Устройство для получения тарированного крутящего момента

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 4(5)) В 25 В 23/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3287827/25-28 (22) 15.05.81 (46) 15.03.85. Бюл. N - 10 (72) С.Н.Пенкин (53) 621.825.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 558118, кл. В 25 В 23/14, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

)Ф 752070, кл. В 25 В 23/14, 1974 (прототип). осевого перемещения, ведущие полу.муфты ее связаны с ведомыми посредством винтовык кулачков, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности и упрощения конструкции при обеспечении стабильности получаемого крутящего момента, оно снабжено подпружиненной в осевом направлении гильзой с перпендикулярными оси прямолинейными пазами, подпружиненными к ней рычажками, периодически взаимодействующими с пазами, и неподвижным упором, периодически воздействующим на рычажки, винтовые кулачки многорядной полу

1 муфты выполнены несамотормозящимися, плавающие ведущие полумуфты ее установлены в гильзе с возможностью осевого перемещения, а ведомая полумуфта однорядной кулачковой муфты жестко закреплена в последней. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДПЯ ПОЛУЧЕНИЯ

ТАРИРОВАННОГО КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА, содержащее ведущий и ведомый валы, однорядную кулачковую муфту, ведущая плавающая полумуфта которой связана с ведущим валом, и механизм отвода ведомой полумуфты, который выполнен в виде многорядной муфты, плавающие ведомые полумуфты которой установлены на ведомом валу с возможностью

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ l3 д

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф 11448

Изобретение относится к машиносстроению и может быть использовано при операциях завертывания резьбовых крепежных деталей, преимуществен но на многошпиндельных стационарных установках.

Известно устройство для завертывания резьбовых соединений, содержащее корпус с установленным в нем приводом, связанным со шпинделем, на 1О конце которого закреплен рабочий инструмент. Это устройство содержит, механизм для отключения шпинделя от привода при достижении необходимого крутящего момента (1) .

Недостаток такого устройства — ненадежность получения стабильности крутящего момента, так как может не

1 быть сцепления одних и тех же поверх костей за каждый цикл.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для получения тарированного крутящего момента, содержащее ведущий и ведомый валы, однорядную кулачковую муфту, ведущая плавающая полумуфта которой связана с ведущим валом, и механизм отвода ведомой полумуфты, который выполнен в виде многорядной муфты, плавающие ведомые полумуфты которой установлены на ведомом валу с возможностью осевого перемещения, ведущие олумуфты ее связаны с ведомыми посредством винто вых кулачков (7j .

Недостаток известного устройства- З5 необходимость работать с реверсом, требующимся только при завертывании шпилек, ненужном при завертывании болтов и гаек и вызывающим увеличение времени операции и усложнение механизма.

Целью изобретения является повышение производительности и упрощение

Ф конструкции при обеспечении стабильности получаемого крутящего момента.

Указанная цель достигается тем, что устройство для получения тарированного крутящего момента, содержащее ведущий и ведомый валы, однорядную кулачковую муфту, ведущая пла- о вающая полумуфта которой связана с ведущим валом, и механизм отвода ведомой полумуфты, который выполнен в виде многорядной муфты, плавающие ведомые полумуфты которой установле- ны на ведомом валу с воэможностью осевого перемещения, ведущие полумуф ты ее связаны с ведомыми посредством

68 2 винтовых кулачков, снабжено подпружи ненной в осевом направлении гильзой с перпендикулярными оси прямолинейными пазами, подпружиненными к ней рычажками, периодически взаимодействующими с пазами, и неподвижным упором, периодически воздействующим на рычажки, винтовые кулачки многорядной полумуфты выполнены несамотормозящимися, плавающие ведущие полумуфты ее установлены в гильзе с возможностью осевого перемещения, а ведомая полумуфта однорядной кулачковой муфты жестко закреплена в п осл ед ней .

На фиг.1 схематически показано устройство в сцепленном состоянии, продольный разрез, на фиг.2 — то же, после достижения крутящего момента максимальной величины, т.е. в расцепленном состоянии, на фиг.3 — взаиморасположение кулачков и полумуфт включенного устройства согласно фиг.1, на фиг.4 — взаиморасположение кулачков и полумуфт выключенного уст ройства согласно фиг.2, на фиг.3 и

4 обозначены кулачки и полумуфты, на которых выполнены кулачки, на фиг. 5 показан. разрез А-А на фиг. 1, на фиг.6 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.7 — разрез В-В на фиг.1, на фиг,.8 — разрез Г-Г на фиг.1, на фиг.9 — разрез Д-Д на фиг.2, на фиг. 10 — разрез Е-Е на фиг.2.

Устройство для получения тарированного крутящего момента модержит ведущий .вал 1 и установленный на нем вал 2, имеющий фланец 3 с двумя прорезями. Нижним концом вал 2 вставлен с возможностью вращения в ступицу 4, закрепленную на шпонке на ведомом валу 5.

На фланец 3 вала 2 сверху устанощ лена ведущая полумуфта однорядной кулачковой муфты с двумя выступами 7,входящими в прорези фланца 3.С верхней стороны на полумуфте 6 имеются два кулачка 8 (фиг.7) . Снизу к выступам 7 полумуфты 6 болтами 9.прикреплено кольцо 10. Высота выступов 7 должна быть не меньше толщины фланца 3, чтобы полумуфта 6 смогла перемещаться по плоскости фланца 3. Болты 9 законтрены проволокой.

Снизу к фланцу 3 вала 2 прилегает регулировочная шайба 11, в которую упирается пружина 12, опирающаяся на упорный шарикоподшипник 13.

Шарикоподшипник 13 прилегает к вну144868 4 можность перемещаться поступательно и вращаться по наружному фланцу

16 ступицы 4. В выточке ступицы 4 над торцом ведомого вала 5 установлен сферический упорный шарикоподшипник 17, одеваемый на нижний конец вала 2. Гайкой 18, завернутой до упора в уступ вала 2, затянуты в подпружиненном состоянии ступица 4 и гильза 15.Резьба гайки 18 должна иметь направление, препятствующее при работе самоотвинчиванию.

На верхний конец ступицы 4 надеты ведомая полумуфта 19 и ведомые полумуфты 20 многорядной кулачковой муфты, Благодаря лыскам 21 (фиг ° 5) на ступице 4 полумуфты 19 и 20, центральные отверстия которых выполнены прямоугольными, не могут вращатьs ся относительно ступицы 4, но могут перемещаться по лыскам как в радиальном., так и в осевом направлениях.

Полумуфты 19 и 20 имеют по два кулачка 22 (см. фиг.5). Полумуфта 19 при- легает к торцу фланца 16 ступицы 4.

Между полумуфтой 19 и полумуфтами

20 помещены ведущие полумуфты 23 многорядной кулачковой муфты. Над верхней полумуфтой 20 помещена ведущая полумуфта 24 многорядной кулачковой муфты, прилегающая к внутренне му фланцу 14 гильзы 15. Полумуфты

23 и 24 вставлены своими выступами

25 в пазы гильзы 15 (фиг.6). Благодаря зазорам по диаметрам и в дне каждого паза полумуфты 23 и 24 не могут вращаться относительно гильзы

15, но могут перемещаться как в радиальном, так и в осевом направлениях. Полумуфты 23 и 24 имеют.по два кулачка 26 (фиг.6).

В расточку верхней части гильзы 1 вставлена ведомая полумуфта 27 однорядной кулачковой муфты. На вал 2 надет с возможностью вращение и поступательного перемещения вдоль оси фланец 28, бурт которого входит в отверстие олумуфты 27. Полумуфта

27 и фланец 28 стянуты винтами 29, законтренными пружинными шайбами, и от взаимного разворота поставлен шип 30. Фланец 28, сцентрированный в расточке гильзы 15 через посредство полумуфты 27, притянут к торцу гильзы винтами 31 и 32 (фиг.9) . От взаимного разворота поставлен шип

3 1 треннему фланцу 14 гильзы 15. Гильза 15 нижней своей частью имеет воз33. Полумуфта 27 имеет два кулачка

34 (фиг,8).

На верхней части вала 2 надета колодка 35, имеющая возможность вращения на валу 2. От осевого перемещения на валу 2 колодка 35 ограничена снизу уступом на валу 2, а свер. ху установочным кольцом 36. Колодка 35 входит своей нижней прямоуголь. ной частью между выступами 37 фланца 28 и благодаря этому не может ., поворачиваться относительно него.

В верхней части колодка 35 снабжена ушками. На всей длине колодки 35 имеются два прореза, в которые встав лены два качающихся рычажка 38. Рычажки установлены шарнирно на пальцах 39, закрепленных от выпадания шплинтами 40 (фиг. 10) и подпружинены пружинами 41

Устройство снабжено неподвижным упором 42, наружный конус которого служит для взаимодействия с,верхними концами рычажков 38.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Пружина 12 всегда стремится переместить гильзу 15 вниз относительно вала 2. В начале работы, когда крутя щий момент (момент сопротивления) на ведомом валу 5 невелик, ведущий вал 1 с валом 2 и установленной на нем полумуфтой 6 через кулачки 8 и 34 и полумуфту 27 вращает гильзу

15. Вместе с гильзой вращается йолодка 35 с рычажками 38, а внизу полумуфты 23 и 24. Кулачки 26 полумуфт

23 и 24, сцепленнъ1е винтовыми поверх. ностями с кулачками 22 полумуфт 19 и 20, вращают ступицу 4.и, следова40 тельно, ведомый вал 5. Устройство в этом положений показано на фиг.1 °

Взаиморасположение кулачков и муфт изображено на фиг.3.

5 . Когда крутящий момент на ведомом

45 валу 5 достигнет предельной величины, кулачки 22 и 26, проскальзывая по своим винтовым поверхностям и сжимая пружину 12, переместят гильзу 15 с полумуфтой 27 вверх. Произой. дет расцепление кулачков 8 и 34, т.е

50 останов вращения гильзы 15, а следовательно, всей многорядной муфты, ступицы 4 и ведомого вала 5. Это положение кулачков изображено на

55 фиг.4. При поднятии гильзы 15 вверх концы рычажков 38 под воздействием пружин 41 западут в пазы выступов

37 фланца 28. Гильза получится sa1144 фиксированной в верхнем положении.

Устройство в этом положении, т.е. с поднятой и зафиксированной гильзой при невращающемся ведомом вале, несмотря на могущее продолжаться вращение ведущего вала, показано на фиг.2.

После этого происходит снятие ключа с гайки или с головки болта при подъеме всей системы вверх. В 10 конце подъема верхние концы рычажков

38 упираются в конус упора 42,- нижние концы рычажков 38 выходят из па зов выступов 37 фпанца 28. Поскольку ключ освобожден (сопротивления на. а ведомом валу 5 нет), ведущий вал 1 вращается, а так как вся система кулачков несамотормозящая, гильза 15 под воздействием пружины 12 опускается, и устройство вновь приходит 20 во включенное состояние, изображенное на фиг.1 и 3.

Полумуфты 19 и 20 могут перемещаться по лыскам 21 ступицы 4 в радиальном направлении. Полумуфты 23 25 и 24 тоже могут перемещаться в радиальном направлении благодаря зазорам по диаметру и зазору между выступами

25 и дйом каждого паза в гильзе 15.

Направление этих возможных переме- ЗО щений палумуфт 19, 20, 23, 24 перпендикулярнс плоскости, проходящей через середины контактирующих винтовых поверхностей кулачков 22 и 26. Благодаря этому в каждой контактирующей паре сцеплены оба кулачка 22 с обоими кулачками 26, передача вращения происходит парами сил и, следовательно, снижено трение в механизме устройства.

Полумуфта 6 имеет возможность радиального перемещения по плоскости фланца 3 вала 2. Середины выступов

7 расположены перпендикулярно плоскости, проходящей через середину ведущих поверхностей кулачков 8.

Этим обеспечивается сцепление обоих кулачков 8 с обоими кулачками 34, и, следовательно, передача вращения тоже происходит парой сил, снижающей трение в механизме °

Угол О у кулачков 8 и 34 (фиг.3) должен быть меньше угла трения, чтобы однорядная муфта не выключалась от увеличения передаваемого крутящего момента. Выключение однорядной муфты должно происходить от перемещения гильзы 15, вызванного смеще868 6. нием кулачков 22 и 26 многорядной муфты. Угол /3 у кулачков 22 и 26 (фиг.3) должен быть больше двойного угла трения, чтобы кулачки не препят ствовали пружине 12 приводить устройство во включенное положение после вывода концов рычажков 38 из пазов в выступах 37 фланца 28, чтобы механизм отвода был несамотормозящимся.

Иногорядная муфта должна производить выключение вращения ведомого вала 5 при достижении крутящего момента на нем определенной величины.

Для стабильности величины крутящего момента требуется, чтобы касание сценляющихся элементов многорядной муфты за каждый цикл происходило по одним и тем же местам, Поэтому механизм устройства выполнен так, что кулачки 22 и 26 полумуфт 19, 20, 23 и 24 не могут выходить из зацепления.

Иеханизм отвода устройства выполнен в виде многорядной муфты, для то го, чтобы уменьшить усилие пружины

12. Несколько рядов создают большее суммарное тангенциальное усилие на кулачках при том же нажиме пружины.

При одном ряде при том же нажатии пружины потребовалось бы увеличение габарита по диаметру. Для однородной муфты, состоящей из полумуфт 6 и 27, большое усилие пружины не требуется, так как наклон ведущих поверхностей кулачков 8 и 34 таков, что от окружного усилия кулачки не расходятся.

Угол о (фиг.3) должен быть меньше угла тренин. Угол оС не делается рав. ным нулю, чтобы кулачки 8 и 34 не препятствовали многорядной муфте производить выключение устройства.

Усилие рабочей пружины 12 замкну то в механизме устройства и не вызывает осевых усилий на ведущем и ведомом валах. Для уменьшения трения от усилия пружины 12 поставлены упорные шарикоподшипники 13 и 17. Подшипник 17 сферический, чтобы не сказывался перекос дна расточки в ступице 4 и торца гайки 18.

Изобретение позволяет создать простое, надежное „производительное устройство в стационарных установках для завертывания болтов или гаек с определенным стабильным крутящим моментом.

1144868

1144868

Ри г.

1!44868

I144868 ии в

Филиал ППП Патент, г. Уигород,ул.Проектное, а

Раг. Ю

Г- Г

Раг. ю

Г- Е аг: 7

A - A