17 a vnitřní plochou pouzder 2 ³ A Pružin 12 stále nízká.

Když se spustí motor a spojka se uzavře, snaží se setrvačník motoru (není znázorněn) unášet třecí talíř spojky ve směru šipky 21. Jako důsledek se otáčí nejprve nosný kotouč £, opatřený třecím obložením 10, který přenáší kroutící moment přes pružinu 12 pro přenos kroutícího momentu a přes pouzdra 2 ^a A ^na náboj L·

Tam, kde jsou uvedené tlumicí prvky, dochází к přenosu kroutícího momentu přes tyto tlumicí prvky. V tomto případě se vytváří situace odpovídající obr. 3b. Nosný kotouč £ se pohybuje proti pouzdrům 2 ³ A· Jeden konec pružiny 12 pro přenos kroutícího momentu je opřen o pouzdra 2 ³ А» zatímco druhý konec je opřen jen o první rozpěrný klín 14. Působením vznikající pružné síly tlačí první rozpěrný klín 14 společně s druhým rozpěrným klínem 15 třecí tělesa 16 a 17 к vnitřní ploše pouzder 2 ^a А» vzniká třecí síla - závislá na velikosti pružné síly - mezi třecími plochami 18 a 19 třecích těles 16 а 17, jakož i vnitřními plochami pouzder 2 ^a А· ^Та*° třecí síla vytváří tlumení torzních kmitů.

Charakter tlumení je patrný z obr. 4, na svislé ose diagramu je uveden tlumicí moment My, na vodorovné ose jsou přenášený moment M_n a úhlová hodnota relativního otočení mezi nosným kotoučem £ a nábojem £. Je patrno* že každé tlumení sestává z konstantního základního tlumení My_c a proměnného tlumení My_V. Velikost základního tlumení My_C závisí na pružnosti rozpěrné pružiny 20 a úhlu mezi rozpěrným klínem 14, Až ^a třecím tělesem 1£, £7.

Síla, potřebná к vytvoření proměnného tlumení My_V, je vyvozována pružinou 12 pro přenos kroutícího momentu. Stlačení pružiny 12 podílející se na jeho přenosu, je v přímém poměru ke kroutícímu momentu přenášenému třecím talířem spojky, to znamená, že v pružině 12 vzniká síla, jejíž velikost je v přímém poměru ke kroutícímu momentu, a kterou pružina 12 předává přes první rozpěrný klín 14 třecím tělesům 16 a 17. Každý tlumicí moment odpovídá vzorci

CS 268602 B2

F přičemž

sin ( <£ - ) ^{X M}n

Y sin ( - P ) kde značí

F pružinová síla rozpěrné pružiny 20 úhel mezi rozpěrným klínem 14 a třecím tělesem 16, 17 ’ |Э tangenta součinitele tř^ní mezi rozpěrným klínem 14 a třecím tělesem 16, Г7 koeficient tření mezi třecím tělesem 16, 17 a pouzdrem 2» Λ

X počet pružin 12 pro přenos kroutícího momentu podílejících se na tlumení

Y počet všech pružin 12 pro přenos kroutícího momentu

Je zřejmé, že potřebný tlumicí moment může být snadno nastaven hodnotou úhlu a počtem pružin 12 pro přenos kroutícího momentu podílejících se na tlumení.

Když je třecí talíř spojky vestavěn tam, kde se mění směr přenosu kroutícího momentu, například pohonu a motorové brzdy u motorových vozidel, je účelné pečovat o tlumení v obou směrech. V tomto případě musí být vestavěny obě pružiny 12 a 20 tak, jak je patrno z obr. 5 a 6.

Popsaným způsobem jsou na jednom konci pružiny 12 a rozpěrné pružiny 20 vloženy rozpěrné klíny 14, 12» jakož i třecí tělesa 16 a 17 a na druhém konci uvedených pružin 12, 20 jsou podobným způsobem uloženy další rozpěrné klíny 14 a 15*, Jakož i další třecí tělesa 16 'a 11 . Rozpěrné pružina 20 je opřena jedním koncem o první rozpěrný klín 14 a druhým koncem o další rozpěrný klín 14* a pružina 12 je opřena o protilehlá Čela pouzder 2» 1·

Z obr. 7, 8 a 9 je zřejmé další příkladné provedení třecího talíře spojky.

Výřez 3a v nosném kotouči 22 a v opěrných kotoučích 23 a 24 uzavírajících nosný kotouč 21» sloužící к zachycení souosých předpjatých tangenciálních pružin, pružiny 21 a rozpěrné pružiny 20, je v Jednom směru delší než normální výřez, přičemž strana, ležící dále od středu třecího talíře spojky pokračuje v ploše, jejíž rádius má středový bod souhlasící se středovým bodem třecího talíře spojky. V této prodloužené Části je uspořádáno třecí těleso 27. Třecí plocha 30 třecího tělesa 27 leží v radiální ploše výřezu 3a nosného kotouče 22 a opěrných kotoučů 23.» 24 a v souladu s tím, je sama vertikální. Na třecím tělese 27 jsou na obou stranách vytvořeny výstupky 28, 12» vyčnívající do roviny pouzder 25.» 2á» které přiléhají ke konci výřezu, vytvořeného v pouzdrech 25 a 26. Konec výřezu За a plocha к němu přiléhajících výstupků 26 a 29 svírají s kolmicí к podélné ose souosých pružin 21» 20 ostrý úhel oč ·

Pružina 12 je opřena jedním koncem o třecí těleso 27, druhým koncem o čela pouzder 25, 26. Rozpěrné pružina 20 je opřena jedním koncem o opěrné kotouče 23 a druhým koncem o třecí těleso 27.

Tlumení třecího talíře spojky probíhá tak, že po spuštění motoru a poté, co byla spojka uzavřena, vychýlí setrvačník (není znázorněn) nosný kotouč 22 ze stavu klidu ve směru šipky 21· Třecí těleso 27 s příslušným koncem pružiny 12 přiléhají nyní jen к nosnému kotouči 21» jelikož v míře závislé na přenášeném kroutícím momentu jsou pouzdra 25, 26 vzhledem к nosnému kotouči 22 ve zpoždění. Pružina 12 tlačí třecí těleso 27 na radiální plochu vytvořenou v nosném kotouči 22 a v opěrných kotoučích 23 a 21· Jelikož třecí těleso 27 se pohybuje, spolupracuje s pouzdry 22» 26 a vznikající tření zajištuje tlumení.

CS 26B802 82

Další možnost uspořádání třecího kotouče spojky je znázorněna na obr. 10 a 11. U tohoto uspořádání je výřez 3a, J^ak byl popsán v souvislosti s provedeními znázorněnými na obr. 1, 2a 3, proveden opět v nosném kotouči £ pro zachycení tlumicích prvků. Na jednom konci obou pružin 12 a 20 je uložen rozpěrný klín 34. Třecí těleso 35 s třecí plochou a třecí těleso 36 s třecí plochou 37 mají tvar písmena U a jsou uložena ve vedení 41, vytvořeném v opěrném kotouči 21· Třecí plocha 37 třecího tělesa 36 je v třecím dotyku s vnitřní plochou lemů 32, 33 pouzder 39, 40 a obě pružiny 12 a 20 jsou opřeny jedním koncem o svislou stěnu rozpěrného klínu 34 a druhým koncem o stěnu výřezu 3a.

Třecí talíř spojky v tomto provedení pracuje tak, že při uzavření spojky unáší nosný kotouč £ ve směru šipky 21 přinýtované opěrné kotouče 21» které tlačí boční stranou vedení 41 třecí tělesa 22, 36 na rozpěrný klín 21» Čímž tento přitlačuje třecí těleso 36 na plášt náboje 1 a další třecí těleso 35 na pouzdra 22» 40. Takto vzniklé tření zajištuje tlumení.

Rozpěrné klíny 14., 15, 1415 34 je možno vytvořit se spolupracujícími třecími tělesy 16, 17, 16,* 17,* 35, 36 jako monolitickou jednotku.

V praxi bylo dosaženo nejlepších výsledků třecím kotoučem podle vynálezu při těchto parametrech:

maximální přenášený moment: 1Θ00 Nm pružinová konstanta pružiny 12 pro přenos kroutícího momentu 77 kp/mm pružinová konstanta rozpěrné pružiny 20 3,5 kp/mm součinitel tření třecího tělesa 22? 12> 22» 21» 22 = °»² úhel = 30°

Ve všech příkladech provedení je použita rozpěrné pružina 20 uspořádaná paralelně s pružinou 12 pro přenos kroutícího momentu. Rozpěrné pružina 20 však může být vypuštěna, čímž se pak nevytváří základní tlumení, ale Jen tlumení závislé na velikosti přenášeného kroutícího momentu. .

Claims

PŘEOMÉT VYNÁLEZU

1. Třecí talíř spojky, zejména pro motorová vozidla, sestávající z nosného kotouče opatřeného třecím obložením, obklopeného a pevně spojeného s opěrnými kotouči a otočně nasazeného na náboji, к němuž jsou připevněna pouzdra opatřená při obvodu výřezy pro tangenciálně uspořádané pružiny pro přenos kroutícího momentu, vyznačující se tím, že alespoň jedna z pružin (12) pro přenos kroutícího momentu je svým alespoň jedním koncem propojena s alespoň jedním třecím tělesem (16, 17, 27, 35, 36) s alespoň jednou třecí plochou (18, 19, 30, 38, 37) a uspořádaným mezi pouzdry (3, 4, 25, 26, 39, 40).
2. Třecí talíř spojky podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi třecími tělesy (16, 17, 16,' 17 ,' 35, 36) a alespoň jedním koncem pružiny (12) pro přenos kroutícího momentu je vložen rozpěrný klín (14, 14,' 34).
3. Třecí talíř spojky podle bodu 1, vyznačující se tím, že s dvojicí třecích těles (16, 17, 16,' 17') je oboustranně ve styku po jednom rozpěrném klínu (14,14' 15, 15'), z nichž vždy vně uspořádané rozpěrné klíny (15, 15') jsou ve styku s opěrnými kotouči (7, 8).
4. Třecí talíř spojky podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že třecí těleso (16, 17) přiléhá к vnitřní ploše pouzdra (3, 4).
5. Třecí talíř spojky podle bodu 1, vyznačující se tím, Že třecí těleso (27) opatřené třecí plochou (30) je opatřeno výstupky (28, 29) vyčnívajícími do roviny pouzder (25, 26), přičemž konec výřezu (3a) v pouzdrech (25, 26) svírá s osou pružiny (12) pro přenos kroutícího momentu ostrý úhel ( 6Í ).
6. Třecí talíř spojky podle bodu 1, vyznačující se tím, že jedno třecí těleso (35) s třecí plochou (38) a druhé třecí těleso (36) se svou třecí plochou (37) mají tvar písmene U a jsou uložena v radiálně orientovaném vedení (41) vytvořeném v opěrném kotouči (31).
7. Třecí talíř spojky podle bodu 6, vyznačující se tím, Že jedno třecí těleso (35) je svou třecí plochou (38) v třecím dotyku s vnitřní plochou lemů (32, 33) vytvořených na pouzdrech (39, 40) a druhé třecí těleso (36) je svou třecí plochou (37) v třecím dotyku s nábojem (1).
8. Třecí talíř spojky podle bodů 2 a 3, vyznačující se tím, že rozpěrné klíny (14, 14,' 15, 15,' 34) jsou se spolupracujícími třecími tělesy (16 , 17, 16,' 17,' 35 , 36) vytvořeny jako monolitická jednotka.
9. Třecí talíř spojky podle bodu 1, vyznačující se tím, že uvnitř pružiny (12) pro přenos kroutícího momentu je uspořádána rozpěrná pružina (20) propojená alespoň jedním koncem s alespoň jedním třecím tělesem (16, 17, 27, 35, 36).
10. Třecí talíř spojky podle bodu 9, vyznačující se tím, že rozpěrná pružina (20) je jedním koncem opřena o opěrné kotouče (7, 8).