Предохранительная фрикционная муфта
Использование: ограничение величины передаваемого крутящего момента. Полумуфты связаны фрикционным диском, прижатым к упорному диску одной из полумуфт. Прижатие осуществляется основной пружиной . Нажимной диск расположен между фрикционным и упорным дисками концентрично последнему и поджат к первому дополнительной пружиной. Шарики расположены в гнездах переменной глубины между упорным и нажимным дисками. При перегрузке нажимной диск смещается в окружном направлении и шарики вступают в контакт с гнездами переменной глубины, начиная передавать крутящий момент Возникающая при этом распорная сила уменьшает нажатие основной пружины. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 D 7/02
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4880686/27 (22) 06.11.90 (46) 07.06.92, Бюл, № 21 (75) M,Ï. Шишкарев (53) 621.825.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1455079, кл. F 16 D 7/02, 1986, Авторское свидетельство СССР
¹ 1339329, кл. F 16 D 7/02, 1986. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЪНАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА (57) Использование: ограничение величины передаваемого крутящего момента, Полумуфты связаны фрикционным диском,.приИзобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи крутящих моментов ограниченной величины, Известна предохранительная фрикционная муфта, содержащая две полумуфты, связанные фрикционным диском, подпружиненные к нему основной и дополнительный нажимные диски, расположенные концентрично друг другу, и отжимной узел с нажимной втулкой, связанной с внешним нажимным диском (а. с. СССР N. 1455079, кл. F 16 0 7/02, 1986).
Муфта имеет низкую долговечность вследствие износа фрикционных поверхностей.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому.результатуявляется предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, связанные фрикционным диском, подпружиненным к закрепленному на ведущей полумуфте упорному., . Ж 1739116 А1
2 ,. жатым к упорному диску одной из полумуфт, Прижатие осуществляется основной пружиной, Нажимной диск расположен между фрикционным и упорным дисками концентрично последнему и поджат к первому дополнительной пружиной, Шарики расположены в гнездах переменной глубины между упорным и нажимным дисками, При перегрузке нажимной диск смещается в окружном направлении и шарики вступают в контакт с гнездами переменной глубины, начиная передавать к рутя щий момент. В озникающая при этом распорная сила уменьшает нажатие основной пружины. 2 ил, диску, нажимной диск, установленный на ведущей полумуфте концентрично упорному диску с возможностью вращения и осевого перемещения и подпружиненный к фрикционному диску дополнительной пружиной, а такжс тела качения, размещенные в гнездах переменной глубины между внешней и внутренней частями нажимного диска (а, с. СССР N 1339329, кл. F 16 D 7/02, 1986).
Недостаток-муфты заключается в невысокой долговечности вследствие износа фрикционных пар, Цель изобретения — увеличение долговечности муфты за счет. уменьшения износа фрикционных пар.
Поставленная цель достигается тем, что в предохранительной фрикционной муфте, содержащей ведущую и ведомую полумуфты, связанные фрикционным.диском. подпружиненным к закрепленному на ведущей полумуфте упорному диску, нажимной диск, установленный на ведущей полумуфте концентрично упорному диску с возможностью
1739116
Т = Rf(F — F1), ща> г (3) (6) вращения и осевого перемещения и подпру>киненный для фрикционного взаимодействия к фрикционному диску дополнительной пружиной, а также тела качения, размещенные в двух частях, гнезд переменной глубины, одна часть которых выполнена на нажимном диске, нажимной диск расположен между упорным и фрикционным дисками, а дополнительная пружина — между упорным.и нажимным дисками, вторая часть гнезд переменной глубины выполнена в упорном диске; а величина угла а между боковой поверхностью каждого гнезда переменной глубины и осевой плоскостью муфты, проходящей через центр соответствующего этому гнезду тела качения, выбрана при соблюдении следующего условия: где r — радиус окружности, на которой расположены тела качения;
R — средний радиус трения между упорным и фрикционным дисками;
f — коэффициент трения между упорным и фр .кционным дисками.
На фиг. 1 изображена принципиальная схема предохранительной фрикционной муфты; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1.
П редохран ител ьная фри кционная муфта содер>кит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, связанные фрикционным диском 3.
Прижатие последнего к упорному диску, закрепленномуу жестко на полумуфте 1, осуществляется пружиной 4, усилие сжатия которой регулируется при помощи регулировоч ного элемента 5.
Нажимной диск 6 установлен с возможностью вращения и осевого перемещения относительно полумуфты 1 между упорным и фрикционным 3 дисками и подпружинен к последнему дополнительной пруЖиной 7, установленной между упорным и нажимным 6 дисками. Усилие сжатия пружины 7 меньше усилия сжатия пружины 4.
Шарики 8 размещены в гнездах переменной глубины, выполненных на упорном и нажимном 6 дисках.
Муфта работает следующим образом, Пружина 4 отрегулирована на усилие, при котором муфта передает номинальный крутящий момент парой упорный диск— фрикционный диск 3.
При наступлении перегрузки фрикционный диск. 3 проскальзывает относительно упорного диска, при это 4 на>кимной диск 6 поворачивается относительно полумуфты 1 и шарики 8 заклиниваются в гнездах переменной глубины, передавая крутящий момент, Номинальный крутящий момент муфты равен
5 где R — средний радиус трения между упорным и фрикционным 3 дисками;
10 f — коэффициент трения между укаэан.ными дисками, соответствующий номинальному крутящему моменту;
F — первоначальная сила пружины 4;
F< — то же, для пружины 7.
15 Крутящий момент муфты при буксовании
Т1 = Rf(F — F>- Fp)+Ref>(F<+Fp), (2) 20 где Fp — распорная сила на шариках 8;
R> — средний радиус трения между фрикционным 3 и нажимным 6 дисками, 11 — коэффициент трения между указанными дисками, 25 Распорная сила составляет
30 где r — радиус окружности, на которой расположены шарики 8; а — угол между боковой поверхностью гнезда переменной глубины и осевой плоскостью муфты, проходящей через центр со35 ответствующего этому гнезду шарика.
Решая уравнение (3), получим;
F< R t — R>f< ща Подставив полученный результат из (4) и (2), имеем: Т1 = (F — F1) Rf + F1 R1 f 45 х (1 — (R f — R1 f1) ), (5) sgа г — R1f1 tg а Для удовлетворения условия Т > Т необходимо, чтобы второе слагаемое в (5) было отрицательной величиной, что обеспечивается выполнением следующего неравенства: решая которое, получаем; tg Q > 1739116 Выполнение полученного условия обеспечивает уменьшение момента буксования муфты по сравнению с номинальным моментом, что позволяет уменьшить износ фрикционных пар и повысить долговеч- 5 ность муфты. В силу специфики муфта может быть выполнена только однодисковой. Использование изобретения позволит увеличить долговечность за счет уменьше- 10 ния износа фрикционных пар при срабатывании, Формула изобретения Предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полу- 15 муфты, связанные фрикционным диском, подпружиненным к закрепленному на ведущей полумуфте упорному диску, нажимной диск, установленный на ведущей полумуфте концентрично упорному диску с возможно- 20 стью вращения и осевого перемещения и подпружиненный для фрикционного взаимодействия к фрикционному диску дополнительной пружиной, а также тела качения, размещенные в двух частях гнезд перемен- 25 ной глубины, одна часть которых выполнена на.нажимном диске, отличающаяся тем, что, с целью увеличения долговечности за счет уменьшения износа фрикционных пар, нажимной диск расположен между упорным и фрикционным дисками, а дополнительная пружина — между упорным и нажимным дисками, вторая часть гнезд переменной глубины выполнена в упорном диске, а величина угла а между боковой поверхностью каждого гнезда переменной глубины и осевой плоскостью муфты, проходящей через центр соответствующего атому гнезду тела качения, выбрана при соблюдении следующего условия: tga> Г где r — радиус окружности, на которой расположены тела качения;. R — средний радиус трения между упорным и фрикционным дисками; f — коэффициент трения между упорным и фрикционным дисками. 1739116 Составитель M.Шишкарев Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор С.Кулакова Заказ 1991 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101
