Предохранительная фрикционная муфта
Изобретение относится к машиностроению , в частности, к устройствам для передачи момента вращения ограниченной величины. Цель изобретения - повышение надежности работы муфты в условиях износа фрикционных поверхностей. Соосные одна другой ведущая 1 и ведомая 2 полумуфты связаны между собой пакетом фрикционных дисков 3 и 4. Нажимной диск 5 установлен свободно относительно полумуфты 1 и контактирует с фрикционным диском 3, а также с центробежными грузами в виде шариков 10. Смежная с шариками торцовая поверхность нажимного диска 5 выполнена конусной. Шарики установлены в углублениях толкателей 9, имеющих возможность радиального перемещения в направляющих отверстиях опорного элемента 8. Толкатели 9 взаимодействуют с конусной втулкой 11, поджатой пружиной 12. При износе фрикционных дисков 3 и 4 нажимной диск 5, а вместе с ним и втулка 11 перемещаются влево на величину суммарного износа. Одновременно с этим шарики 10 с толкателями 9 смещаются в радиальном направлении, в результате чего увеличивается центробежная сила шариков, а вместе с ней и осевая составляющая центробежной силы. Вследствие этого компенсируется уменьшение начального усилия сжатия пружины 12 и стабилизируется усилие силового замыкания пакета фрикционных дисков 3 и 4. 4 ил.
союз советских
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСГ)УБЛИК
А1
„„Я0„„1504398 (5ц 4 Г 16 D 7/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4266467/25-27 (22) 22.06.87 (46) 30.08.9., Бюл. Xг 32 (751 М. 11. Шишкарев (53) 621.825,9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1174626, кл. F 16 D 43/10, 1983. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЪНАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи момента врашения ограниченной величины. 11ель изобретения — повышение надежности работы муфты в условиях износа фрикционных поверхностей. Соосные одна другой ведушая и ведомая 2 полумуфты связаны между собой пакетом фрикционных дисков 3 и 4. Нажимной диск 5 установлен свободно относительно полумуфты 1 и контактирует с фрикциоин,i. i диском 3, а также с центробежными
2 зами в виде шариков 10. Смежная с шариками торцовая поверхность нажимного диска 5 выполнена конусной. Шарики установлены в углублениях толкателей 9, и låþших возможность радиального переме цения в направляюших отверстиях опорного элемента 8. Тол кател и 9 взаимодействуют с конусной вту 1hoH 11, поджатой пружиной 12. При изно< е фрикционнь1х дисков
3 и 4 нажимной диск 5, а вместе с ним и втулка 11 перемешаются влево на величину суммарного износа. Одновременно с этим шарики 10 с толкателями 9 смешаются в радиальном направлении, в результате чего увеличивается центробежная сила шариков, а вместе с ней и осевая составляюгцая центробежной силы. Вследствие этого компенсируется умепыпение начального усилия сжатия пружины 12 и стабилизируется lñèëие сf .1ÎÂ(i(о:3;lмыкания пакета фрикционных дисков 3 и 4. 4
1504398
Изобретение относится к мап1и нос> ро«нию, а именно к устройствам для передачи моментов вращения ограниченной вел ичи н ы.
Цель изобретения — — обеспечение стабилизации передаваемого момента н условиях
ИЗНОСа ПОВЕРХНОСтЕй фРИКЦИОНШ)Х эЛЕМЕНтов.
На фиг. 1 изображена центробежная муф а, продольный разрез; на фиг. 2 расчетная схема нажимноп> устройства муфты; на фиг. 3,4 — схемы сил для расчета параметров муфты.
Центробеж на я муфта содержит веду— щую l и ведомую 2 п()лумуфты, установленные соосно одна другой и связанные между собой пакетом ведущих 3 и ведомых
4 фрикционных дисков.,Чиск>1 3 «вязаны с полумуфтой 1 посредством шлицевого соединения и имеют возможн<>сть перемещения в осевом направлении. 1иски 4 связаны аналогичным образом с поаумуфтой
2. Нажимной диск 5 установлен свободно и находится в контакте с фрпкционным диском 3. В качестве одного из вариантов нажимной диск может быть связан с полумуфтой 1 при помокни направляющей шпонки. Стакан 6 жестко закреплен на полумуфте 1 при помощи гайки 7 н несет закрепленный на нем опорный элемент 8. В элементе 8 установлены толкатели 9, имек>щие возможность радиального перем«1п«ния.
В сферических углублениях толкателей расположены шарики 10, причем толкатели 9 одновременно выполняют функцик> сепаратора. Толкатели 9 упираются сферическими концами в конусную втулку 11, свободно установленную на полумуфте и подпружиненную к толкателям рабочей пружиной 12 сжатия. Регулирование усилия сжатия пружины, а следовательно, настройка муфты на необходимый Hоминальный крутящий момент, производится винтамп 13 через опорную шайбу 4. Поверхность нажимного диска 5, смежная с шариками 10, выполнена конической таким образом, что образует расширяющуюся к оси вращения муфты кольцевую полость, причем коническая поверхность может быть выполнена и на опорном элементе 8 или только на диске >, или элементе 8.
Муфта работает следх ю)цим образом
Г!руж и на 12, воздействуя на коих сих ю втулку 11, создает радиальные х с >1 IIIH I)a толкателях 9 и шариках 10. Ш IpHIH«k>oздействуют на нажимной диск ), благодаря чему осуществляется предварительно««иловое замыкание пакета фрикционных 1H«K(>13
3 и 4. HpH pH(>OT«Mi TI I;Iîèk>ë II HT« I Iное силовое замыкание создается центробежными силами шариков 10.
В отсутствие износа фрикционных дисков 3 и 4 шарики 10 занимают постоянное радиальное положение. При из)ц>се фрикционных дисков нажимной диск i> смеУчитывая, что:
1- р, = Г п р — / = 1= и р / о с t gQ t g (>
35 г а и — — — — (r+htgt>), 900 получим:
Т> 1(Г с(. (gI1) «t«+ & (ф
40 (г+1">(@1 tgt! или
1- Ä=(F р ctgQ, +- — — (— - ) г+(>tgt) (—— (X
ЗО (5) 45 гд«!з р начальное усилие затяжки пружины;
l — жесткость пружины;
1> сум м арный износ фри кционн ы х дисков;
С> суммарный вес шариков l ();
g — ускорение силы тяжести; и частота вращения муфты; х,(>.I,h,г параметры, изображенные на фиг. 2.
Приведенные расчетные зависимости сделаны без учета действия сил трения во всех кинематических парах и без учета дей«TI>Hÿ цеktòðîáåæíûx сил от веса толкателей
55 п>нет«я влево (фиг. 1,2) под действием пружины 12 на величину, равную суммарному износу. Это сопровождается радиальным перемещением шариков 10 с толка5 т«лями 9 за счет осевого перемещения влево втулки 11 и приводит к уменьшению начального усилия пружины 12. Одновременно с этим увеличивается центробежная сила шариков 10.
10 Лля определения условий, при которых исклк>чается влияние износа фрикционных дисков на величину предельного крутящего момента, передаваемого муфтой, необходимо получить уравнение, опред«ляющее осевую силу нажатия пакета фрикционныx дисков. Для этого используются расчетной схемой, приведенной на фиг. 2, ис>ц>дя из чего определяют:
Г,=FBI ctg(x. (1)
1.„= (F,+F») tgP, (2) где F, — радиальная co«TBB.lяк>шая от действия пружины на толкатели через втулку;
1> 1, — сила пружины при наличии износа;
F — центробежная сила грузов (шари25 ко в ) 10.
Исходя из обозначений фиг. 2, можно определить высоту перемещения толкателей (h) и величину перемещения по горизонтали втулки (1) при износе фрикционных дисков на величину о: зо (з)
1=h ctge=h«tgntg)) (4) 15(343< Ь (Оp. 15 25 ïð. 7 4ие 4 (.ii< >,<ии!....!!, I<), (<»«> и )< .(ил > < И М I>,l «.1> l>;< I < x I><, ! (3<.Г>(< (< ° Ви< ><(>n З М ..>« <и и:> < >).3В>:3(j (ир>< и, I I<> (ии< и<>< I3I(IIIIIII! < 3.(и<>с IlI><>(«(><>(< T«< iи «т (<< «Кт». г Х,+ < Ч>< з, > I;!! .<Ви:(< I ) ! <) 11риближ«нно (с учетом топ), что вес толкателей меншпе веса шариков) мож(го пр«(ио,l() iK ить. Что сH1 ы тp(. H ия xра B((оB< (il è f3<1 ê)т(я ;1< йствием центробежных сил <и (3(ñB T().f zgi 30(I gn, > (6) (лп)H< xo, 3ÿ из выражения (Г)), можно о(н нить суммарный вес шариков f(), при когором предельный крутящий момент не зависни от износа фрикционных дисков. Использование изобретсния позволит It»высить fi I . <носа фрикционн»!х .(Исков. (1редохранит«.!ьная (() f)tthl(lf()ifft tff муф);1, содержап(ая ве (ущуго и В«,(ом3!о !(Ил >1< <(I »I, взаимодей TBxk<)f1(it«и< сf>(.. I <«и фр !1,Ц ИОННЫХ (ft«h()(3, Р<(ЗМ«tf((!I II »I X 31«<К 1 < lj(i f)И»! М И It М > <Р 1»1, Ik(>X ihit tk3 (ж;!т ИЯ, 1((. И ГР(ИК i< в р а с I!lit f) )t H )It(« я h о I! вра(цения кольц«вои Ii(). t()«TII, <юр;1.<о!3;till!<)ll ноВ(рxно(т»к) ti;IrhftхI ИИГо 111< h I и (>ii())>It<)! (> Э. ЦМ(HT(1, it С f)«1«TB() (3«ГX ЛИ f» 13<1 и IIH < Сll .!ия пружины, от.!и I()f<)1<((l I(H 1«м, II(), с ц«,1!к> об< с!ц 1«Н»» «(;1(»1.!и 3;ii(fiii i!3 ð(,(iii;«3t() f () Ы омС 11T 1<т лкой и толка)елям и <1.13<>. ItlfHxtlf тор!Гах под I р3з»!. хсT (н<)н,ц иными с 13<> < мож!)ость!о п«р«м if(< kiliii 13 f<»ill().!И«fllll>ix <) иоРном э 1(<м« Et T«Р 3с f)xtt<)«1 ьк) коих(H()ft В1х,lhit, Внхтf)< иияя Ii<) яр. Вость K()T()ð<)è h()kiT;ihтир3(ч с li,)уihl1нои сжатия.
