Предохранительная фрикционная муфта

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи ограниченных по величине крутящих моментов. Цель изобретения - повышение долговечности муфты и ее нагрузочной способности путем обеспечения переменной точности срабатывания. Соосные одна с другой ведущая 1 и ведомая 2 полумуфты связаны фрикционным диском (ФД) 3. Нажимной диск 4 поджат к ФДЗ пружиной 10, дополнительный нажимной диск 5 поджат к ФД 3 пружиной 6. Шарики 9 расположены в гнездах переменной глубины нажимного 4 и упорного 8 дисков. На регулировочном элементе 7 закреплен ограничитель 14 осевого перемещения нажимного диска 5. При передаче крутящего момента на шариках 9 возникает распорная сила, отжимающая диски 3-5 влево до тех пор, пока нажимной диск 5 на вступит в контакт с ограничителем 14. При этом распорная сила на шариках 9 уменьшает силу нажатия пружины 10. Это приводит к ограничению передаваемого крутящего момента. В результате настройки муфты на большей крутящей момент происходит дополнительное сжатие пружин 6 и 10, благодаря чему увеличивается осевой зазор между нажимным диском 5 и ограничителем 14. Вследствие этого увеличивается ход нажимного диска 4. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И! щ)5 F 16 D 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ!ТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4447791/25-27 (22) 23„06 ° 88 (46) 23.08„90. Вюл. 31 (75) М„П„Ыишкарев (53) 621.825;54(088.8) (56) Поляков В.С. и др. Справочник по муфтам. — JI. Машиностроение, 1974, с. 273, рис. УП„П, (54) ПРЕДОХРАНИТЕ!!ЬНАЯ ФРИКЦИОННАЯ

МУФТА (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам дпя передачи ограниченных по величине крутящих моментов, Цель изобретения — повышение долговечности муфты и ее нагрузочкой способности путем обеспечения переменной точности срабатывания. Соосные одна с другой ведущая 1 и ведомая 2 полумуфты связаны фрикпионным диском (ФД) 3. Нажим.ной диск 4 поджат к ФД 3 пружиной 10, дополнительный нажимной диск 5 под2 жат к ФД 3 пружиной 6. Шарики 9 рас положены в гнездах переменной глуби"

mr нажимного 4 и упорного 8 дисков.

На регулировочном элементе 7 закреплен ограничитель 14 осевого перемещения нажимного диска 5 ° При передаче крутящего момента на шариках 9 возникает распорная сила, отжимающая диски 3-5 влево до тех пор, пока нажимной диск 5 не вступит в контакт с ограничителем 14. При этом распорная сила на шариках 9 уменьшает силу нажатия пружины 10, Это приводит к ограничению передаваемого крутя щего момента„ В результате настройки муфты на больший крутящий момент происходит дополнительное сжатие пружин 6 и 10, благодаря чему увеличивается-осевой зазор между нажимным диском 5 и ограничителем 14.

Вследствие этого увеличивается ход нажимного диска 4, 2 ил.

1587245

Изобретение относится к машинотроению, а именно к устройствам для ередачи ограниченных по величине рутящих моментов.

Цель изобретения — повышение долговечности муфты и ее нагрузочной способности путем обеспечения переменной точности срабатывания.

На фиг. 1 изображена принципиальая схема предохранительной фрикцинной муфты; -.а фиг. 2 — разрез А-А а фиг. 1.

Предохранительная фрикционная фта содержит соосные одна другой ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, связанные между собой фрикционным диском 3, имеющим возможность перемещения в осевом направлении. Нажимной диск 4 установлен свободно относительно полумуфты 1. Дополнительный нажимной диск 5 установлен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно диска 4 и связан с (.ним например, при помощи шлицевого

Р

,соединения„ Циск 5 поджат к диску 3 пружиной 6 сжатия, усилие которой может быть отрегулировано посредством . регулировочного элемента 7, например гайки, навинченной на резъбовой учас- 30 ток полумуфты 1.

Упорный диск 8 жестко закреплен на полумуфте 1 и снабжен гнездами переменной глубины, выполненными на его торцовой поверхности, обращенной к нажимному диску 4. Аналогичные гнезда имеет диск 4. В гнездах расположены тела качения в ниде шариков 9. Профиль гнезд образован кривыми линиями, выпуклыми в направлении 4 шариков 9 (фиг, 2).

Нажимной диск 4 подпружинен к диску 3 пружиной 10 сжатия, усилие которой регулируется при помощи регулировочного элемента 11, который может быть выполнен так же, как и элемент 7, в виде гайки, навинченной на резьбовой участок полумуфты 1.

Для доступа к регулировочному элементу 11 в полумуфте 2 должны быть выполнены отверстия, расположенные в соответствующем месте (напротив элемента 11). Для уменьшения трения между регулировочными элементами 7 и 11 и пружинами 6 и 10 установлены упорные подшипники 12 и 13, Иа регу55 лировочном элементе 7 закреплен ограничитель 14 осевого перемещения дополнительного нажимного диска 5.

Пружина 10 и регулировочный элемент 11 образуют основной нажимной узел, а пружина 6 и регулировочный элемент 7 — дополнительный нажимной узел. Нажимной диск 4, упорный диск

8 и шарики 9 образуют отжимное стабилизирующее устройство„

Начальные усилия затяжки пружин 6 и 10 могут быть равны между собой, а усилие пружины 10 может превышать усилие пружины 6. Последнее соотношение усилий пружин 6 и 10 является предпочтительным, так как способствует уменьшению глубины гнезд переменной глубины и диаметра шариков 9.

Муфта работает следующим образом.

При передаче крутящего момента с полумуфты 1 на полумуфту 2 на шариках 9 возникает распорная сила, направленная навстречу усилию пружины 10, Начальные усилия пружин 6 и

10 выбираются таким образом, чтобы при передаче муфтой номинального крутящего момента обеспечивалось выпол-. нение следующего условия:

У+У)Р

1 P где У. — начальная сила сжатия пру1 жины б;

1 то же для пружины 10 г

F — распорная сила на шариках 9

P при передаче номинального крутящего момента „

Нажимной циск 4 перемещается влево (фиг.1) до установления его новсго равновесного состояния, соответствующего номинальному крутящему моменту. При этом параметры пружин и отжимного устройства должны быть .выбраны такими, чтобы перемещение влево нажимного диска 4 обеспечивало в случае уменьшения ниже расчетной величины коэффициента трения между фрикционными дисками необходимую комп пса цию путем увеличения силы прижатия дисков в результате перемещения нажимных дисков 4 и 5 вправо поц действием пружины 10.

При возрастании передаваемой нагрузки увеличивается и распорная сила на шариках 9, что приводит к дальнейшему перемещению влево нажимного диска 4, а вместе с ним и дисков 3 и 5, Это сопровождается дополнительным сжатием пружины 10 и уменьшением усилия сжатия пружины 6 вследствие ее растяжения. В результате этого усилие прижатия фрикционных пар, опре1587245 деляемое силой пружины 6, также уменьшается. Это сопровождается также перемещением шариков 9 по гнездам переменной глубины дисков 4 и 8 и соот5 ветствующим увеличением угла давления шариков, следовательно, увеличением распорной силы на шариках 9.

После перемещения влево дисков

3-5. на определенную величину нажимиой диск 5 упирается в ограничитель 14, распорная сила на шариках 9 стремится отжать нажимной диск 4 от фрикционного диска 3 и уменьшает, таким образом, силу прижатия фрикционных пар, а значит и крутящий момент, передаваемый муфтой. Это повышает точность срабатывания муфты.

Предельный крутящий момент, передаваемый муфтой, определяется по 20 формуле

45

2} р КсрУr

Т

r + R ЕС8 с ср где К - средний радиус трения фрик- 25

Ср ционных дисков;

f — коэффициент трения;

r — радиус окружности, на которой расположены центры шариков 9;

c(— угол между касательной в точке касания шарика с гнездом переменной глубины и осевой плоскостью муфты, проходящей через ось шарика;

F — сила сжатия пружины 10, со/ ответствующая моменту касания нажимного диска 5 с ограничителем 14.

При настройке муфты на больший номинальный крутящий момент регулировочный элемент 7 перемещают влево, сжимая пружину 6, при этом расстояние между нажимным диском 5 и ограничителем 14 увеличивается. Одновременно с этим производится регулировка усилия пружины 10 в соответствии с приведенным выше условием,. В этом случае срабатыванию муфты предшествует большее осевое перемещение влево дисков 3-5 до момента касания диска 5 с ограничителем 14. Соответственно этому увеличивается и угол o( в момент срабатывания. Следовательно, точность срабатывания муфты будет выше, чем в первом случае.

Согласно определению, коэффициент точности срабатывания равен

Т м4 с

К

У

Тмин где Т Т вЂ” максимальная и ми,мике мин нимальная величины крутящих моментов.

Тогда

Т К Т е<ка т ион а абсолютная величина рассеивания крутящего момента равна

С увеличением номинального крутя щего момента повышается точность срабатывания (это соответствует уменьшению величины К ), следовательно, г уменьшается величина d Т, что позволяет уменьшать перегрузки, действующие на муфту при срабатывании, а зна чит повысить долговечность муфты и ее нагрузочную способность. Число пар трения муфты может быть больше двух.

Гнезда переменной глубины дисков

4 и 8 профилируются кривыми, обеспечивающими необходимое изменение угла давления и согласующимися с остальными параметрами отжимного устройства и пружин 6 и 10.

Формула изобретения

Предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, связанные фрикционным диском, отжимное стабилизирующее устройство, включающее нажимной диск и тела качения, размещенные в гнездах переменной глубины на упорном и нажимном дисках, и нажимной узел, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности муфты и ее нагрузочкой способности путем обеспечения переменной точности срабатывания, она снабжена дополнительными нажимным диском и нажимным узлом, выполненным в виде регулировочного элемента и закрепленного на нем ограничителя осевого перемещения дополнительного нажимного диска, по- следний связан с регулировочным элементом посредством пружины, профиль гнезд переменной глубины на упорном и нажимном дисках образован кривыми линиями, выпуклыми в направлении тел качения, а фрикционный диск расположен между основным и дополнительным нажимными дисками.

1587245

Составитель 1"..111естакова

Редактор А.Иотыпь Техред И.дпдык

Корректор Т.Палий

Заказ 2407 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101