Фрикционная предохранительная муфта

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи момента вращения ограниченной величины. Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств за счет повышения точности срабатывания и стабильности передаваемого момента при износе фрикционных дисков, а также за счет предотвращения вибрации муфты. Муфта содержит ведомую втулку 2, соединенную через фрикционные диски 3 с нажимным диском 4. Упругие стержни 5 имеют два кососимметричных участка, изогнутых в свободном состоянии по радиусу, обратно пропорциональному изгибающему моменту при рабочем нагружении стержней. Подпружиненные пружинами 13 контрольные пальцы 12 размещены во втулках 11 элемента 6. Регулирование усилия сжатия дисков осуществляется регулировочными болтами 10. При работе муфты стержни 5 изгибаются в обратном /от предварительного изгиба/ направлении и выпрямляются. Это обеспечивает исключение податливости стержней в окружном направлении и окружное смещение элемента 6 относительно диска 4, что способствует более надежному уменьшению давления фрикционных дисков за счет перемещения нажимного диска в осевом направлении. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. 1 з.п.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1518584 А 1 (51)4 Р 16 D 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1О

Фив.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4255734/31-27 (22) 03-.06.87 (46) 30.10.89. Бюл. В 40 (71) Белорусский политехнический институт (72) А.Т.Скойбеда, В.А.Николаев и А.Д.Николаев (53) 621.825.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 872841, кл. F 16 D 7/02, 1979.

2 (54) ФРИКЦИОННАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ

МУФТА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи момента вращения ограниченной величины. Цель изобретения— повышение эксплуатационных свойств за счет повышения точности срабатывания и стабильности передаваемого

1518584

10 момента при износе фрикционных дисКов, а также за счет предотвращения вибрации муфты. Муфта содержит ведоую втулку 2, соединенную через фрикь ионные диски 3 с нажимным диском 4, упругие стержни 5 имеют два кососиметричных участка, изогнутых в своодном состоянии по радиусу, обратно ропорциональному изгибающему момену при рабочем нагружении стержней, одпружиненные пружинами 13 контрольке пальцы 12 размещены во втулках

11 элемента Ь. Регулирование усилия, Изобретение Относится к машиностр ению, в частности к устройствам д я передачи момента вращения огран ченной величины, и может быть исп льзовано для предохранения исполн тельных механизмов машин от пере- 25

r узок.

Цель изобретения — повышение экс уатационных свойств за счет повыш ния точности срабатывания и стаб ьности передаваемого муфтой момент при износе фрикционных дисков, а т кже уменьшения вибрации муфты.

На фиг. 1 изображена предлагаемая м фта, общий вид с разрезом, на фиг.2у ругий элемент в свободном (статич ском) состоянии; на фиг.3 — то же, в рабочем нагруженном состоянии.

Муфта содержит корпус 1, закрепленн ". на ведущем валу, ведомую втулку

2 свободно установленную на ступице 40 корпуса 1, и соединенную посредством паркета фрикционных дисков 3 с нажимнфм диском 4. Наклонно размещенные относительно оси муфты стержни 5 выполнены в виде стержней круглого сечения, один конец которых закреплен на нажимном диске 4, а другой — на ведущем элементе (диске) 6, который пфи помощи шпонки 7 установлен в корпусе 1 с возможностью осевого переме. щения. В корпусе 1 вмонтировано упорнре кольцо 8, которое при помощи запфрного кольца 9 удерживается от осевфго перемещения. Средство регулирования усилия снятия фрикционных дискфв выполнено в виде регулировочных болтов 10, ввернутых в упорное кольцо 8. Муфта оснащена устройством контроля величины усилия сжатия фрикцисжатия дисков осуществляется регул:»ровочными болтами 10. При .работе муфты стержни 5 изгибаются в обратном (от предварительного изгиба) направлении и выпрямляются. Это обеспечивает исключение податливости стержней в окружном направлении и окружное смещение элемента 6 относительно диска 4, что способствует более надежному уменьшению давления фрикционных дисков за счет перемещения нажимного диска в осевом направлении. 1 з.п. флы 3 ил, онных дисков, которое содЕржит резьбовые втулки l1, завернутые до упора в ведущий элемент 6 и контрольные пальцы 12, установленные во втулках

11 с возможностью осевого перемещения и оснащенные наконечниками 13, которые с помощью резьбового соединения навинчены на концевой участок пальцев 12. Между втулкой 11 и наконечником 13 размещена пружина 14 сжатия, которая обеспечивает поджатие пальца

12 к нажимному диску 4. Фиксация наконечника 13 осуществляется контргайкой 15.

В предлагаемой конструкции муфты рабочая (наклонная) часть упругих элементов в свободном (не нагруженном) состоянии изогнута таким образом, что упругие элементы имеют два кососимметричных участка, изогнутых по радиусам R (фиг.2) . Величина ра-. диусов R обратно пропорциональна изгибающим моментам при нагружении стержней рабочей нагрузкой. При изгибе стержня его кривизна в любом сечении определяется выражением

1 Ми:, К KI

Данное выражение используется при определении радиусов кривизны, как величин обратно пропорциональных изгибающим моментам М „ в каждом сечении стержня. В приведенном выражении Š— модуль упругости материала стержня, I — момент инерции сечения стержня. Изгибающий момент в сечениях стержня определяется во время расчета (проектирования) муфты, когда определяется усилие сжатия (Q) фрикционных дисков, приходящееся на один стержень. Как показано на фиг.3, 5 15185 приложенные к стержню силы (вызывают появление момента, величина которого равна Q h. Этот момент уравновешивается реактивными моментами пар сил F, возникающих в опорах (в заделках концов стержня 5, т.е. Q h=

=2М -<), а значит момент в заделке

Ц Ь равен М = --, где h — конструктив10 ный размер. Таким образом стержень 5 оказывается нагруженным по всей длине изгибающим моментом, закон изменения которого выражается уравнением упругой линии стержня. Изгибу по соответ- 15 ствующим радиусам подвергаются средние части (рабочие) стержней. Концы стержней служат для их закрепления.

Изготовление стержней производят по координатам точек, полученных из ука- 20 занного управления упругой линии стержня.

Перед настройкой муфты на предельный передаваемый момент вращения посредством наконечника 13 и контргайки 15 устанавливают необходимую длину контрольных пальцев 12, предварительно рассчитанную, и завинчивают втулку 11 в ведущий элемент 6 до упора. Величина предельного момента муф- 30 ты определяется степенью предварительного зажатия упругих стержней 5, т.е. величиной приближения ведущего элемента 6 к нажимному диску 4, которое осуществляется регулировочными болтами 10. Регулировочные болты 10

35 .заворачивают до тех пор, пока торцы контрольных пальцев 12 не будут заподлицо с торцами втулок 11;

Муфта работает следующим образом. 40

Благодаря деформированию посредством регулировочных болтов 10 упругих стержней 5 осуществляется начальное сжатие силой Q пакета фрикционных дисков 3. Момент вращения с корпуса

1 при помощи шпонки 7 передается ведущему элементу 6 и через упругие стержни 5 нажимному диску 4, а далее, пакетом дисков 3 на ведомую втулку

2. При этом ведущие концы стержней

5 находятся впереди ведомых по направлению вращения муфты, и окружное усилие отжимает стержни 5, уменьшая силу сжатия фрикционных дисков. По мере возрастания передаваемого момен55 та вращения уменьшается усилие, сжимающее фрикционные диски 3, и по достижению предельного момента диски проскальзывают. Таким образом, при

84 6 нагружении силой Q на защемленные концы элементов 5 действуют пары сил

F, которые изгибают эти стержни 5 в обратную сторону и они становятся прямыми в нагруженном состоянии, благодаря чему система лишается податливости в окружном направлении, а следовательно, с ростом величины момента вращения окружное усилие, приложенное к ведущему элементу 6, приводит не к повороту его относительно диска 4 в окружном направлении, а к осевому смещению нажимного диска, которое и уменьшает величину давления на пакет фрикционных дисков.

При износе пакета фрикциониых дисков 3 контрольный палец 12 под действием пружины t4 перемещается (вправо), его погружение во внутреннюю полость втулки 11 указывает на необходимость поджима (поворачивания) регулировочных болтов 10, Предлагаемая конструкция муфты обеспечивает повышение точности срабатывания муфты, что позволяеет уменьшить запас прочности привода, а значит уменьшить его материалоемкость, а также предлагаемая муфта позволяет обеспечить постоянство передаваемого момента вращения при значительном износе фрикционных дисков, а следовательно, увеличить межремонтный период за счет наличия простой конструкции элементов контроля и регулирования усилия сжатия фрикционных дисков.

Формула изобретения

1. Фрикционная предохранительная муфта, содержащая ведущий и ведомый элементы, соединенные посредством фрикционных дисков, поджатых посредством нажимного диска упругими элементами, установленными между вецущим элементом и нажимным диском, и средство регулирования усилия сжатия фрикционных дисков, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств, за счет повышения точности срабатывания и стабильности передаваемого момента при износе фрикционных дисков и уменЬшения вибрации, она снабжена устройством контроля усилия сжатия, а упругие элементы выполнены в,виде стержней, имеющих два кососимметричных, изогнутых по радиусу участка, величина радиуса которых выбирается из условия обеспечения выпрямления их

1518584

Составитель Ю.Доможилов

Техред Л.Сердюкова

Корректор М.Шароши

Редактор Т.Парфенова

Тираж 721

Заказ 6588/41

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 пои нагружении стержней рабочей наг }узкой.

2. Муфта по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что устройство конт11оля усилия сжатия выполнено в виде

1 реэьбовых втулок, ввинченных в веду.щий элемент и регулируемых по длине пальцев, размещенных во втулках и

5 подпружиненных относительно последних.