Роликовая муфта свободного хода

 

Использование: область машиностроения , в импульсных передачах, приводах стартеров и др. Сущность изобретения: муфта состоит из звездочек, обоймы и размещенных между ними роликов. На цилиндрической поверхности роликов выполнены винтовые канавки, параметры которых определяются по математическим зависимостям. За счет прерывистости поверхности контакта ролика с обоймой и звездочкой улучшаются условия смазки, стабилизируется коэффициент трения, уменьшается пробуксовка при заклиниваний . 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (si)s F 16 0 41/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР}

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4913357/27 (22) 22.02.91 (46) 30.04.93. Бюл. f+ 16 (71) Ярославский политехнический институт (72) Г1.В,Масленников, А,Е.Кропй, M.È,Kà: саткин и Ю.В.Янчевский (56) Авторское свидетельство СССР

М 324421, кл. F 16 Р 41/06, 1971. (54) РОЛИКОВАЯ МУФТА СВОБОДНОГО . ХОДА (57) Использование: область машиностроения, в импульсных передачах, приводах

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в импульсных передачах, приводах стартеров и других устройствах.

Цель изобретения — повышение надежности и долговечности муфты.

Это достигается тем, что в предлагаемой муфте на цилиндрической поверхности роликов выполнены винтовые канавки, геометрические параметры которых определяются из условия отношения фактической площади касания ролика к контурной площади касания в пределах от 0,5 до 0,8, при этом число канавок на полоске касания не менее. двух, а нормальная ширина канавок равна от 0,05 до 0.1 длины ролика.

На фиг. 1 изображена муфта, главный вид; на фиг . 2- то же, вид слева с разрезом; на фиг, 3- полоска контакта ролика со звездочкой при наличии дискретных разрывов канавками.

Муфта содержит звездочку 1, обойму 2, ролики 3, поджатые в клиновое пространство пружиной 4 через плунжер 5.

2 стартеров и др. Сущность изобретения: муфта состоит из звездочек, обоймы и размещенных между ними роликов, На цилиндрической поверхности роликов выполнены винтовые канавки, параметры которых определяются по математическим зависимостям. За счет прерывистости поверхности контакта ролика с обоймои и звездочкой улучшаются условия смазки, стабилизируется коэффициент трения, уменьшается пробуксовка при за(линивании. 3 ил.

На фиг, 2 обозначены параметры винтовых канавок ролика: р- угол подъема; Р1— основной шаг; Ь1, b — осевая и нормальная ширина канавки; h — глубина канавки, профиль которой может быть выполнен в форме д треугольника, прямоугольника, окружности и др.; 1 - длина ролика, На фиг, 3 приведена геометрия полости касания (трения) цилиндрического ролика по плоскости под нагрузкой, Выбор параметров канавок выполняют 0 на основе результатов исследований влияния поверхностного слоя и условий смазки на эксплуатационные свойства деталей машин. Роль конструктивных факторов узла трения (площадь трения, взаимное перекрытие, формы и размеры элементов контакта) проявляется через изменение площади фактического контакта, образование и удаление продуктов износа, через тепловой режим, действие окружающей среды, В обгонной муфте ролики испытывают трение качения со скольжением при нали1812361 чии смазки, В момент начала заклинивания реализуется коэффициент трения в пределах 0,01...0,05. Этот период времени сопровождается пробуксовкой роликов. В последующий период времени коэффициент трения увеличивается в пределах

0,05...0,1 и происходит заклинивание ролика без пробуксовки.

Установлено, что неполное(дискретное) взаимное перекрытие поверхностей контакта при постоянном усилии и скорости увеличивает теплоотдачу от поверхности в окружающую среду, снижает интенсивность изнашивания, повышает коэффициент трения и стабилизирует его значение.

Для обеспечения режима заклинивания роликов без пробуксовки в условиях граничного трения, когда вязкость смазки практически не влияет на трение, предлагается на роликах выполнить винтовые канавки со следующими параметрами; h = (0,5.. 1) мм;

bn = {0,05...0,1)L; Ь| = bn/cosP;, Р = (2...5)b<, /3= 30...60 . Эти параметры выбраны из сле. дующих предпосылок: h, bn — из условия обеспечения гарантированного разрыва полоски контакта, отбора смазки и продуктов износа из зоны контакта; Р - из условий отношения фактической площади касания ролика к контурной площади касания с учетом разрыва канавками

Аф/Ac = 1 - Ь|/Р 0,5...0,8, (1) где Ac — контурная площадь касания цилиндрического ролика по плоскости под действием нормальной силы Fn по формуле Герца без учета шероховатости поверхностей контакта и отклонений формы их после приработки равна номинальной площади касания

An, т.е.

Ac — = An = 2С L

- В " в,Л Е., (р,, Е.;приведенный радиус кривизны поверхностей контакта и приведенный модуль упругости 1-го рода).

Аф — фактическая площадь касания ролика при наличии числа канавок n = L/Ð .

Аф = Ac - и Ак = 2cL(1 — — ), Ь

Рс где А» = 2С Ь вЂ” контурная площадь канавки в пределах ширины полоски касания 2С, Такое отношение обеспечивает минимальный износ ролика и звездочки при наличии дискретности контакта. Угол Р определяют из условия минимального числа канавок и:

cosP >2 ..

Длина ролика L и радиус его R определяются из условий прочности на смятие тел контакта по формуле Герца (GHua»c = 0,418 v <2s)

Муфта работает следующим образом.

При повороте обоймы против часовой стрелки ролики перекатываются в клиновое пространство, смазка в контактной зоне выдавливается, ролики заклиниваются и

20 происходит рабочий ход. Холостой ход Gy- . дет в противоположном направлении вращения обоймы. За счет прерывистости полоски контакта толщина смазочного слоя

25 будет минимальной, сравнимой с высотой

Йа1+ Вя, коэффициент трения увеличивается, температурный градиент нагрева в зоне максимальных давлений снижается, продукты абразивного износа, излишки смазки будут удаляться канавками. При холостом

З0 ходе канавки роЪиков притормаживают их вращение, снижая износ роликов. Совокупность действия этих факторов обеспечивает режим граничного трения в зоне контакта роликов и звездочки, повышая надежность

З5 заклинивания без пробуксовки, стабильность угла заклинивания и долговечность работы муфты.

Формула. изобретения.

Роликовая муфта свободного хода, содержащая концентрично расположенные звездочку и обойму и размещенные между ними подпружиненные ролики, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью повышения на45 дежности и долговечности, на цилиндрической поверхности роликов выполнены винтовые канавки, геометрические парэметры которых определяются из условия отношения фактической площади касания ролика к контурной площади касания в пределах от 0,5 до 0,8, число канавок не меньше двух, а нормальная ширина каждой канавки составляет 0,05 — 0,1 длины ролика.

1812361

Составитель П.Масленников

Техред М.Моргентал Корректор M.Êóëü

Редактор Л.Народная

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

Заказ 1566 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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