Муфта свободного хода

 

Изобретение относится к машиностроению в частности к механизмам, работающим при продолжительном режиме свободного хода и высоких скоростях обгона . Муфта состоит из наружной обоймы в виде барабана 1, на внутренней поверхности которой закреплено кольцо 3 с установленными на нем постоянными магнитами 4, сепаратора в виде втулки с пазами, в которых установлены ролики 12, и с диском 5. На

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧГСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 D 41/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЪСТВУ!

Л (21) 4761293/27 (22) 24.11.89 (46) 07.05,92. Бюл. № 17 (71) Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР (72) И.А.Шаповал, Л.И.Бойко, А.С.Климук и

В,В.Щетка (53) 621.825.5(088.8) (56) Мальцев В.Ф. Роликовые механизмы свободного хода. — М,: Машгиз. 1959, с.8.

Авторское свидетельство СССР

¹ 556267, кл. F 16 D 41/06. 1975, Ы„„1732060 А1 (54) МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам, работающим при продолжительном режиме свободного хода и высоких скоростях обгона. Муфта состоит из наружной обоймы в виде барабана 1, на внутренней поверхности которой закреплено кольцо 3 с установленными на нем постоянными магнитами 4, сепаратора в виде втулки с пазами, в которых установлены ролики 12, и с диском 5. На

4 ()

О (. с

jC) 1732060 последнем размещены постоянные магниты 6, Диск 5 подпружинен относительно звездочки 10 кольцевой пружиной 9. Магниты 6 установлены одноименными полюсами радиально, а магниты 4 — тангенциально, причем последние одноименными полюсами направлены в сторону широкой части клиновых пазов звездочки 10, При вращении звездочки 10 по часовой стрелке с угловой скоростью, большей, чем у барабана 1, Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции муфт свободного хода, работающих при продолжительном свободном ходе и высоких скоростях обгона, например, для металлорежущих станков, турбин, Известны муфты свободного хода, длительное время работающие на холостом ходу, Характерной особенностью этих муфт является наличие плавающей обоймы и масляной ванны или сепаратора с роликами, подпружиненногоо относительно звездочки.

Основные недостатки известных конструкций муфт в том, что контакт роликов с обоймой или его отсутствие при работе 8 режиме обгона зависит от величины угловой скорости звездочки, что ограничивает область применения обгонных муфт этого типа, а также снижает их надежность.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является муфта свободного хода, содержащая концентрично расположенную обойму, звездочку, между которыми установлены ролики в сепараторе и тормозное устройство, пружины которого прижаты к сепаратору, Муфта снабжена упругим фиксатором, установленным на звездочке и постоянно прижатым к сепаратору.

Тормозное устройство закреплено на обойме и имеет тормозной момент больше, чем тормозной момент, создаваемый упругим фиксатором.

Недостатком данной муфты является то, что подтормаживание сепаратора осуществляется силой трения, величина которой зависит от состоянии контактирующих поверхностей (недопустимо попадание масла), Это снижает надежность муфты и ограничивает область применения.

Недостатком является и то, что для каждого диапазона скоростей вращения необходимо подбирать соответствующую жесткость пружин тормозного устройства, т.е. применение муфты свободного хода в между магнитами 6 и 4 за счет сил магнитного взаимодействия возникает подтормаживающий момент, отжимающий пружину 9 и ролики 12 в широкую часть клиновых пазов. Совершается свободный ход. При вращении барабана 1 быстрее звездочки 10 . пружина 9 разжимается, втулка под действием разжатой пружины 9 поворачивается, подталкивая ролики 12 в узкую часть клиновых пазов. Муфта передает момент, 4 ил. приводе после коробки перемены передач невозможно, так как муфта будет исправно работать на какой-то одной передаче, а на всех остальных либо не будет включаться, 5 либо колодки не будут отходигь от сепаратора, что предопределит их ускоренный износ.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение функцио10 нальных возможностей муфты свободного хода.

Цель достигается тем, что в предлагаемой муфте, содержащей обойму, звездочку, установленный между ними сепаратор с ро15 ликами, подпружиненный относительно звездочки, и механизм управления сепаратора, последний выполнен в виде концентрично расположенных наружного кольца, жестко связанного с обоймой муфты, и внут20 реннего диска, жестко связанного с сепаратором муфты, а на обраьценных одна к другой поверхностях кольца и диска закреплены постоянные магниты, причем магниты, установленные на поверхности

25 одного из элементов, направлены одноименными полюсами в сторону другого элемента, на котором магниты установлень теми же полюсами в сторону, противопо.ложную вращению, 30 В результате этог0, поджим poflvlKQB сепаратором при свободном ходе осуществляется за счет момента, возникающего при взаимодействии постоянных магнитов, Это позволяет отказаться от использования си35 лы трения в подтормаживающем устройстве.

На фиг.1 представлена муфта свободного хода, общий вид: на фиг,2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — разрез Б-Б на фиг.1; на

40 фиг.4 — график моментов от действия магнитов.

Муфт» свободного хода состоит из наружной обоймы, выполненной в виде барабана 1, жестко закрепленного на валу 2. На

1732060

40

45 внутренней поверхности барабана 1 жестко закреплена наружная обойма механизма управления сепаратором, выполненная в виде кольца из секторных вставок 3 с жестко закрепленными в них постоянными магнитами 4, установленными на равном расстоянии один от другого и ориентированными полюсами S s сторону вращения. Внутренняя обойма механизма управления сепаратором выполнена в виде диска 5 с шестью закрепленными по наружному периметру магнитами 6, расположенными на равном расстоянии один от другого и установленными полюсом К наружу, которых в два раза больше, чем магнитов 4. Диск 5, свободно посаженный на вал 7 на подшипниках 8, подпружинен кольцевой пружиной 9 относительно звездочки 10, жестко закрепленной на валу 7, и жестко связан с одним торцом сепаратора, выполненного в виде втулки 11, Втулка 11 имеет пазы, в которые вставлены ролики 12, расположенные между барабаном 1 и звездочкой 10, Муфта работает следующим образом.

При работе муфты в режиме свободного хода звездочка 10 вращается по часовой стрелке с большей угловой скоростью, чем барабан 1 с секторными вставками 3. Втулка 11 вращается вместе со звездочкой 10 и диском 5, Между магнитами 6 и 4 возникает момент, препятствующий вращению по часовой стрелке втулки 11 диска 5, который разжимает кольцевую пружину 9 и прижимает ролики 12 торцами пазов втулки 1 к звездочке 10, Между барабаном 1 и роликами 12 образуется зазор, Момент на диске 5 при постоянной скорости обгона изменяется в зависимости от угла относительного поворота р (характерные кривые от соседних магнитов 6 М> и Mg представлены на фиг.4). С увеличением сксрости обгона моменты М> и Ма будут стремиться к среднему моменту М2. Поэтому для установления зазора между барабаном 1 и

50 роликами 12 будет достаточно момента Мс, При изменении режима работы муфты угловые скорости звездочки 10 и барабана

1 выравниваются, а затем барабан 1 начинает вращаться быстрее звездочки 10. Втулка

55 11 под действием разжатой кольцевой и ружины 9 поворачивается относительно звездочки 10 и торцами пазов подталкивает ролики 12 к барабану 1. Ролики заклинивают барабан 1 и звездочку 10. Муфта передает момент.

B предлагаемой муфте для подтормаживания сепаратора не используется сила трения, что позволяет расширить область применения и повысить надежность муфты.

5 Формула изобретения

Муфта свободного хода, содержащая обойму, звездочку с клиновыми пазами, размещенные в них ролики, сепаратор с диском, подпружиненный относительно

10 звездочки с возможностью взаимодействия с роликами, и механизм управления сепаратором, от л и ч а ю ща я с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможчостей, механизм уп15 равления сепаратором выполнен в виде кольца, установленного на внутренней поверхности обоймы, и постоянных магнитов. закрепленных на обращенных друг к другу поверхностях кольца и диска, причем магни20 ты на одном из элементов размещены одноименными полюсами в радиальном направлении, а на другом — в тангенциальном направлении, и их одноименные полюса обращены в сторону широкой части

25 клиновых пазов.

Составитель И,Шаповал

Редактор О.Хрипта Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Н, Король

Заказ 15б9 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