Упругопредохранительная муфта

 

Использование: для соединения маховика ) двигателя внутреннего сгорания с валом отбора мощности привода сельскохозяйст2 венных машин. На маховике 1 закреплены посредством осей 2 и вкладышей 4 резиновые ролики 3. На валу 6 отбора мощности установлены полумуфты 5 с выступами и впадинами на внутренней поверхности. При передаче номинального крутящего момента ролики 3 находятся во впадинах. При перегрузке полумуфты перемещаются одна относительно другой, деформируя ролики и перекатывая их через выступы. Резиновые ролики 3 способствуют гашению крутильных колебаний, Приводятся зависимости для определения параметров выступов и впадин. 1 з.п.ф-лы, 4 ил,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

О ОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4948425/27 (22) 12.05.91 (46) 15.02.93, Бюл. М 6 (71) Ростовский-на-Дону институт сельскохфэяйственного машиностроения (72) P.Ñ.Галаджев, Л.И,Алексеев, Н.Г.Попов, В А.Шуринов, M.Ï.Èoôôå и О.А.Полушкин (56) Патент ГДР М 74679, кл. F 16 0 7/00, 1970 i .(54) УПРУГОПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФ

TA (57) Использование . для соединения маховик4 двигателя внутреннего сгорания с валом отбора мощности привода сельскохозяйстИзобретение относится к сельскохозяйст венному машиностроению и применяется ля соединения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания (ДВС) с валом отбора мощности (BOM) привода сельскохозяйственных машин.

В настоящее время в целях упрощения ко струкции в ряде самоходных сельскохозя ственных машин,. имеющих ременный пр вод от ВОМ ДВС, не используются традиционные муфты сцепления, соединяющ е коленчатый вал ДВ С с ВОМ ДВС. В этих ма инах в качестве муфты сцепления испо ьзуются механизмы ослабления натяжени ремня с помощью поворота на рычаг наТяжного шкива или перемещейия вала ведомого шкива передачи.

В известных конструкциях BOM от ДВС зерноуборочных комбайнов, не имеющих традиционной муфты сцепления (" Джон .Дир-8820", "Дон-1500" и др,), соединение

ВОМ с ДВС осуществляется жестко, с соЯЛ,, 1795183А1 (51)5 F 16 Р 7/00 венных машин. На маховике 1 закреплены посредством осей 2 и вкладышей 4 резиновые ролики 3, На валу 6 отбора мощности установлены полумуфты 5 с выступами и впадинами на внутренней поверхности. При передаче номийального крутящего момента ролики 3 находятся во впадинах, При перегрузке полумуфты перемещаются одна относительно другой, деформируй ролики и перекатывая их через выступы. Резиновые ролики 3 способствуют гашению крутиль-, ных колебаний. Приводятся зависимости для определения параметров выступов и впадин. 1 з.ri.ô-лы, 4 ил, блюдением повышенных требований к точности, и прочности соединяемых деталей.

Целесообразным по технико-экономическим показателям было бы введение упру-: в гой муфты, соединяющей BOM и ДВС, i 4 выполняющей функции гасителя крутиль- сО ных колебаний и компенсатора монтажных (Я погрешностей.. а

Известно применение в муфтах сцепле- О(р ния ДВС устройств для снижения нагрузок от крутильных колебаний в виде гасителей крутильных колебаний, которые являются средством устранения в силовой передаче опасных резонансных колебаний, а также уменьшение напряжений в элементах силовой передачи, возникающих при импульсных нагрузках.

Наиболее распространенным видом гасителей крутильных колебаний являются гасители с механическим трением и упругими элементами, выполненными в виде витых пружйн.

3 1795183 4

Несмотря на широкое распространение мощности, упругие элементы выполнены в этих конструкций необходимо отметить видероликовизэластомеров,йапример;ресложность их изготовления и сборки. Дета- зины, армированных вкладышами из антили таких гасителей крутильных колебаний фрикционных материалов, имеющих требуют высокой точности механической и 5 возможность свободно вращаться на паль. термической обработки, точности сборки, цах; закрепленных на маховике, а на полуобеспечивающей заданные параметры сил . муфте вала отбора мощности размещена трения, регулировки в процессе эксплуата- . профилированная поверхность, образованции. Вместе с тем известные конструкции ная чередующимися в окружном направлетаких гасителей не имеют элементов ком- 10 нйи.выступами и впадинами, очерченными пенсации погрешностей установки ВОМ от- цилиндрическими, поверхностями, радиус носительно вала ДВС, .; .: которых выбран йз условия обеспечения неИзвестны конструкции гасителей кру- самоторможения,. тильных колебаний в муфтах сцепления Передача крутящего момента от коленДВС, использующие в качестве упругого 15 чатого вала ДВС к ВОМ осуществляется пуэлемента резину,таккакона.нарядусупру- .тем перекатывания и одновременного гими свойствами обладает и внутренним деформирования упругих роликов, закреп трением (гистерезисом).: ленных на маховике ДВС по профилю зуб-Гасители крутильных колебаний с рези-: чатого венца ступицы В0Ма, новыми элементами.просты визготовлении 20 . При перекатывании ролика создается и сборке, а также не требувт регулировки в нормальное давление на элемент профиля эксплуатации, Ограниченное применение .. дорожки, пропорциональное произведению

"гасителей колебаний с резиновыми упруги- радиальной деформации ролика на его жесми, элемейтами объясняется тем, что требу-: .:.ткость..Усилие сопротивлейия перекатывается использование специальных. 25 нию ролика равно этому нормальному синтетическихтеплостойкихрезин. давлению, умноженному на коэффициент

В настоящее время отечественными перекатывания, определяемый условием учеными созданы тейлостойкие резины с деформацииупругого ролика, шйроким диапазоном упругих свойств. Размеры профилировайной поверхности:

Наиболее близкой по технической сущ- 30 полумуфты и упругих роликов определены-из ности идостигаемому результатукзаявляе-. следующих зависимостей, обеспечивающих мой является предохранительная муфта, необходимую крутильную жесткость муфты и выполненная в виде двух полумуфт с враща- ограничения передаваемого крутящего моющимйся резиновыми. кольцами, помещен- мента путем перекатывания роликов через ными внутри металлического бандажа, 35 выступы профиля.

Это устройство не обеспечивает хоро. шего прилегания,роликов к ко туру соответ- . Я„ш р„, a:: обеспечйвается .гашение крутильнйх коле- где ф, „- максимальный угол упругого забаний от коленчатого вала ДВС. по этой же 40 кручивания муфты; причине компенсация погрешностей уста- I — длина дуги: по окружности впадин, . новки БОМ относительно коленчатого вала соответствующая углу 0; в полной мере не обеспечивается. Поэтому В - радиус окружности впадин; эта предохранительная муфта не может.. h— - высота выступа зубчатого венца; быть использована в таком ответственном 45 M < — максимальное значение передаместе,как привод BOM от ДВС сельхозма-. ваемого крутящего момента; шин.; z — число роликов;

Цель изобретения — повышение надеж- g — радиус ролика (знак "плюс" — при ности соединения маховика двигателя внут- расположении выступов и впадин на наружреннего Сгорания с валом отбора мощности 50 ной поверхности полумуфты, знак "-" при путем снижения нагрузки от стационарных .: расположении выступов и впадин на внут...и имйульсных крутильных колебаний при ренней поверхностиполумуфты); выполнении условий компенсации погреш- " f — коэффициент. перекатывания ролика ностей его установкй относительно колен- через выступ зубчатого венца; .. чатого вала двигателя.. 55 Ср — радиальная жесткость ролика при

Поставленная цель достигается тем, что перекатывании через выступ зубчатого венв упругопредохранительной муфте. состоя-.. ца щей йз упругих элементов, закрепленных на .. уменьшение нагрузок от крутильных ко- . маховике двигателя внутреннего сгорани и лебаний и импульсных нагрузок осуществ-. полумуфты, соединенной с валом отбора

1795183

10

ЗО ляется за счет упругой деформации роликов, а также диссипации энергии придеформации роликов в связи с проявлением внутреннего и внешнего трения.

При дальнейшем увеличении крутящего момента и достижении максимальной величины ролики, упруго перекатывающиеся по зубчатому профилю, перескакивают через вершины профиля в следующую впадину, предохраняя этим ВОМ от перегрузок.

Возникающие в процессесборкидвигателя возможные погрешности относительного расположения .картера маховика и корпуса BOM компенсируются большой податливостью резиновых роликов.

На фиг,1 изображен продольный разрез упругопредохранительной муфты с внутренним зацеплением упругих роликов и продольной дорожки, установленной в кар- . тере маховика ДВС; на фиг.2- разрез по А-А фиг.1: на фиг,З изображен продольный разрез упругопредохранительной муфты с внешним зацеплением упругих роликов и профильной дорожки, установленной в картере маховика ДВС; на фиг.4- разрез по А-А фиг.3

На маховике 1 по окружности закреплены пальцы 2, на которые одеты резиновые рОлики 3, армированные вкладышами 4 из антифрикционного материала. На венце полумуфты 5, закрепленной на валу отбора мощности 6, выполнен зубчатый венец 7, Формула изобретения

1. Упругопредохранительная муфта, содержащая две охватывающие одна другую полумуфты. одна иэ которых выполнена с профилированной рабочей поверхностью, а нв другой закреплены оси со свободно установленнымй на них посредством вкладышей роликами из резины, расположенными в контакте с профилироаанной рабочей по- верхностью первой полумуфты, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения надежности при соединении маховика двигателя внутреннего сгорания с валам отбора мощности путем снижения нагрузки от стационарйых и импульсных крутильных колебаний, профилированная повврхность образована чередующимися в окружном направлении выступами и впадинами, очерчен. ными цилиндрическими поверхностями, радиус которых выбран из условий обеспечения несамотарможения, вкладйши выполнены из антифрикционного материала, полумуфта с профилированной поверхностью закреплена на валу отбора мощности, выступы которого образованы скругленйыми у вершин и впадин несамотормозящими цилиндрическими поверхностями.

Муфта работает следующим образом.

При вращении маховика 1 крутящий момент передается через пальцы 2 упругим роликам 3 и далее через полумуфту 5 зубчатым венцом 7 валу отбора мощности 6, При дальнейшем увеличении крутящего момента и достижении назначенной максимальной величины, установленной из конструктивных соображений заранее, ролики, упруго перекатывающиеся по цилиндриче-ским поверхностям, перескакивают через вершины зубчатого профиля в следующие впадины, предохраняя BOM от перегрузок.

Технико-экономический эффект данного изобретения по сравнению с существующими конструкциями складывается из зкономии в сфере производства и сфере эксплуатации. В сфере производства — эа счет упрощения и удешевления конструкции, улучшения условий монтажа корпуса

25 80М на ДВС без необходимости точной взаимной установки валов, в сфере эксплуатации — за счет уменьшения динамических нагрузок и неравномерности вращения привода сельхозмашин, что повышает надежноств выполняемого технологического процесса и ресурс сельскохозяйственной машины, а другая полумуфта закреплена на маховике.

2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что длина дуги, очерчивающей впадину, определяется из выражения t ax Я, а высота выступа определяется иэ выражения

Ь\ где I — длина дуги, очерчивающей впадину; ах- максимальный угол упругого закручивания муфты; . R — расстояние от оси полумуфты до вершины впадины;

h — высота выступа;

Mmax — предельное значение передаваемого крутящего момента;

Z - число роликов; г- радиус ролика (знак "+" при расположении выступов и впадин на наружной поверхности полумуфты, знак "-" при расположении выступов и впадин на внутренней поверхности полумуфты);

f — коэффициент перекатывания роликов через выступы; ср — радиальная жесткость ролика.

1795183

1795183