Инерционная предохранительная муфта

 

ИНЕРЦИОННАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА, содержащая ведущую полумуфту , выполненную в виде водила, установленные на нем сателлиты со ступицами в виде барабанов с сыпучими телами, ведомую полумуфту с зубчатым венцом входящим в зацепление с сателлитами, о т л и чающаяся тем, что,с целью повышения долговечности и плавности включения , барабаны выполнены с радиально расположенными лопастями на наружной поверхности, ведомая полумуфта выполнена в виде герметичного , частично заполненного смазывающей жидкостью цилиндрического корпуса с зубчатым венцом,на внутренней поверхности, охватывающего сателлиты , а соотношение радиусов зуба .«g чатых колес венца-и сателлитов составляет ,6. (Л со эо 9 :л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) gnu F 16 О 43/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИф„ "

Н ASTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬ1Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

21) 34Ь8747/2Ь-27

22) 31.03.82 (46) 30.08.83.Бюл. N 32 (72 ) А. В. Мурин и В. А. Осипов . (71) Томский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С, М. Кирова (53) 621.825.5(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

1(3.76612, кл. F 16 D 43/1.8.

2. Авторское свидетельст.во СССР

И 61 l049, кл. F 16 D 43/20, 1972 (прототип). (54)(57) ИНЕРЦИОННАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА, содержащая ведущую полумуфту, выполненную в виде водила, установленные на нем сателлиты со ступицами в виде барабанов с сыпучими телами, ведомую полу1Ауфту с зубчатым венцом, входящим s зацепление с сателлитами, о т л и ч а ющ а я с я тем, что,с целью повышения долговечности и плавности включения, барабаны выполнены с радиально расположенными лопастями на наружной поверхности, ведомая полумуфта выполнена в виде герметичного, частично заполненного смазывающей жидкостью цилиндрического корпу. са с зубчатым венцом,на внутренней поверхности, охватывающего сателлиты, а соотношение радиусов зубчатых колес венца и сателлитов составляет 2„1-2,6, 038651 2

20

"30 с

1 . 1

Изобретение относится к машиноат. роению, в частности к устройствам для передачи вращения.

Известна инерционная предохранительная муфта, содержащая водило, сателлиты с барабанами, имеющими перегородки на внутренней поверхности, и частично заполненными рабочим телом, и центральное колесо 313

Недостатками являются повышенные пусковые и тормозные моменты из-за того, что рабочее тело тормозитСя перегородками, Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является инерционная предохранительная .муфта, содержащая ведущую полумуфту, выполненную в виде водила, установленные на нем сателлиты со сту-. пицами в виде барабанов с сыпучими телами и ведомую полумуфту с зубчатым венцом, входящим в за цепление с сателлитами j2) .

Недостатками являются низкая долговечность и плавность включения.

Цель изобретения - повышение долговечности и плавности включения.

Поставленная цель достигается тем, что в инерционной предохранитель ной муфте, содержащей ведущую волу.муфту, выполненную в виде водила, установленные на нем сателлиты со ступицами в виде барабанов с сыпучими телами и ведомую полумуфты с зубчатым венцом, входящим в зацепление с сателлитами, барабаны выполнены с радиально расположеннь1ми лопастями на наружной поверхности, ведомая полумуфта выполнена в виде герметичного частично заполненного смазывающей жидкостью цилиндрического корпуса с зубчатым венцом на внутренней поверхности, охватывающего сателлиты, а соотношение радиусов зубчатых колес венцов и сателлитов составляет

2,1-2,6.

На фиг. 1 схематически представлена инерционная предохранительная муфта, общий вид; на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг.1.

Инерционная предохранительная муф- та содержит водило 1, являющееся ведущим звеном, свободно установленные на его осях 2 сателлиты 3 и жестко соединенные с ними барабаны 4 с гладкой внутренней поверхностью, частично заполненные сыпучим материалом 5 и ! снабженные радиальными лопастями 6, расположенными на наружной цилиндрической поверхности барабанов 4 и жестко закрепленные на нем, а также центральный зубчатый венец 7 в виде венца с внутренними зубьями,,жестко соединенного с герметичным корпусом 8,являющимся ведомым (выходным) звеном муфты. Внутренняя полость кожуха заполнена не более, чем на 50-604, жидкостью, являющейся смазкой, например, в аиде минерального масла.В качестве рабочего тела используется сыпучий материал в виде стальной или чугунной дроби или порошка из этих материалов. Для уменьшения износа внутренних поверхностей барабанов и частичек рабочего тела в него добавлена смазка.

Предлагаемая муфта работает следующим образом. При разгоне водила 1 вследствие момента от сил инерции массы сателли- тов 3, барабанов 4, момента от сил трения сыпучего материала 5 о внутренние стенки барабанов, обусловденных силой инерции его массы в переносном и относительном движениях соответственно относительно оси враще ния водила и сателлита, а также гидравлического момента от взаимодействия радиальных лопастей 6 бараба1 нов 4 с жидкостью во внутренней по-, лости муфты, в зацепление сателлита 3 с центральным венцом 7 действует плавно возрастающая тангенциальная сила, создающая крутящий момент на выходном валу муфты. Под действием этого момента ведомый центральный венец 7 и жестко соединенный с ним корпус 8 приводится в движение, начиная с мгновения, кОгда названный момент станет равным моменту сил сопротив-.. ления.

По мере уменьшения разницы в скоростях ведущего 1 и ведомого 7 звеньев муфты уменьшается относителью ная скорость вращения сателлитов 3 относительно их собственных осей вращения и становится равной нулю при равенстве скоростей ведущего и ведомого звеньев муфты.

Гидравлический .момент сопротивления вращению сателлитов от взаимодействия лопастей барабанов с жидкостью уменьшается с уменьшением относительной скорости сателлитов и становится равным нулю при равенстве скоростей ведущего и ведомого вве ньев муфты, После разгона водила

51 4 стенок барабана;частота вращения ведомого элемента муфты -це нтрального колеса муфты -снижается и при черезмерной перегрузке становится равной нулю, При этом муфта создает оерегрузку, обусловленную принятым допустимым значением коэффициента перегрузки.

Проведенные исследования показали, что для обеспечения нормальной работы муфты - для формирования из рабочего тела в барабанах дисбаланса, занимающего положение, необходимое для создания при пуске требуемой величины передаваемого муфтой момента, соотношение между радиусом. центрального колеса с внутренними зубьями и радиусом сателлита должно составлять 2,1-2,6.

Процесс разгона привода при нормальной расчетной нагрузке с предлагаемой муфтой происходит более плавно: продолжительность его 1,5-1,6 раза больше,а максимальный пусковой момент, передаваемый муфтой, примерно на

103 меньше,чем в случае использования известной муфты.

Аналогичная картина наблюдалась и при стопорении ведомого вала муф-, ты, Тек, при стопорении ведомого вала. предлагаемой муфты за 1,7 с максимальный динамический момент не превышал статического, в то время как у известной муфты при времени стопорения в 4 с максимальный динамический момент был на 103 больше аналогичного момента предлагаемой муфты. Кроме того, у известной муфты эти проЦессы сопровождались ударами сыпучего материала .(рабочего теда) о перегородку внутри барабана, шумом повышенной интенсивности . В упомянутых экспериментах в качестве рабочего те." ла служили стальные шарики диаметром 4-5 мм, смазанные минеральным. маслом, а внутренняя полость муфты была выполнена на 404 турбинным маслом Т 2ГОСТ 32-74.

В качестве рабочего тела у предлагаемой муфты успешно может служить также и чугунная дробь, в то время как у известной конструкции (это показали испытания ) чугунные шарики после нескольких пусков и торможений привода с муфтой раскалываются от ударов о перегородку во внутренней полости барабанов. Так,например, после 5 брусков и торможений число разрушившихся чугунных шариков у известной муфты составило свыше 804.

3 10386 становится равным нулю и момент от сил инерции масс сателлитов 3 и бара банов 4; несколько уменьшается при этом вследствие уменьшения силы инерции, прижимающей сыпучий материал 5 к внутренней поверхности барабана, момент от силы трения этого материа.ла о стенку барабана.При относительной скорости сателлитов, равной нулю, момент от сил трения сыпучего материа 10 ла о стенки барабанов вновь несколько возрастает, так как коэффициент трения покоя больше коэффициента трения движения и .сыпучий материал не перемещается относительно стенки барабана. С этого мгновения барабан с сыпучим материалом поедставляют единый элемент со смещенным относительно бси вращения сателлита центром массы, положение которого определяется равенством моментов, приложенных к сателлиту; от силы в зацеплении сателлита с центральным колесом и от центробежной силы этой массы в переносном (относительно 25 оси вращения водила) движения, т.е. муфта начинает работать в установившемся режиме. Изменение момента сил .сопротивления на ведомом звене муфты в"этот период приводит к соответствующему (из названного выше усло.вия - равенства моментов, приложенных к сателлиту ) изменению положения центра массы барабана с сыпучим материалом за счет некоторого поворо35 та сателлита относительно своей оси вращения .

При перегрузках муфта работает как предохранительная, так как при увеличении момента сил сопротивления на ве-40 домам звене муфты возрастает крутящий момент на сателлите от силы в заЪ цеплении с центральным колесом; что приводит к првороту сателлита с барабаном, частично заполненным сыпучим материалом, в положение, при котором возрастает момент на сателлите от центробежных сил массы сыпучего материала в переносном (относительно оси вращения водила ) движении. ,Этот поворот сателлита вместе с сы50 пучим материалом происходит до тех пор, пока момент от центробежных сил не станет равным моменту от сил трения о стенки барабана сыпучего материала, после чего начинается . скольжение последнего относительно

1038651

Составитель И. Яцунов

Техред И.Гайду Корректор !Э, Макаренко

Редактор Е,Лушникова

Заказ 6190/41 Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Pàóøñêàÿ наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 заметно деформировалась при этом и упомянутая перегородка °

Таким образом, предлагаемая муфта имеет меньшие габариты, меньший вес, большие надежность и долговечность, лучшие пусковые и динамические характеристики, более спокойна работа и меньший шум на неустановившихся режимах . К тому же она обладает всеми свойствами предохранитель5 ных муфт,в том числе и гидродинамических, имея КПД, равным 1003 íà ус; тановившихся режимах,