Предохранительная шариковая муфта

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам передачи момента вращения ограниченной величины. Цель изобретения - повышение долговечности муфты. Полумуфты (П) 2 и 3 установлены на стакане 1 и подпружинены друг к другу пружиной 11. Между П 2 и 3 в гнездах переменной глубины, имеющих форму радиальных пазов 6, установлены в Д 7 шарики 5. Диск (Д) м. б. сцеплен своими кулачками с кулачками П 2 и может перемещаться относительно последней в осевом и окружном направлениях. Отверстия 8 в Д 7 имеют вытянутую форму и наклонены к продольной оси радиальных пазов 6 П 2 и 3. При срабатывании муфты шарики (Ш) 5 перемещаются в пазах П 3, оставаясь при этом в пазах П 2, поэтому изнашиваются в основном пазы П 3. После износа участков контакта Ш 5 с пазами П 3 Д 6 вручную перемещается влево и поворачивается относительно П 2, в результате Ш 5 под действием кромок отверстий кольца перемещаются в радиальном направлении по пазам П 2 и 3 и попадают на неизношенные участки пазов П 3. После этого Д 6 вновь вводится своими кулачками в зацепление с кулачками П 2 и удерживается от смещения в осевом направлении с помощью сил магнитного взаимодействия. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 3 F 16 D 7/06

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4688333/27 (22) 03.05.89 (46) 07.07.91, Бюл. N 25 (75) M.Ï.Øèøêàðåâ (53) 621.825.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1581914, кл. F 16 D 7/06, 1988. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ШАРИКОВАЯ

МУФТА (57) Изобретение относится к машинострое-, нию, в частности к средствам передачи момента вращения ограниченной величины.

Цель изобретения — повышение долговечности муфты. Полумуфты (П) 2 и 3 установлены на стакане 1 и подпружинены одна к другой пружиной 11. Между П 2 и 3 в гнездах переменной глубины, имеющих форму радиарьных пазов 6, установлены в диске (Д) 7 шарики 5. Д м.б, сцеплен своими кулачками

5U 1661509А1 ск,улачками П 2 и может перемещаться относительно последней в осевом и окружном направлениях. Отверстия 8 в Д 7 имеют вытянутую форму и наклонены к продольной оси радиальных пазов 6 П 2 и 3. При срабатывании муфты шарики(Ш) 5 перемещаются. в пазах П 3; оставаясь при этом в пазах П 2, поэтому изнашиваются в основном пазы fl

3. После износа участкоа контакта Ш 5 с пазами П 3 Д 7 вручную перемещается влево и поворачивается относительно fl 2, в результате Ш 5 под действием кромок отверстий кольца перемещаются в радиальном направлении по пазам П 2 и 3 и попадают на неизношенные участки пазов П 3. После этого Д 7 вновь вводится своими кулачками в зацепление с кулачками П 2 и удерживается от смещения в осевом направлении с помощью сил магнитного взаимодействия.

4 ил. 1661509

45

55

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи моментов вращения ограниченной величины.

Цель изобретения — повышение долговечности муфты.

На фиг.1 изображена предохранительная шариковая муфта, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3— вид Б на фиг.1; на фиг.4 — разрез В-В на фиг,1.

Предохранительная шариковая муфта содержит установленные на стакане 1 полумуфты 2 и 3, Полумуфта 2 связана со стаканом 1 с помощью направляющей шпонки 4, полумуфта 3 установлена свободно относительно стакана 1, Связь между полумуфтами

2 и 3 осуществляется посредством шариков

5, расположенных между полумуфтами .в гнездах переменной глубины (фиг,2). Гнезда обеих полумуфт выполнены в виде радиальных пазов 6 (фиг.1 и 4); их боковые поверхности могут быть очерчены прямыми либо кривыми линиями, В данном примере гнезда имеют одинаковые геометрические параметры, такие как глубина и угол наклона боковых поверхностей, что обеспечивает передачу постоянного крутящего момента при неизменной затяжке пружины и одном и том же радиальном положении шариков 5 относительно полумуфт 2 и 3. В общем случае геометрические параметры гнезд одной полумуфты могут отличаться от геометрических параметров гнезд второй полумуфты, что способствует расширению пределов регулирования крутящего момента муфты.

Между полумуфтами 2 и 3 установлен диск 7, в сквозных отверстиях 8 которого свободноустановлены шарики 5. Отверстия

8 выполнены удлиненной формы, их продольная ось симметрии образует с продольной осью симметрии радиальных пазов 6 . полумуфт 2 и 3 острый угол (фиг.4). Ширина каждого отверстия 8 выполнена такого размера, при котором шарики 5 могут свободно перемещаться вдоль них. Диск 7 установлен с возможностью осевого и окружного перемещений относительно стакана 1 и полумуфт 2 и 3 и снабжен торцевыми кулачками

9, входящими в зацепление с ответными кулачками 10, выполненными на торце полумуфты 2. В данном примере диск 7 имеет кулачки только,со стороны одного торца, однако возможен вариант выполнения кулачков со стороны обоих торцов диска 7. В этом случае и полумуфта 3 должна иметь на торце, обращенном к кольцу, ответные кулачки, Для удобства изготовления кулачки могут быть выполнены на шайбах, прикрепленных к полумуфтам 2 и 3 и к диску 7.

Кулачки могут иметь прямоугольный либо трапецеидальный профиль с углом в плане 2 — 8 . Кулачки диска 7 либо кулачки полумуфты 2 выполнены в виде постояйных магнитов, а ответные кулачки — из магнитного материала. Для исключения магнитных наводок элементы, несущие кулачки, должны крепиться к соответствующим полумуфтам 2 и 3, а также к диску 7 (если последние выполнены из магHMTHof материала) через магнитоизолирующие прокладки, Силовое замыкание муфты осуществляется с помощью пружины 11 сжатия, сила которой, а следовательно, и величина предельного крутящего момента, передаваемого муфтой, может регулироваться гайкой 12, навинченной на реэьбовой участок стакана 1.

Муфта работает следующим образом, Кулачки 9 диска 7 входят в зацепление с ответными кулачками 10 полумуфты 2 и удерживаются в сцепленном положении за счет сил магнитного взаимодействия. При этом определенное угловое положение диска 7 относительно полумуфт 2 и 3 обусл овливает месторасположение шариков 5.в отверстиях 8 диска 7 и пазах 6 полумуфт

2 и 3.

В момент срабатывания муфты шарики

5 выходят из пазов 6 полумуфты 3, оставаясь при этом в пазах полумуфты 2, так как окружное усилие на шариках замыкается одновременно на полумуфте 2 и диске 7. В этом случае в основном износу подвергаются пазы полумуфты 3, поскольку здесь имеет место значительное трение скольжения между шариками 5 и полумуфтой 3 в период срабатывания, в то время как относительное перемещение шариков 5.и полумуфты 2 отсутствует.

После того, как износ пазов полумуфты

3 в зоне ее контакта с шариками 5 достигнет максимальной величины, диск 7 вручную передвигают влево (по фиг,1) в случае, когда полумуфта 3 также имеет кулачки, При этом левая группа кулачков диска 7 входит в зацепление с кулачками полумуфты 3 и фиксируется в сцепленном состоянии магнитными силами. Правая группа кулвчков диска 6 выходит из зацепления с кулачками полумуфты 2, В этом случае при срабатывании муфты шарики 5 перемещаются по пазам полумуфты 2, оставаясь при этом в пазах полумуфты 3, и муфта может работать до максимального износа пазов полумуфты 2 в зоне ее контакта с шариками 5.

После этого диск 7 сдвигают вручную вправо (в случае, когда кольцо имеет кулачки только с одного торца — влево) и, повора1661509

10 ше и т.д. Это позволяет существенно (в 15

20 чивая его по часовой стрелке (при виде слева по фиг.1) на определенный угол, обеспечивающий смещение шариков 5 на неизношенные зоны пазов полумуфт 2 и 3, вводят в зацепление с кулачками полумуфты 2 или 3, При этом наклонные стенки отверстий 8 диска 7, воздействуя на шарики 5, перемещают их в радиальном направлении по паэам 6 полумуфт 2 и 3, удаляя при этом от оси вращения муфты, т.е. шарики 5 начинают контактировать с пазами полумуфт на участках, не подверженных износу. По мере износа очередных зон контакта аналогичным образом шарики 5 перемещаются дальнесколько раз) повысить долговечность муфты по сравнению с муфтой-прототипом, Расстояние между смежными торцевыми поверхностями полумуфт 2 и 3 в статике выбирается таким, .чтобы обеспечивалась возможность беспрепятственного поворота диска 7 после выхода из зацепления кулачков. Это означает, что осевой зазор между смежными торцами полумуфт 2 и 3 должен быть бол:ьше, чем высота диска 7, включая и высоту кулачков последнего. Величина осевого зазора между диском 7 и полумуфтой 3 выбирается в зависимости от размеров муфты, условий ее эксплуатации, силы ма нитного взаимодействия.

Сила магнитного взаимодействия между кулачками диска 7 и полумуфт 2 и 3 выбирается такой, чтобы обеспечивалась воэможность перемещения диска 7 в осевом направлении вручную и вместе с тем надежная фиксация диска относительно полумуфты.

Число кулачков каждой полумуфты идисКВ 7 принимается кратным числу пазов каждой полумуфты, т.е. кратным числу шариков 5. Это условие необходимо для обеспечения возможности зацепления кулачков друг с другом при перемещении диска 7 из одного крайнего положения полумуфт 2 и 3 относительно друг друга (когда шарики 5 находятся одновременно в пазах обеих полумуфт). Число кулачков одной полумуфты должно быть равно числу кулачков второй полумуфты, а кулачки на полумуфтах должны быть расположены таким образом по

40 с

50 окружности, чтобы при осевом перемещении диска 7 от одной полумуфты к другой без его поворота обеспечивалось зацепление кулачков диска и соответствующей полумуфты.

Поскольку повооот диска 7 относительно полумуфт 2 и 3 не только определяет радиальное положение шариков 5 в пазах полумуфт, но и зависит от возможности зацепления кулачков кольца и той полумуфты или другой, число кулачков на кольце и каждой полумуфте выбирается в зависимости от угла наклона отверстий диска 7, геометрических параметров пазов полумуфт 2 и 3 и диаметра шариков 5, так как от параметров пазов полумуфт и диаметра шариков зависят размеры зоны износа пазов полумуфт, а число кулачков и угол отверстий диска 7 влияют на величину радиального перемещения шариков 5 при повороте кольца.

Поскольку в результате поворота диска

7 изменяется расстояние от оси вращения муфты до шариков 5, необходима регулировка силы сжатия пружины 11 с целью восстановления (при необходимости) первоначальной величины предельного крутящего момента, передаваемого муфтой.

Формула изобретения

Предохранительная шариковая муфта, e,одержащая две подпружиненные одна к другой полумуфты с выполненными на их торцах профильными гнездами переменной глубины, связанные посредством шариков, расположенных в гнездах полумуфт, диск с отверстиями под шарики и торцевыми кулачками, установленный между полумуфтами с возможностью осевого перемещения и зацепления за счет сил магнитного взаимо.действия с выполненными на торце одной из полумуфт ответными кулачками, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения долговечности муфты, гнезда полумуфт выполнены в виде радиальных пазов с профильными боковыми гранями, а отверстия в диске выполнены удлиненной формы и их продольная ось образует с продольной осью пазов полумуфт острый угол, при этом диск установлен с возможностью окружного перемещения.

1661509

Фиг.9 .

Составитель Ю, Доможилов

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор Т. Малец

" Заказ 2112 Тираж 4 14 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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