Устройство для передачи вращательного движения
Владельцы патента RU 2597432:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего профессионального образования Волгоградский государственный аграрный университет (ФГБОУ ВПО Волгоградский ГАУ) (RU)
Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращательного движения. Устройство для передачи вращательного движения, содержащее корпус и входной вал, установленный в корпусе на двух радиально-упорных подшипниках качения. Наружные обоймы подшипников жестко смонтированы в корпусе. Устройство снабжено выходным валом, расположенным соосно с входным валом и жестко соединенным с корпусом. Внутренняя обойма одного из подшипников неподвижно закреплена на входном валу. Внутренняя обойма второго подшипника установлена на входном валу с возможностью осевого перемещения без вращения относительно этого вала. Достигается возможность регулирования величины передаваемого крутящего момента. 1 ил.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращательного движения.
Известна термочувствительная муфта привода вентилятора двигателя внутреннего сгорания, содержащая термочувствительный элемент, крышку, корпус, установленный на ведущем валу на подшипнике, снабженное поджимом, опорной втулкой и закрепленным на ней упорным подшипником, термочувствительный элемент выполнен в виде тонкостенной камеры, заполненной незамерзающей жидкостью, и расположен между крышкой и поджимом, взаимодействующим с упорным подшипником, при этом опорная втулка закреплена на ведущем валу и контактирует с подшипником на ведущем валу, выполненном радиально-упорным (RU №2229043, опубл. 20.05.2004).
Недостатком известного устройства является ограниченность функциональных возможностей, в частности невозможность регулирования величины передаваемого крутящего момента.
Известно также принятое за прототип устройство для передачи крутящего момента, содержащее вал, установленный в неподвижном корпусе на двух радиально-упорных подшипниках качения, наружные обоймы которых смонтированы в неподвижном корпусе (Чернавский С.А. Проектирование механических передач. - М.: Машиностроение, 1984. - С. 321).
Недостатком устройства является ограниченность функциональных возможностей, в частности невозможность регулирования величины передаваемого крутящего момента.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение - расширение функциональных возможностей устройства.
Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, - обеспечения возможности регулирования величины передаваемого крутящего момента.
Для достижения указанного технического результата устройство для передачи крутящего момента, содержащее корпус и входной вал, установленный в нем на двух радиально-упорных подшипниках качения, наружные обоймы которых жестко смонтированы в корпусе, отличающееся тем, что оно снабжено выходным валом, расположенным соосно с входным валом и жестко соединенным с корпусом, при этом внутренняя обойма одного из подшипников неподвижно закреплена на входном валу, второго подшипника - установлена на том же валу с возможностью осевого перемещения без вращения относительно входного вала, причем величина максимального передаваемого крутящего момента определяется зависимостью
Мкр=2Poc·R·fт,
где Мкр - максимальный передаваемый крутящий момент, Н·м;
Рос - усилие на подшипниках, созданное за счет их предварительного осевого поджатия, Н;
R - расстояние от оси ведущего вала до оси тела качения подшипника, м;
fт - коэффициент трения в подшипниках.
Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено продольное сечение устройства.
Устройство для передачи вращательного движения содержит соосно установленные ведущий вал 1 и ведомый вал 6, жестко соединенный с корпусом 3 посредством диска 5. В корпусе 3 жестко смонтированы наружные обоймы 4 по крайней мере двух радиально-упорных подшипников с коническими роликами 7. Внутренняя обойма подшипника 8 неподвижно закреплена на входном валу 1, а внутренняя обойма 9 второго из подшипников (левого на чертеже) - установлена на валу 1 с возможностью осевого перемещения без вращения относительно входного вала 1 и поджата регулировочной гайкой 2.
Усилие Рос на подшипниках, созданное за счет предварительного осевого поджатия внутренних обойм 8 и 9 между собой, обеспечивается за счет осевого перемещения регулировочной гайки 2 при ее вращении по резьбе, выполненной на входном валу 1.
Работа устройства для осуществления заявляемого способа передачи вращательного движения осуществляется следующим образом.
При передаче вращательного движения от входного вала 1 к выходному валу 6 крутящий момент создается за счет сил трения между внутренними обоймами 9 и 8, телами качения 7 и наружными обоймами 10 и 4, связанными с корпусом 3. Далее крутящий момент передается от корпуса 3 через диск 5 на выходной вал 6.
Величина максимального передаваемого крутящего момента задается регулировочной гайкой 2, создающей требуемое осевое усилие поджатия Рос, и определяется зависимостью
Мкр=2Рос·R·fт,
где Мкр - максимальный передаваемый крутящий момент, Н·м;
Рос - усилие на подшипниках, созданное за счет их регулируемого осевого поджатия, Н;
R - расстояние от оси ведущего вала до оси тел качения подшипников, м;
fт - коэффициент трения в подшипниках.
Регулирование угловой скорости выходного вала 6 относительно входного вала 1 осуществляют за счет изменения скорости проскальзывания в подшипниках по телам качения 7 между упомянутыми валами. Это осуществляется при поддержании постоянной величины максимального передаваемого крутящего момента, который не может превышать значения Мкр, соответствующего приведенной математической зависимости. Поскольку передаваемый крутящий момент определяется усилием трения в подшипниках с коэффициентом трения fт, возникающего при проскальзывании тел качения между обоймами и ограниченного усилием их предварительного поджатия Рос, то передаваемый крутящий момент не может превышать максимального значения Мкр.
Скорость вращения входного вала задают выше, чем требуемую скорость вращения выходного вала, из-за их взаимного проскальзывания в подшипниках.
Таким образом, применение заявляемого устройства для передачи вращательного движения с выходным валом, расположенным соосно с входным валом и жестко соединенного с корпусом, взаимодействующим с входным валом посредством двух радиально-упорных подшипников, причем внутренняя обойма одного из подшипников жестко соединена с входным валом, а внутренняя обойма второго подшипника установлена на входном валу с возможностью регулируемого осевого перемещения без вращения относительно него для обеспечения поджатия, определяющего максимальное значение передаваемого крутящего момента, обеспечивает достижение заявленного технического результата.
Устройство для передачи крутящего момента, содержащее корпус и входной вал, установленный в нем на двух радиально-упорных подшипниках качения, наружные обоймы которых жестко смонтированы в корпусе, отличающееся тем, что оно снабжено выходным валом, расположенным соосно с входным валом и жестко соединенным с корпусом, при этом внутренняя обойма одного из подшипников неподвижно закреплена на входном валу, второго подшипника - установлена на том же валу с возможностью осевого перемещения без вращения относительно входного вала, причем величина максимального передаваемого крутящего момента определяется зависимостью
Мкр=2Рос·R·fт,
где Мкр - передаваемый крутящий момент, Н·м;
Рос - усилие на подшипниках, созданное за счет их регулируемого осевого поджатия, Н;
R - расстояние от оси ведущего вала до оси тел качения подшипников, м;
fт - коэффициент трения в подшипниках.
