Фрикционная центробежная муфта

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (1) 4 F 16 D 43/10, 25/063

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /:

Н A ВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3786450/25-27 .(22) 31 ° 08.84 (46) 23.05.86. Бюл ° № 19 (71) Минское научно-производственное объединение дорожного машиностроения (72) P.С.Бурштейн, Ю.М.Зингер и Н.В.Вишнев (53) 621.822.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1038649, кл. F 16 D 43у 10, 1982., (54) (57) ФРИКЦИОННАЯ ЦЕНТРОБЕЖНАЯ

МУФТА, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, соединенные фрикционными дисками, подпружиненный нажимной диск, опорный диск, установленный подвижно на нажимном диске, нажимной центробежный механизм в виде центро— бежных грузов, размещенных с возможностью взаимодействия с нажимным и опорным дисками в сепараторе, состоящем из втулки и направляющих элементов, и расположенные с возможностью взаимоДействия с центробежными грузами упоры со скосами и радиально направленными поверхностями, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности за счет плавного увеличения нагрузочной способности и автоматического отключения при возникновении перегрузки через заданный промежуток времени, она снабжена гидроприводом, поршень которого неподвижно закреплен на ведущей полумуфте, нажимной центробежный механизм кинематически связан с ведомой полумуфтой, ведомая полумуфта выполнена в виде охватывающего нажимной центробежный механизм корпуса, упоры закреплены на корпусе, втулка установлена с возможностью вращения на нажимном диске, направляющие элементы расположены наклонно к плоскости, перпендикулярной к оси муфты, на центробежных грузах выполнены передние по направлению вращения муфты кулачки с радиально направленными поверхностями, подпружиненными к радиально направленным поверхностям упоров, и задние кулачки со скосами, расположенными на расстоянии от скосов упоров в направлении, противоположном направлению вращения муфты, при этом в нажимном диске выполнена полость, поршень размещен в полости, а в ведущей полумуфте и поршне выполнены сообщающиеся с полостью между нажимным диском и поршнем каналы для подачи рабочей среды под давлением. (232869

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве предохранительной муфты в механических передачах.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности конструкции за счет плавного увеличения нагрузочной способности и автоматичес-. кого отключения от привода ведомой голумуфты через определенный промежуток времени после ее заклинивания.

На фиг. 1 изображена фрикционная центробежная муфта в исходном положении; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — муфта в момент включения (подачи текучей среды), продольный разрез; на фиг. 4 — то же, при рабочем положении.

Муфта состоит из полой ведущей полумуфты 1 и ведомой полумуфты 2, соединенных между собой фрикционными дисками 3 и 4. Нажимной центробежный механизм .муфты содержит выпол— ненный со ступицей полый нажимной диск 5, установленный на ведущей полумуфте 1 с возможностью осевого перемещения и зафиксированный от поворота шлицами 6. Внутри "òóïè÷íîé части нажимного диска 5 размещен поршень 7, хностовик которого, имеющий канал 8, открывающийся в полость 9 между нажимным диском 5 и поршнем 7, неподвижно закреплен по оси ведущей муфты 1. Канал 8 является продолжением канала ведущей полумуфты 1, связанного с источником поцачи рабочей среды под давлением. С торца порш— ня 7 установлена отжимная пружина 10, упирающаяся в крышку 11 нажимного диска 5.

На нажимном диске 5 установлена с воэможностью вращения втулка 12, зафиксированная в осевом направлении крышкой 11. Втулка 12 снабжена расходящимися и установленными в ней с натягом и наклонно плоскости, перпендикулярной к оси вращения муфты, направляющими элементами 13, образующими совместно со втулкой 12 сепаратор для свободно установленных на них центробежных грузов 14.

Обращенная в сторону, протинополож ную фрикционным дискам 3 и 4, поверхность центробежных грузов 14 находится в подвижном контакте с опорным диском 15. Периферийная часть каждого центробежного груза 14 имеет два кулачка, передний 16 — прямой и эад5

40 ний 17 (по направлению нрашения муфты, указанному стрелкой) — са скосом (фиг. 2). Эти кулачки взаимодействуют с торцами 18 и 19 упоров 20 ведомой полумуфты 2, причем кулачки 17 со скосом установлены на расстоянии от упоров 20 в направлении, противоположном направлению вращения ведомой полумуфты 2. Центробежные грузы 14 имеют подпружиненные шариковые опоры 21, взаимодействующие с корпусом 22 ведомой полумуфты 2, охватывающем нажимной центробежный механизм. Центробежные грузы .14 снабжены флажком 23, который свободно установлен на оси 24 крышки 25 и взаимодействует с последней пружиной 26 кручения, поджимая прямые кулачки 16 к упорам 20. На муфте закреплен элемент 27 привода рабочего органа, который может быть установлен на ступичной части ведомой полумуфты 2 (фиг. 1), но по необходимости может монтироваться либо на корпусной части 22, либо с торца — со стороны крышки 25 (не показано) .

Муфта работает следующим образом.

В исхоцном положении (фиг. 1) муфта отключена, отжимная пружина 10 перемещает нажимной диск 5 с устанонленным на нем центробежным механизмом влево до упора центробежных грузов 14 н опорный диск 15, создэная зазор о„ между торцом нажимного диска 5 и ведущим фрикцУонным диском 3.

Ведущие 3 и ведомые 4 фрикционные диски, не поджатые н осевом направлении, при вращении ведущей полумуфты 1 с:вободно проскальзывают одни относительно других, и нращение ведомой полумуфте 2 не передается.

Для включения муфты в нее подают под,цанлением текучую рабочую среду, например сжатый воздух, которая по каналу в ведущей полумуфре 1 и каналу 8 поршня 7 поступает в полость 9, что приводит к сдвигу вправо нажимного диска 5, который, преодолевая сопротивление пружины 10, сжимает н осевом направлении фрикционные диски 3 и 4. При этом центробежные грузы 14 совместно с втулкой 12 и направляющими элементами 13 перемещаются вправо от опорного диска 15, образуя с ним зазор б (фиг. ).

Под действием сил трения, возникающих при осевом сжатии фрикционных дискон 3 и 4„ вращение ведущей полу30 о

После этого прекращают подачу ра- 55 бочей среды в полость 9, и передача крутящего момента от привода рабочему органу происходит за счет осевых

3 12328 муфты I передается ведомой полумуф— те 2 и закрепленному на ней элементу 27 привода рабочего органа. Это обеспечивает начало рабочего процесса машины, что применительно к шнекороторному снегоочистителю, на примере которого иллюстрируется использование изобретения, означает начало разработки снега его активными рабочими органами. При этом упоры 20 ведомой 1I0 полумуфты 2 начинают воздействовать на прямые кулачки 16 центробежных грузов 14, приводя их .во вращение (фиг. 2).

Под действием центробежных сил 15 центробежные грузы 14 расходятся вдоль наклонно установленных направ— ляющих элементов 13. Это приводит

1к тому, что центробежные грузы 14 при своем вращении одновременно пере- 20 мещаются в двух направлениях— в радиальном к корпусной части 22 ведомой олумуфты 2 и влево к диску 15 (фиг. 4). В момент касания торцом каждого центробежного груза 14 25 опорного диска 15 (при этом между периферической частью центробежных .грузов 14 и корпусом 22 еще имеется зазор) нажимной центробежный механизм в составе центробежных грузов 14, направляющих элементов 13 и втулки 12 с нажимным диском 5 оказывается в распоре между опорным диском 15 и фрикционными дисками3и4.

Теперь увеличение частоты вращения муфты приводит к радиальному смещению центробежных грузов 14 только при условии дополнительного. сжатия пакета фрикционных дисков 3 и 4, Тем 40 самым нажимной диск 5 оказывается под силовым воздействием центробежных грузов 14, которые, отталкиваясь от диска 15, через направляющие элементы 13 и втулку 12 создают доста. точное осевое сжатие фрикционных дисков 3 и 4, позволяющее при дальнейшей работе муфты обойтись без давления в ней рабочей среды, а поддерживать осевое сжатие фрикционных дисков 3 и 4 (зазор 6 ) за счет цент3 робежных сил в нажимном центробежном механизме.

69 4 сил, передаваемых на фрикционные диски 3 и 4 центробежными грузами 14.

Муфта работает в рабочем режиме, обеспечивая разработку снега снегоочистителем. При этом изменения плотности снега и мелкие включения твердых предметов не сказываются на работе системы, так как центробежный механизм смонтирован внутри ведомой полумуфты 2 на втулке 12, установленной с возможностью вращения на нажимном диске 5, что позволяет элементам менять свое положение один относитель,но другого в пределах, ограниченных возможностью кругового смещения упоров 20 между кулачками 16 и 17.

Поэтому определенное отставание при вращении связанной с рабочим органом ведомой полумуфты 2 от скорости вращения центробежного нажимного механизма не нарушает работы, так как в этом случае последний вращается по инерции и под действием сил трения также в состоянии несколько замедлить свое вращение, пока торцы 18 упоров 20 вновь не войдут в зацепление с прямыми кулачками 16 центробежных грузов 14.

Даже резкое замедление вращения рабочего органа, вызванное попаданием в негд более крупного предмета, не вызывает расцепления муфты, если преодоление этого препятствия произошло за время, не превышающее времени относительного поворота этих узлов по отношению один к другому и необходимого для набегания кулачков 17 со скосами центробежных грузов 14 на наклонные торцы 19 упоров 20 ведомой полумуфты 2.

Когда происходит перегрузка муфты, на некоторый момент времени прекращается вращение ведомой полумуфты 2. Центробежные грузы 14, вращаясь по инерции, через флажок 23, закручивают пружину 26, что придает дополнительный упругий силовой импульс ведомой полумуфте 2, а через нее и рабочему органу, и только если это плавное возрастание момента в приводе, использующее инерционные силы центробежного механизма, действующего в данном случае с расширением своей основной нажимной функции, не приводит к преодолению препятствия перед рабочим органом, происходит остановка рабочего органа и связанных с ним элемента 27 привода и ведомой полумуфты 2.

1232869

При этом происходит автоматическое отключение муфты за счет принудительного воздействия скосов 19 упоров 20 ведомой полумуфты 2 на э скосы кулачков 17 центробежных грузов 14 и сдвига последних в направлении оси муфты. Пружина 26, упоры 20 и шариковые опоры 21 гасят скорость центробежных грузов, которые под дей-:O ствием подпружиненных шариковых опор 21 перемещаются до упора во втулку 12, а нажимной диск 5 под действием отжимной пружины 10 перемещается влево, освобождая фрикционные дис- 1g ки 3 и 4. Муфта автоматически отключается, при этом центробежный нажимной механизм также останавливается, несмотря на вращающийся внутри него нажимной диск 5, будучи заторможен пружиной 26, которая плавно тормозит центробежный нажимной механизм, а после его остановки вновь подводит к соприкосновению поверхности 18 упоров 20 и кулачки 16, воздействуя флажком 23 на один из центробежных грузов 14. Одновременность поворота всех центробежных грузов 14 обеспечена радиальной установкой направляющих элементов 13, которые совместно

BT Keé 12 HI pGRT p0JIb сепаратора.

Муфта подготовлена к новым циклам работ. Ее повторное включение ocymeствляется порционной подачей в муфту под давлением текучей рабочей среды

,сжатого воздуха).

15

7

Фиг.5

1232869 .

А-А

123286

t(7 7

Составитель И. Лу-кина

Редактор Н.Яцола Техред И.Верес Корректор И. Муска

Заказ 2752/36 Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государст =нного комитета СССР по делам изобре-:ений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предг..риятие, г.у..;.город. ул,Проектная, 4