Роликовая обгонная муфта

 

л х г-. д

О П И С А Н И Е 257943

И ЗОБР ЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик,I ,ь

Зависимое от авт. свидетельства ¹ 245506

Заявлено 27.Ч.1968 (№ 1244497/25-27) с присоединением заявки ¹â€”

Приоритет—

Опубликовано 20.Х1.1969. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 19.1.1971

Кл. 47с, 6

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

МПК F 16с1

УДК 621.825.5(088.8) Автор изобретения

В. В. Воробьев

Предприятие «Ювэнергочермет»

3аявителт

РОЛИКОВАЯ ОБГОННАЯ МУФТА

Изобретение относится к устройствам, осуществляющим связь ведущего и ведомого валов таким образом, что автоматическое сцепление ведущего вала с ведомым при уравнении их скоростей и возможность вращения ведомого вала быстрее (в том же направлении) ведущего вала обеспечивается независимо от направления вращения ведущего вала.

Изобретение молкет быть применено в летательных аппаратах, кораблях, транспортных и сельскохозяйственных машинах, в металлорежущих станках и пр, При использовании известных реверсивных обгонных муфт в зонах контакта обоймы, роликов и звездочки неизбежно появление высоки-: удельных давлений вследствие больших нормальных сил при малых приведенных радиусах кривизны контактных поверхностей и линейчатом характере контакта, что является причиной недолговечности и значительных габаритов известных муфт.

Известны обгонные муфты одностороннего действия, передача крутящего момента в которых происходит благодаря зацеплению, в результате заклинивания роликов между контактными поверхностями наружной,и внутренней полумуфт, выполненными в виде частей цилиндрической поверхности с кривизной, равной кривизне поверхности ролика. Однако такие обгонные муфты являются нереверсивными, они обеспечивают возможность автоматического сцепления ведущего вала с ведомым прн уравнивании их скоростей и вращение ведомого вала быстрее ведущего вала только при одном определенном направлении ведущего вала, Для обеспечения передачи крутящего момента в обоих направлениях в описываемой муфте контактные поверхности полумуфт, представляющие собой части цилиндрической поверхности с кривизной, равной кривизне роликов, выполнены двусторсниимн, а в качестве вспомогательной обгонной муфты использо- .àíà муфта с поворотным сепаратором.

Благодаря вьптолненито двусторонних контактных поверхностей, а также применению вспомогательной реверсивной шариковой обго:-шой муфты с поворотным сепаратором, предлагаемая муфта способна работать при любом направлении вращения внутренней полумуфты, т. е. приобретает свойство ревсрсивности.

На фнг. 1 изображена описываемая муфта; иа фиг. 2 — схема образования профилей вырезов (а — внутренней полумуфты, б — наружной полумуфты); на фиг. 3 — схема работы шариковой обгонной муфты в зависимости от направления вращения ведущей полумуфты (а — вращение внутренней полумуфты против часовой стрелки, б — по часовой стрелке. На

257943 фиг. 3, а подсказано: положение 1 — наружное кольцо обгоняет внутреннее; положение 11— кольца сцепляются; на фиг. 3, б — показано: положение 1 — наружное кольцо обгоняет внутреннее; положение 11 — кольца сцепляются.

Описываемая муфта состоит из наружной полумуфты 1, внутренней полумуфты 2, шариковой обгонной муфты 8, обоймы 4, роликов 5, сепаратора б, шайб 7.

Наружная полумуфта 1, состоящая из двух половинок, плотно охватывает наружное кольцо шариковой обгонной муфты 8, внутреннее кольцо которой охватывается половинками полумуфты 1 с зазором.

Каждая профилированная выемка полумуфты 1 имеет две контактные поверхности (см. фиг. 2). Внутренняя полумуфта 2 имеет посредине проточку для свободного прохода пружинных лапок обоймы 4 при подъеме или опускании роликов 5.

Каждая профилированная выемка полумуфты 2 (см. фиг, 2) имеет две контактные поверхности, разделенные углублением.

Вспомогательная обгонная муфта 8 имеет поворотный сепаратор, благодаря чему она является реверсивной обгонной муфтой. Поворотный сепаратор надет с натягом на внутреннее кольцо с продольными канавками таким образом, что произвольный по ворот его от действий па него шариков невозмо>кен; в то >ке время сепаратор способен поворачиваться относительно внутреннего кольца от действия на него внешнего источника энергии на угол .

Поворот сепаратора относительно внутреннего кольца ограничивается выполненными на сепараторе упорами, которые входят в продольные канавки.

Концы поворотного сепаратора выведены через вырезы в полумуфте 2 и шайбе 7 наружу муфты.

Обойма 4, изготовленная из пружинной стали, имеет лапки, плотно охватывающие ролики 5, удерживающие их либо в углублениях выемок полумуфты 2, так что при обгоне ролики не касаются поверхностей полумуфты 1, либо на контактных поверхностях при сцеплении.

К внутреннему кольцу шариковой обгонной муфты 8 обойма 4 крепится жестко, например приклепывается.

Количество выемок полумуфты 1 кратно количеству выемок полумуфты 2, а количество шариков равно количеству выемок полумуфты 1.

Муфта может работать в одном из двух режимов: в режиме одностороннего реверса или в режиме двустороннего реверса.

Режим одностороннего реверса характеризуется тем, что ведущим звеном в муфте может быть только одна из полумуфт — либо внутренняя, либо наружная.

При режиме двустороннего реверса ведущим звеном в муфте может быть любая из полумуфт, причем смена ведущего звена может происходить на ходу, без изменения направления вращения полумуфт.

Ведущее зве|но определяется в зависимости от скорости поворота сепаратора шариковой обгонной муфты относительно ее внутреннего кольца в момент реверса. При замедленном повороте сепаратора ведущим звеном становится наружное кольцо.

Режим одностороннего реверса осуществ1О ляется подключением сепараторов либо к невращающемуся элементу, или вращающемуся медленнее внутренней полумуфты (при этом ведущим звеном становится внутренняя полумуфта), либо к элементу, вращающемуся быстрее внутренней полумуфты (при этом ведущим звеном становится наружная полумуфта).

Режим двустороннего реверса осуществляется подключением сепаратора к импульсному электромагнитному устройству или к шаговому электродвигателю.

Ниже рассматривается работа предлагаемсй муфты для случая, когда ведущим звеном является внутренняя полумуфта.

Сцепление. При вращении внутренней полумуфты 2 против часовой стрелки со скоростью, большей скорости наружной полумуфты 1, шарики увлекаются силой трения подпружиненного эластичного кольца в сторону симметричной канавки. Так как при этом сепаратор повернут относительно внутреннего кольца шариковой обгонной муфты 8 против его хода (в результате воздействия на него невращающегося элемента), лепестки сепаратора не препятствуют закатыванию шариков в симметрнч35 ю ю канавку.

В момент совпадения профилей несимметричной и симметричной канавок колец шариковой обгонной муфты 8, происходит закатыва40 ние двух шариков в симметричную канавку и сцепление этих колец.

Так как наружное кольцо шариковой муфты 3 жестко зафиксировано между половинками наружной полумуфты 1, а обойма 4 прикреплена к внутреннему кольцу шариковой

45 муфты 8, происходит сцепление пол муфты 1 с обоймой 4.

После полного сцепления колец шариковой муфты 8 обойма 4 при дальнейшем повороте ведущей полумуфты 2 заставляет ролики 5 поворачиваться вокруг гребней, образованных пересечением контактных поверхностей с углублениями, выкатывая ролики 5 таким образом из углублений и выемок полумуфты 2. Поворот роликов 5 вокруг гребней происходит до упора в контактные поверхности.

Одновременно с упором роликов 5 в контактные поверхности ведущей полумуфты 2 происходит упор контактных поверхностей ведомой полумуфты в ролики 5. Такая синхронбО ность сцепления роликов 5 с ооеими полумуфтами 1 и 2 достигается регулировкой углового положения наружного кольца шариковой муфты 8 относительно наружной полумуфты 1.

Так как фиксация относительного углового положения половинок муфты 8, осуществляет257943

40 ся за счет сил трения, возникающих по торцам этого кольца и половинок полумуфт при стяжке их болтами, регулировка обеспечивает высокую точность. Небольшие погрешности изготовления и сборки частей муфты компенсируются за счет пружинящих свойств обоймы 4.

Расиепление. При вращении наружной полумуфты 1 против часовой стрелки со скоростью, большей скорости внутренней полумуфты 2 на ролики 5 действуют контактные поверхности выемок полумуфты 1, противоположные контактным поверхностям, осуществляющим передачу крутящего момента, заставляя их поворачиваться вокруг гребней выемок полумуфты 2 в сторону углублений до тех пор, пока ролики 5 не начнут закатываться в эти углубления под действием пружинных лапок обоймы 4.

Как только ролики 5 упрутся в углубления выемок полумуфты 2, поворот обоймы 4 и, следовательно, внутреннего кольца шариковой муфты 8, сцепленной заклиненными шариками с наружным кольцом, прекратится. С этого момента внутреннее кольцо шариковой муфты

8 будет вращаться как одно целое с полумуфтой 2, в результате чего наружное кольцо шариковой муфты 8 будет обгонять внутреннее кольцо. При этом шарики расклиниваются (так как боковые поверхности прямой и несимметричной канавок колец, между которыми заклинены два шарика, расходятся по мере их взаимного поворота) и выкатываются под действием сил трения подпружиненного эластичного кольца из симметричной канавки в продольные канавки шариковой муфты 8.

Обгон. Ролики 5 утоплены в углублениях полумуфты 2 лапками обоймы 4 и не касаются наружной полумуфты 1, а шарики совершают возвратно-поступательные движения вдоль продольных канавок внутреннего кольца шариковой обгонной муфты 8. При этом шарики

Зо не могут повернуть сепаратор б относительно внутрен него кольца, так как он достаточно плотно охватывает это кольцо, лепестки сепаратора препятствуют закатыванию шариков в симметричную канавку.

Реверс. Реверс при работе муфты в этом режиме происходит:в результате изменения направления вращения полумуфт. Таким ооразом, при вращении внутренней полумуфты в другую сторону — по часовой стрелке — сепаратор б, притормаживаясь невращающимся элементом (на чертежах не паказа н), повернется относительно внутрен него кольца шариковой обгонной муфты против его хода на угол т, вследствие чего лепестки сепараторов не будут препятствовать закатыванию шариков в симметричную канавку в случае вращения внутреннего кольца со скоростью, большей скорости наружного кольца. В то же время, в случае вращения наружной полумуфты 1 со скоростью, большей скорости внутренней полумуфты 2, лепестки сепаратора б перекрывают симметричную канавку внутреннего кольца шариковой обгонной муфты 8, не давая шарикам закатиться в нее и заклиниться.

Работа предлагаемой муфты для случая, когда ведущим звеном является наружная полумуфта, в принципе не отличается от вышесписанной работы муфты.

Предмет изобретения

Роликовая обгонная муфта по авт, св.

М 245506, отличающаяся тем, что, с целью ооеспечения передачи крутящего момента B обоих направлениях, каждая профнлнрованная выемка полумуфт дополнена контактной поверхностью для заклинивания роликов при реверсе муфты, а в качестве вспомогательной оогонной муфты использована муфта с поворотным сепаратором.

257943

9 иг З

Составитель И. Малюга

Корректор Л. В. Юшина

Техред 3. Н. Тараненко

Редактор В. Сюткина

Заказ 26!/2399 Тираж 480 Подппсно.

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тпп. арьк. фил. пред. «Патент»

| И, Ф-

Ыыый