Фрикционная предохранительная муфта

 

СОЮЗ С0ВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1232871 (gg 4 F 16 D 43/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3702095/25-27 (22) 25.11.83 (46) 23.05.86. Бюл. К - 19 (71) Орловский филиал Всесоюзного заочного машиностроительного инсти— тута !

72) И.И.Кондратенко (53) 621.825.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 804935, кл. F 16 D 43/20, 1978. (54)(57) 1. ФРИКЦИОННАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, нажимной и упорный диски, подпружиненные фрикционные диски и узел управления с упругими звеньями и элементами их крепления в виде пальцев и отключающим механизмом, выполненным в виде шарнирно соединенного одним концом с ведущей полумуфтой двуплечего рычага и упоров, установленных с возможностью взаимодействия одним из концов с нажимным диском и с возможностью перемещения в отверстиях упорного диска, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения перегрузки и упрощения конструкции, она снабжена самоустанавливающейся планкой, установленной с возможностью взаимодействия с плечами рычага между ним и упорным диском и с возможностью взаимоцействия с другими концами упоров, а другие концы двуплечих рычагов шарнирно соединены с упорным диском, при этом рычаги и упоры размещены на радиусах, расположенных под углом один к другому.

2. Муфта по п. 1, отличающ а я с я тем, что, с целью обеспечения реверсивной работы, упругие звенья выполнены с продольными паза ми на их концах, в которых установлены пальцы, и соединены между собой в виде шарнирного многозвенника.

1232871

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным муфтам, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединения валов машин и механизмов, подвергаемых частым перегрузкам, а также в условиях повышенных перекосов и смещений осей валов.

Цель изобретения — повышение надежности, чувствительности, точности и плавности срабатывания муфты путем уменьшения коэффициента перегрузки и упрощения конструкции.

На фиг. 1 изображена фрикционная предохранительная муфта, разрез; на

1 фиг. 2 — разрез A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 — 7 — варианты выполнения упругих звеньев муфты.

Муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, взаимосвязанные дисковым фрикционом 3, соединенные в виде шарнирного многозвенника звеньями 4. Фрикцион 3 состоит из свободно смонтированного на подшипниках 5 корпуса 6, к которому прикреплен при помощи пальцев 7 и болтов 8 с .гайками 9 упорный диск 10, свободно установленный на пальцах 7 нажимного 11 и ведущих 12 фрикционных дисков и на шпицевом или прсфильном соединении, выполненном на правом конце ведомой полумуфты 2, ведомых фрикционных дисков 13 с фрикционными накладками 14, а также нажимных пружин 15, усилие которых может быть отрегулировано гайками 16.

Муфта снабжена отключающим механизмом, выполненным в виде свободно установленного на закрепленной в упорном диске 10 оси 17 двуплечего рычага 18 и подвижной вдоль оси муфты самоустанавливающейся планки 19, снабженной резьбовыми упорами 20, взаимодействующими с нажимным диском 11. Одно плечо 21 рычага 18 своей сферической поверхностью установлено с возможностью взаимодействия с ведущей полумуфтой 1,. а другое плечо 22 — при относительном повороте (закручивании) полумуфт 1 и 2 установлено с возможностью взаимодействия с планкой 19 при выборе зазора между ней и рычагом 18.

Связь фрикциона 3 с ведущей полумуфтой i осуществляется посредством упругих звеньев 4, выполненных в ви5

55 де упругих тяг, концы которых свободно установлены на закрепленных в ведущей полумуфте 1 пальцах 23 и закрепленных во фрикционе 3 пальцах 7.

В целях повышения точности срабатывания муфты и уменьшения износа в местах контакта пальцев 23 и 7 с упругими звеньями 4, последние могут быть снабжены подшипниками 24 качения.

Вариант упругого соединительного звена 4 (упругой тяги) показан на фиг. 4, где оно содержит тяги — реверс.оры 25 и 26, штырь 27, ограничители 28 и 29 и расположенный между последними предварительно сжатый упругий элемент 30 (например, винтовую пружину сжатия).

Тяга 26 одним концом соединяется посредством штыря 27 с ограничителем 28, а на другом конце она имеет проушину в виде цилиндрического отверстия под годшипник 24, устанавливаемый на пальце 7. Тяга 25 выполнена полой, имеет для прохождения штыря 27 пазы 31 и на свободном конце проушину, выполняемую обычно при одностороннем приложении нагрузки в виде цилиндрического отверстия, а при реверсивном режиме — в виде сквозного продольного паза 32 под подшипник 24, насаживаемый на палец 23, а на другом конце тяги 25 выполнена резьба, на которую навертывается резьбовой ограничитель 29, служащий для более точной регулировки усилия предварительного сжатия упругого элемента 30.

На фиг. 5 показан второй вариант упругого соединительного звена 4, содержащего также две тяги — реверсоры 33 и 34 и ограничители 35 и 36.

При этом ограничитель 36 ввернут в тягу 33 и служит также для регулировки усилия сжатия упругого элемента 30, а ограничитель 35 навернут на резьбу тяги 34 или же может быть выполнен единым с ней. Аналогичный вариант упругого соединительного звена 4 показа.н на фиг. 6, где тяга 34 и ограничитель 35 такие же, как в варианте на фиг„ 5, а роль второй тяги выполняют зацеп 37 с болтами 38 и роль второго ограничителя †.шайба 39 с гайками 40.

Для менее нагруженных муфт возможен вариант выполнения упругого соединительного звена 4, показанный на з 12.32 фиг. 7, где упругий элемент 41 растяжения (например, пружина растяжения с зацепами в виде отогнутых витков) находится в предварительно растянутом жины 41, а для обеспечения постоянст- 1О

15 ному значению, на упругих элементах 3020

Аналогично осуществляется передача крутящего момента, имеющего значе-З5 ние несколько большее номинальной величины, но меньшее значения предельного крутящего момента, однако при. этом на упругих элементах 30 (или 41) 40

50

55 состоянии. Здесь в зацепы пружины 41 вводятся ограничители 42 и 43. При этом в ограничитель 42 ввернуты штоки 44, служащие для регулировки усилия предварительного растяжения прува межосевого расстояния между пальцами 7 и 23 (независимо от величины деформации пружины 41) в ограничитель 43 вворачивается тяга 45. Муфта снабжена ограничителями 46 хода нажимного .диска 11.

Муфта работает следующим образом.

При передаче крутящего момента, меньшего или равного его номиналь(или 41) создается усилие, не превышающее величины их предварительного сжатия (или растяжения, фиг. 7). При этом крутящий момент от ведущей полу— муфты 1 передается через пальцы 23 и упругие звенья 4 на пальцы 7 и через фрикцион 3 — на ведомую полумуфту 2. При этом фрикционные диски 12 и 13 поджаты пружинами 15 усилием, достаточным для передачи номинального крутящего момента при минимальном

Возможном коэффициенте трения между их фрикционными поверхностями. возникает усилие, которое превышает усилие их предварительного сжатия, и поэтому они дополнительно деформируются, а ведущая полумуфта 1 поворачивается относительно ведомой полумуфты и, воздействуя на рычаги 18, поворачивает,их на оси 17, приближая их свободные концы к планке 19 и уменьшая зазор 5 (фиг. 1).

При передаче момента предельного значения полумуфты 1 и 2 разворачиваются относительно друг друга так, что зазор 8 становится равным нулю, а рычаг 28, воздействуя на планку 19 таким усилием, которое через резьбовые упоры 20 передается на нажимной диск 11, аннулирует запас сцепления фрикциона 3, что обеспечивает пробуксовку муфты. При прекращении дей25

30 с-вия перегрузки муфта снова будет передавать крутящий момент, не превышающий предельного значения. Следовательно, срабатывание муфты практически не зависит от значения коэффициента трения между ее фрикционными дисками 12 и 13, а зависит от характеристик упругих звеньев 4, кото— рые практически не изменяются в процессе работы муфты, что обеспечивает высокую точность срабатывания муфты.

Кроме того, при работе муфты обеспечивается высокая чувствительность за счет заложенного в ее конструкцию принципа практической независимости момента сил, требующегося для осуществления относительного поворота полумуфты 1 и 2 (момента закручивания полумуфты), а именно, несмотря на увеличение усилия в упругих элементах 30 и 4 1 упругих звеньев 4 при увеличении угла закручивания (угла относительного поворота) полумуфт 1 и 2, их тяги 25, 26, 33 и 34 и зацеп 37 начинают приближаться к центру муфты, так что при этом момент закручивания полумуфт (при определенном соотношении жесткости указанных упругих элементов и их расстояния от оси муфты по перпендикуляру к оси упругого элемента) может оставаться практически неизменным или изменяться весьма незначительно. Это обеспечивает высокую стабильность срабатывания муфты, независимо от величины износа фрикционных дисков 12 и 13, так как хотя зазор b в процессе эксплуатации муфты из-за износа фрикционных дисков 12 и 13 и изменяется, но это практически не отражается на характеристиках муфты, при практическом постоянстве момента закручивания по1 лумуфт 1 и 2 значение зазора S не оказывает влияния на срабатывание муфты, так как на рычаг 18 от полумуфты 1 в этом случае будет передаваться практически одинаковое усилие при любом угле взаимного разворота, полумуфт 1 и 2, т.е. при любом зазоре ь, а это означает, что характеристики муфты практически не зависят от износа рабочих фрикционных поверх" ностей дисков 12 и 13 муфты.

Кроме того, при выключении муфты под каждым рычагом 18 создается одинаковое отжимное усилие. Это обеспечивается тем, что благодаря наличию планки 19, взаимного расположения

1232871 в ней резьбовых упоров 20, а также расположению относительно последних рычагов 18, обеспечивается автоматическое равенство создаваемых ими на планку 19 усилий. Это происходит потому, что расположение рычагов 18 и резьбовых упоров 20 (при рассмотрении в плоскости поперечного сечения муфты) выполнено таким образом, что рычаги 18 находятся вне площадки, образованной периметром между резьбовыми упорами 20, и расположейы на радиусах, находящихся под углом один к другому. Такое расположение рычагов 18 и резьбовых упоров 20 в муфте обуславливает то, что пока все резьбовые упоры два или три не коснутея нажимного диска 11, а рычаги 18 не будут свободными плечами упираться в планку 19, не произойдет силовое замыкание рычагов 18 на отжим нажимного диска 11.

Поскольку рычаги 18 при этом создают практически одинаковое силовое 2g замыкание, то этим обеспечивается равномерность износа фрикционных поверхностей дисков и, следовательно, повышение их долговечности и точности срабатываний.

Муфта позволяет произвести замену иэношенньгх фрикционных дискон 12 и 13 без снятия ее с соединяемых ею валов и без сложной ее разборки. Нажимной диск 11 имеет наибольший ход h на величину допустимого износа фрикционных дисков, после чего ограничители 46 хода упираются в корпус 6 и замыкают на себя усилие нажимных пружин 15. При этом муфта пробуксовывает, показывая, что нужно заменять фрикционные диски 12 и 13, чем страхуются от повреждений рабочих поверхностей металлических частей дисков 12 и t3 после того, как произойдет износ фрикционных накладок 14.

Для того, чтобы было возможным производить замену изношенных дисков 12 и 13 достаточно отвернуть гайки 9 и отодвинуть упорный диск 10 вместе с упругими звеньями 4 в сторону ведущей полумуфты 1 на расстояние, несколько большее толщины ведомого фрикционного диска 13, достаточное для осуществления его замены, Для этого в муфте между ведущей нолумуфтой 1 и упругими звеньяьа 4 предусматривается необходимый зазор, а пальцы 23 имеют удлиненную форму.

Кроме того, между торцами полумуфт 1 и 2 тоже предусматривается необходимый зазор, а торец корпуса 6 фрикциона, примыкающий к упорному диску 10, и торец ведомой полумуфты 2 находятся примерно в одной плоскости;

Сбсрка муфты проста, так как упругие звенья 4 собираются отдельно в виде блоков, а затем монтируются в муфте.

1 л328i 1

Фиг.2

22

i232871

Составитель И.,Пукина

Редактор Н.Яцола Техред И.,Верее Корректор И.Муска

Заказ 2752/36, Тираж ЯЯО Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

IIo делам изобр .тений и открытий

1 t3035 Москва, Ж-35, ".аушская наб., д. /5

Пройз водственно-поли.. сафич.-..". к::-":- . предприн i! å, г „Ужгород. ул, Г роектная, А