Фрикционная центробежная муфта

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для соединения валов в приводах силовых установок. Фрикционная центробежная муфта содержит ведущую полумуфту с фрикционным элементом в виде диска и центрирующим выступом, ведомую полумуфту с фрикционным элементом в виде диска и отверстием под центрирующий выступ, центробежные грузы, шарнирно соединенные с полумуфтами тягами, втулку с фланцем, расположенную на ведомой полумуфте, стакан, ограничивающий осевое перемещение ведомой полумуфты, имеющей гайку, фиксирующую втулку с фланцем. Новым является то, что отверстие под центрирующий выступ в ведомой полумуфте снабжено пружиной, действующей на центрирующий выступ через металлический шарик. Техническим результатом является исключение возможности спекания фрикционных элементов, повышение надежности работы и сокращение времени отключения. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения валов в приводах силовых установок.

Известна фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты с фрикционными элементами, центробежные грузы, шарнирно соединенные с полумуфтами тягами, втулку с фланцем [авт. св. 720230, опубл. 05.03.80, бюл. 9].

Недостатком данной муфты является сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является фрикционная центробежная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты с фрикционными элементами в виде конусов, центробежные грузы, шарнирно соединенные с полумуфтами тягами, втулку с фланцем, расположенную на ведомой полумуфте, ограничивающий стакан, фиксирующую гайку [патент 2148739, опубл. 10.05.2000, бюл.13].

Недостатком данной муфты является то, что при определенных условиях может произойти спекание рабочих фрикционных поверхностей полумуфт из-за термических воздействий сил трения, что может привести к преждевременному выходу из строя муфты.

Задача изобретения - быстрое и своевременное выключение муфты при снижении оборотов ведущего вала, надежность в работе.

Поставленная задача достигается тем, что во фрикционной центробежной муфте, содержащей ведущую и ведомую полумуфты с фрикционными элементами в виде дисков, каждый из которых закреплен на соответствующей полумуфте, центробежные грузы, шарнирно соединенные с полумуфтами тягами, втулку с фланцем, расположенную на ведомой полумуфте, стакан, ограничивающий осевое перемещение ведомой полумуфты, имеющей гайку, фиксирующую втулку с фланцем, новым является то, что отверстие под центрирующий выступ в ведомой полумуфте снабжено пружиной, действующей на центрирующий выступ через металлический шарик.

Технический результат заключается в том, что использование предлагаемой фрикционной центробежной муфты позволит исключить возможность спекания рабочих поверхностей ведомой и ведущей полумуфт из-за термических воздействий сил трения, повысить надежность в работе и сократить время отключения муфты.

На чертеже изображена предлагаемая муфта, продольный разрез.

Фрикционная центробежная муфта состоит из ведущей 1 и ведомой 2 полумуфт с фрикционными коническими элементами 3 и 4, центробежных грузов 5 с тягами 6 и 7, втулки с фланцем 8, фиксирующей гайки 9, стакана 10, расположенного на ведомом валу 11. Ведущая полумуфта 1 имеет центрирующий выступ 12. Центробежные грузы 5 шарнирно (при помощи тяг 6 и 7) соединены с ведущей полумуфтой 1 и втулкой с фланцем 8 так, что угол α, образованный тягами 6, 7 центробежных грузов 5 в состоянии покоя, меньше 180^o. Втулка с фланцем, имеющая возможность проворачиваться относительно ведомой полумуфты 2, постоянно прижата к поверхности трения А ведомой полумуфты 2 с помощью фиксирующей гайки 9, которая ограничивает осевое перемещение втулки с фланцем 8. В отверстии под центрирующий выступ 12 находится пружина 13, действующая через металлический шарик 14 на центрирующий выступ 12. Металлический шарик предусмотрен для снижения сил трения между выступом 12 и пружиной 13.

Муфта работает следующим образом.

Перед началом работы ведомая полумуфта 2, имея возможность осевого перемещения относительно ведомого вала 11, с помощью стакана 10 выставляется таким образом, что угол α, образованный тягами 6, 7 центробежных грузов 5, составляет меньше 180^o, пружина находится в поджатом состоянии. В начальный момент времени работы муфты передача крутящего момента от ведущей полумуфты 1 к ведомой полумуфте 2 осуществляется за счет момента сил трения, возникающих на поверхности трения А между ведомой полумуфтой и фланцем втулки 8, поджатых друг к другу фиксирующей гайкой 9. С увеличением числа оборотов грузы 5 под действием центробежных сил перемещаются в радиальном направлении и вызывают поворот на шарнирах тяг 6 и 7 (уменьшение угла α), при этом пружина постепенно сжимается все сильнее, ведомая полумуфта 2 начинает двигаться в направлении к ведущей полумуфте 1, а центрирующий выступ ведущей полумуфты, действуя через металлический шарик, сжимает пружину 13 до соединения поверхностей фрикционных элементов 3, 4. Соосность полумуфт 1, 2 при сближении достигается за счет центрирующего выступа 12. После соединения конических поверхностей фрикционных элементов 3, 4 передача вращающего момента от ведущей полумуфты 1 к ведомой полумуфте 2 осуществляется уже за счет момента сил трения конических поверхностей фрикционных элементов 3, 4, который будет увеличиваться с увеличением числа оборотов вращения ведущей полумуфты 1. Когда обороты ведущего вала падают, центробежные грузы перемещаются в радиальном направлении в обратную сторону (увеличение угла α) из-за того, что действие сил упругости пружины 13 постепенно становится больше центробежных сил, создаваемых грузами 5, полумуфты расходятся, передача крутящего момента прекращается.

Использование данной фрикционной центробежной муфты с упругим элементом позволит: во-первых, исключить возможность спекания рабочих поверхностей фрикционных элементов из-за термического воздействия сил трения, во-вторых, обеспечить быстрое и своевременное рассоединение полумуфт, в-третьих, обеспечить надежность работы муфты.

Формула изобретения

Фрикционная центробежная муфта, содержащая ведущую полумуфту с фрикционным элементом в виде диска и центрирующим выступом, ведомую полумуфту с фрикционным элементом в виде диска и отверстием под центрирующий выступ, центробежные грузы, шарнирно соединенные с полумуфтами тягами, втулку с фланцем, расположенную на ведомой полумуфте, стакан, ограничивающий осевое перемещение ведомой полумуфты, имеющей гайку, фиксирующую втулку с фланцем, отличающаяся тем, что отверстие под центрирующий выступ в ведомой полумуфте снабжено пружиной, действующей на центрирующий выступ через металлический шарик.

РИСУНКИ

Рисунок 1