Муфта предельного момента

Изобретение относится к устройствам для передачи вращательного движения и может быть использовано в технологических агрегатах, привод которых требует постоянства крутящего момента. Муфта содержит корпус, выполненный с возможностью жесткого соединения с ведущим валом. С корпусом связаны наружные обоймы радиально-упорных подшипников с коническими роликами. Внутренняя обойма одного из подшипников неподвижно закрепляется на ведомом валу. Внутренняя обойма второго подшипника устанавливается на ведомом валу с возможностью осевого перемещения без вращения относительно него посредством регулировочной гайки. Между регулировочной гайкой и внутренней обоймой второго подшипника установлен упругий элемент в виде тарельчатой пружины с податливостью, превышающей податливость ведомого вала при нагреве подшипников в процессе их вращения. В результате обеспечивается стабильность величины крутящего момента, передаваемого на ведомый вал. 1 ил.

 

Изобретение относится к муфтам для передачи крутящего момента, преимущественно для технологических агрегатов, привод которых требует постоянства крутящего момента.

Известно 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 известного устройства является ограниченность функциональных возможностей, в частности невозможность регулирования величины передаваемого крутящего момента.

Известна также муфта предельного момента, содержащая ведущий вал с корпусом, содержащим пару радиально-упорных подшипников, и ведомый вал, расположенный соосно ведущему валу, при этом внутренняя обойма одного из радиально-упорных подшипников пары неподвижно закреплена на ведомом валу, а внутренняя обойма второго радиально-упорного подшипника установлена на упомянутом ведомом валу с возможностью осевого перемещения, без вращения относительно ведомого вала посредством регулировочной гайки (Подъемно-транспортные машины: Атлас конструкций: Учеб. Пособие для студентов втузов / М.П. Александров, Д.Н. Решетов, Б.А. Байков и др. - М.: Машиностроение, 1987. - С. 54).

Недостатком известного устройства является изменение крутящего момента, передаваемого на ведомый вал, обусловленное повышением температуры подшипников в процессе работы. Вращение подшипников сопровождается трением тел качения об обоймы и сепараторы, что приводит к нагреву деталей подшипникового узла, причем наиболее интенсивному нагреву подвержены тела качения. При нагреве тела увеличивают свои размеры, стремясь растянуть в продольном направлении часть вала между буртом вала и регулировочной гайкой, при этом возрастает осевая нагрузка на подшипники и, следовательно, величина передаваемого крутящего момента.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение - устранение изменений крутящего момента, передаваемого на ведомый вал, обусловленных изменением температуры подшипников в процессе работы.

Технический результат - повышение стабильности величины крутящего момента, передаваемого на ведомый вал.

Технический результат достигается муфтой предельного момента, выполненной с возможностью передачи крутящего момента от ведущего вала соосно установленному с ним ведомому валу, содержащей корпус, выполненный с возможностью жесткого соединения с ведущим валом, пару радиально-упорных подшипников с коническими роликами, наружные обоймы которых связаны с корпусом, при этом внутренняя обойма одного из подшипников выполнена с возможностью неподвижного закрепления на ведомом валу, а внутренняя обойма второго подшипника выполнена с возможностью установки на ведомом валу с обеспечением осевого перемещения без вращения относительно ведомого вала посредством регулировочной гайки, согласно изобретению, снабженной установленным между регулировочной гайкой и внутренней обоймой второго подшипника упругим элементом в виде тарельчатой пружины с податливостью, которая превышает податливость ведомого вала при нагреве подшипников в процессе их вращения.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображено осевое сечение заявляемой муфты предельного момента.

Муфта предельного момента содержит соосно установленные ведущий вал 1, жестко соединенный с цилиндрическим корпусом 2, содержащим жестко смонтированные наружные обоймы двух радиально упорных подшипников 3 и 4 с коническими роликами. Ведомый вал 5 расположен соосно ведущему валу 1. Внутренняя обойма 6 подшипника 3 неподвижно закреплена на ведомом валу 5, а внутренняя обойма 7 второго из подшипников пары 4 установлена на валу 5 с возможностью осевого перемещения без вращения относительно упомянутого вала 5 и поджата в осевом направлении посредством регулировочной гайки 8, тарельчатой пружины 9 и распорной втулки 10.

Работа муфты предельного момента осуществляется следующим образом.

Осевое усилие поджатая Рос внутренних обойм 6 и 7 между собой создается за счет осевого перемещения регулировочной гайки 8 при ее вращении по резьбе, выполненной на валу 5.

При передаче вращательного движения от ведущего вала 1 к ведомому валу 5, крутящий момент создается за счет сил трения между внутренними обоймами 6 и 7, телами качения и наружными обоймами 3 и 4 подшипников, связанными с корпусом 2 ведущего вала 1.

Величина максимального передаваемого крутящего момента задается регулировочной гайкой 8, создающей посредством тарельчатой пружины 9 требуемое осевое усилие поджатия Рос, и определяется зависимостью

Мкр=2Poc ⋅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 ведомого вала 5 относительно ведущего вала 1 осуществляют за счет изменения скорости проскальзывания в подшипниках 3 и 4 по телам качения между упомянутыми валами. Это осуществляется при поддержании постоянной величины максимального передаваемого крутящего момента, который не может превышать значения Мкр, соответствующего приведенной математической зависимости.

Поскольку предаваемый крутящий момент определяется усилием трения в подшипниках с коэффициентом трения fт, возникающим 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.

Вращение подшипников 3 и 4 в процессе работы сопровождается трением тел качения об обоймы и сепараторы, что приводит к нагреву деталей подшипникового узла. При нагреве тела качения увеличивают свои размеры, стремясь растянуть часть вала 5 между буртом вала (справа) и гайкой 8 в продольном направлении, при этом тарельчатая пружина 9 сжимается, компенсируя тепловое расширение деталей подшипников 3 и 4, практически предотвращая изменение осевой нагрузки на подшипники и, следовательно, величины передаваемого крутящего момента.

Таким образом, применение муфты с соосно расположенными ведомым и ведущим валом, соединенным с корпусом, взаимодействующим с ведомым 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 посредством тарельчатой пружины и распорной втулки, определяющих максимальное значение передаваемого крутящего момента, обеспечивает достижение заявленного технического результата.

Муфта предельного момента, выполненная с возможностью передачи крутящего момента от ведущего вала соосно установленному с ним ведомому валу, содержащая корпус, выполненный с возможностью жесткого соединения с ведущим валом, пару радиально-упорных подшипников с коническими роликами, наружные обоймы которых связаны с корпусом, при этом внутренняя обойма одного из подшипников выполнена с возможностью неподвижного закрепления на ведомом валу, а внутренняя обойма второго подшипника выполнена с возможностью установки на ведомом валу с обеспечением осевого перемещения без вращения относительно ведомого вала посредством регулировочной гайки, отличающаяся тем, что она снабжена установленным между регулировочной гайкой и внутренней обоймой второго подшипника упругим элементом в виде тарельчатой пружины с податливостью, которая превышает податливость ведомого вала при нагреве подшипников в процессе их вращения.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к автоматически переключающемуся сцеплению, в частности, для конструкции наружного зеркала для автомобильных транспортных средств. Устройство наружного зеркала включает держатель, корпус, фиксирующее приспособление для наружного зеркала транспортного средства и механизм сцепления (90).

Изобретение относится к машиностроению, в частности к упругим муфтам, и может быть использовано для передачи заданных крутящих моментов, соединения несоосных валов и снижения пульсаций крутящего момента.

Изобретение относится к многоскоростному, прежде всего двухскоростному, передаточному механизму для передачи крутящего момента привода от входной стороны к выходной стороне, имеющему по меньшей мере два выбираемых передаточных отношения.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения вала двигателя с валом исполнительного механизма. .

Изобретение относится к устройствам для передачи вращательного движения и может быть использовано в технологических агрегатах, привод которых требует постоянства крутящего момента. Муфта содержит корпус, выполненный с возможностью жесткого соединения с ведущим валом. С корпусом связаны наружные обоймы радиально-упорных подшипников с коническими роликами. Внутренняя обойма одного из подшипников неподвижно закрепляется на ведомом валу. Внутренняя обойма второго подшипника устанавливается на ведомом валу с возможностью осевого перемещения без вращения относительно него посредством регулировочной гайки. Между регулировочной гайкой и внутренней обоймой второго подшипника установлен упругий элемент в виде тарельчатой пружины с податливостью, превышающей податливость ведомого вала при нагреве подшипников в процессе их вращения. В результате обеспечивается стабильность величины крутящего момента, передаваемого на ведомый вал. 1 ил.

Наверх