Предохранительная фрикционная муфта

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к устройствам для передачи крутящего момента ограниченной величины , и является усовершенствованием основного авт. св. Мг 1553770. Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения автоматического возврата элементов муфты в исходное положение. Нажимной диск (НД) 4 связан с отжимной втулкой (В) 6, подпружиненной относительно НД 4 посредством пружины (П) 10. Между упорным диском 7 и отжимной В 6 размещены в гнездах 8 переменной глубины шарики 9. Прижатие фрикционных пар осуществляется П 17, усилие которой передается на НД 4 через упорную В 12. Шарики 14, расположены в гнездах В 12 и опираются на торцовую поверхность 15 НД 4, на которой выполнены ответные гнезда. Центробежные грузы 19 размещены между опорным 20 и нажимным 18 элементами. Крутящий момент на отжимной В 6 при смещенном положении шариков 9 от оси симметрии гнезд 8 больше момента на НД 4 при отжатом элементе 18 и меньше последнего при смещенном положении грузов 19. При перегрузке НД 4 поворачивается, что сопровождается отходом вправо В 6 и сжатием П 10. Шарики 14 попадают в гнезда 16, выполненные на торцовой поверхности НД 4, что приводит к ослаблению сжатия П 17. После остановки муфты П 10, воздействуя на бтжимную В 6, возвращает ее вместе с НД 4 в исходное положение. 1 з.п. ф-лы, 3 ил

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53)5 F 16 D 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

2t

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1553770 (21) 4671668/27 (22) 03.04.89 (46) 07.10.91. Бюл. М 37 (?5) М.П. Шишкарев (53) 621-825.5(088.8)

- (56) Авторское свидетельство СССР

М 1553770, кл. F 16 0 7/02. 1988, (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ФРИКЦИОН-, НАЯ МУФТА (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи крутящего момента ограниченной величины, и является усовершенствованием основного авт. св. М 1553770. Цель изобретения — повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения автоматического возврата элементов муфты в исходное положение. Нажимной диск (НД) 4 связан с отжимной втулкой (В) 6, подпружиненной относительно НД 4 посредством пружины (П) 10. Между упорным диском 7 и отжимной,, Я2,, 16826б8 А2

В 6 размещены в гнездах 8 переменной глубины шарики 9. Прижатие фрикционных пар осуществляется П 17, усилие которой передается на НД 4 через упорную В 12. Шарики

14, расположены в гнездах В 12 и опираются на торцовую поверхность 15 НД 4, на которой выполнены ответные гнезда. Центробежные грузы 19 размещены между опорным 20 и нажимным 18 элементами, Крутящий момент на отжимной В 6 при смещенном положении шариков 9 от оси симметрии гнезд 8 больше момента на НД 4 при отжатом элементе 18 и меньше последнего при смещенном положении грузов 19. При перегрузке НД 4 поворачивается, что сопровождается отходом вправо В 6 и сжатием П 10. Шарики 14 попадают в гнезда 16, выполненные на торцовой поверхности НД 4, что приводит к ослаблению сжатия П 17; После остановки муфты П 10, воздействуя на бтжимную

В 6, возвращает ее вместе с НД4 в исходное положение. 1 з,п. ф-лы, 3 ил, 1682668

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи крутящего момента ограниченной величины, и является усовершенствованием изобретения по авт. св, М 1553770.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения автоматического возврата элементов муфты в исходное положение, На фиг. 1 показана предохранительная фрикционная муфта, принципиальная кинематическая схема; на фиг. 2 — нажимное устройство; на фиг, 3 — отжимное устройство.

Предохранительная фрикционная муфта содержит соосно размещенные ведущую

1 и ведомую 2 полумуфты, связанные фрикционным диском 3, Нажимной диск 4 установлен на полумуфте 1 свободно и связан при помощи направляющей шпонки 5 с отжимной втулкой 6, имеющей возможность перемещения в осевом направлении, Между упорным диском 7 полумуфты 1 и отжимной втулкой 6 размещены в гнездах 8 переменной глубины отжимные тела качения в виде шариков 9, образующих отжимное устройство. Отжимная втулка 6 подпружинена относительно нажимного диска 4 посредством пружины 10, которая должна иметь на,àã üHàå усилие затяжки.

При помощи направляющей шпонки 11 упорная втулка 12 связана в окружном направлении с полумуфтой 1, а значит, и с упорным диском 7 и имеет возможность перемещения в осевом направлении относительно полумуфты 1. В гнездах 13 упорной втулки 12 размещены нажимные тела 14 качения в виде шариков, а на обращенной к упорной втулке 12 торцовой поверхности 15 нажимного диска 4 выполнены ответные гнезда 16 под шарики 14, смещенные относительно гнезд 8 переменной глубины отжимной втулки 6 на величину, равную половине окружного шага размещения гнезд 8 и 16, что образует нажимное устройство. Прижатие фрикционных поверхностей фрикционного 3, нажимного 4 и упорного 7 дисков осуществляется при помощи регулируемой нажимной пружины 17, установленной между упорной втулкой 12 и нажимным элементом 18 центробежного нажимного устройства, Крутящий момент на отжимной втулке 6 при смещенном положении отжимных тел качения в виде шариков 9 от оси симметрии соответствующих им гнезд 8 переменной глубины больше момента на нажимном диске 4 при отжатом положении нажим ного элемента 18 и меньше последнего укаэанного момента при смещенном Iloложении центробежных грузов 19.

Центробежные грузы 19 могут быть раэме,цены между установленным с возможностью вращения и осевого перемещения нажимным 18 и жестко закрепленным опор5 ным 20 элементами. По крайней мере один из указанных последних элементов 18 и 20 может быть выполнен с наклонной контактирующей с центробежными грузами 19 в виде шариков поверхностью 21, а также с

10 расположенным с воэможностью взаимодействия с грузами 19 ограничителем 22 их радиального перемещения, Опорный элемент 20 может быть установлен с возможностью осевого переме15 щения с его фиксацией в любом промежуточном положении. Этим обеспечивается регулировка силы сжатия пружины

17 и, следовательно, величины предельного крутящего момента, передаваемого муфтой.

20 Шарики 19 могут быть размещены в сепараторе (не показан), закрепленном на полумуфте 1, либо в радиальных пазах (не показаны), выполненных в опорном 20 или в нажимном 18 элементах. В последнем слу25 чае нажимной элемент 18 должен быть связан в окружном направлении с полумуфтой

1, например, посредством направляющей шпонки (не показана). Наклонная поверхность 21 может быть выполнена в виде ко30 нуса, образующего расширяющуюся от оси вращения муфты полость 23, Наклонная поверхность 21 может быть выполнена на опорном элементе 20. В этом случае нажимной элемент может быть выполнен с пло35 ской рабочей поверхностью.

Величина угла у между рабочей поверхностью гнезд переменной глубины 8 отжимного устройства и осевой плоскостью может быть определена из следующего не40 равенства: гttf ð> F< Р f(F рi F j:pi + йср)) t g(fl-ртР„р,. - -- . — 1 1 сайф- р) г о где Fi — сила сжатия нажимной пружины 17;

45 F

Вся — средний радиус трения фрикционного диска 3;

R — радиус окружности, на которой расположены нажимные тела 14 качения;

50 r — расстояние от оси муфты до отжимных тел 9 качения;

R< — радиус наружной поверхности отжимной втулки 6;

Р угол между рабочей поверхностью

55 ответных гнезд 16 нажимного диска 4 и осевой плоскостью муфты;

f — коэффициент трения между фрикционными поверхностями фрикционного 3, нажимного 4 и упорного 7 дисков;

1682668

fi — коэффициент трения в подвижных соединениях муфты;

p — угол трения.

Фрикционный 3, нажимной 4 и упорный

7 диски могут быть выполнены при необходимости из закаленной стали или чугуна.

Предохранительная муфта работает следующим образом, В статическом положении шарики 14 контактируют с выступами нажимного диска 4. Шарики 19 под действием силы сжатия пружины 17 и наклонной поверхности 21 нажимного элемента 18 занимают положение, изображенное на фиг, 3, В период разгона муфты шарики 19 смещаются в радиальном направлении под действием центробежной силы и, воздействуя на наклонную поверхность 21 нажимного элемента 18, перемещают его влево, что сопровождается увеличением деформации пружины 17 и соответствующим этому возрастанию силы прижатия фрикционных поверхностей фрикционного 3, нажимного 4 и упорного 7 дисков друг к другу. Одновременно с этим нажимной диск 4 поворачивается относительно полумуфты 1 под действием момента сил трения, вместе с ним поворачивается и отжимная втулка 6, связанная с диском 4 шпонкой 5. В результате этого на шариках 9 возникает распорная сила, стремящаяся отжать вправо втулку 6, чему препятствует пружина 10.

При передаче крутящего момента, не превышающего по величине номинального, отжатие вправо втулки 6 невелико либо вообще отсутствует. Это означает. что распорная сила не превышает силу сжатия пружины 10 и силу трения на шпонке 5, Укаэанное условие обеспечивается соответствующим подбором параметров пружины

10 и отжимного кинематического устройства.

Вследствие того, что начальная сила сжатия пружины 17 меньше силы, необходимой для передачи номинального крутящего момента, в начальный период разгона муфты возможно проскальзывание фрикционных поверхностей дисков 3, 4 и 7, если пуск муфты происходит под нагрузкой, т.е, к полумуфте 2 приложен момент сил сопротивления, равный номинальному крутящему моменту, Сила сжатия пружины 17 при работе муфты равна усилию предварительной затяжки и дополнительному усилию, создаваемому центробежным нажимным устройством, и on ределяет величину номинального крутящего момента, Действующая на втулку 6 распорная сила шариков

9 передается на нажимной диск 4 через

40 пружину 10 и за счет трения на шпонке 5, и уменьшает фактическую силу прижатия фрикционных поверхностей дисков пропорционально величине передаваемого крутящего момента посредством нажимного диска 4.

При возрастании передаваемой нагрузки нажимной диск 4 смещается в окружном направлении относительно полумуфты 1, что приводит к перемещению вправо втулки

6, дополнительному сжатию пружины 10, уменьшению силы прижатия фрикционных поверхностей дисков 3, 4 и 7. Одновременно с этим шарики 14. перекатываясь по торцовой поверхности 15 нажимного диска 4, попадают в гнезда 16 последнего, в результате чего упорная втулка 12 ïåðåìåщается влево, уменьшая при этом силу сжатия пружины 17. Нажимной элемент 18 при этом удерживается на месте, а шарики

19 упираются одновременно в наклонную поверхность 2 1 элемента 18 и в ограничитель 22 их радиального перемещения. В результате этого усилие прижатия фрикционных поверхностей дисков 3, 4 и 7 резко уменьшается, что повышает точность срабатывания муфты и уменьшает износ поверхностей трения, При остановке муфты уменьшается центробежная сила шариков 19, в результате чего нажимной элемент 18 перемещается вправо под действием силы сжатия пружины 17, а шарики 19 смещаются в направлении к оси вращения муфты, Вследствие этого происходит уменьшение силы сжатия пружины 17. Пружина 10, воздействуя на отжимную втулку 6, создает благодаря наклонным участкам гнезд 8 переменной глубины под шарики 9 вращающий момент, возвращающий нажимной диск 4 и втулку 6 в исходное положение, при этом шарики 14 занимают положение согласно фиг. 3, а упорная втулка 12 перемещается вправо, сжимая пружину 17 на величину, равную глубине гнезд 16 нажимного диска 4. В дальнейшем работа муфты при включении происходит аналогично описанному.

Формула изобретения.

Предохранительная фрикционная муфта по авт. св. М 1553770, о т л и ч а ющ а я с я тем, что. с целью повышения эксплуатационных качеств путем обеспечения автоматического возврата элементов муфты в исходное положение, она снабжена центробежным нажимным устройством с нажимным элементом и центробежными грузами, установленными на ведущей полу1682668

Составитель И. Чикин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И, Муска

Редактор О. Головач

Заказ 3396 Тираж 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 муфте с контактом его нажимного элемента с регулируемой нажимной пружиной, причем крутящий момент на отжимной втулке при смещенном положении отжимных тел качения от оси симметрии соответствующих им гнезд переменной глубины больше момента на нажимном диске при отжатом положении нажим%ого элемента и меньше последнего упоМйутого момента при смещенном положении центробежных грузов.

2, Муфта по и 1, отличающаяся тем, что центробежные грузы размещены между. установленным с возможностью вращения и осевого перемещения нажимным и

5 жестко закрепленным опорным элементами, по меньшей мере один иэ которых выполнен с наклонной контактирующей с центробежными грузами поверхностью, а также с расположенным с воэможностью

10 взаимодействия с последними ограничителем их радиального перемещения,