Предохранительная муфта-патрон

 

О П И С А Н И Е 309489

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Саеетских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

ЧПК В 23Ь 31/08

Заявлено 22.Х1.1968 (№ 1284527i25-27)

Приоритет по пп. 1, 2 и 6 24.XI.1967, № 16127/67, Швеция, по пп. 3, 4 и 5 IЗ.XII.1967, № 17135 67, Швеция

Опубликовано 09 т 11.1971. Бюллетень № 22

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.951.51 (088.8) Дата опубликования описания 9.IX.1971

Авторы изобретения

Иностранцы

Туре Аксель Иоахансон и Тор Аллан Викхолм (Швеция) Иностранная фирма

«Эриксбергс Мек, Веркштадс Актиеболагз (Швеция) Заявитель

П Р ЕДОХРАН ИТЕЛ ЬНАЯ МУФТА-ПАТРОН

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в предохранительных муфтах-патронах для передачи регулируемого момента между валами, один из которых входит в трубчатую часть другого.

Известны различные типы предохранительных муфт-патронов для передачи регулируемого момента между валами. В частности, известна предохранительная муфта-патрон, содержащая валы, один из которых входит в трубчатую часть другого и имеет периферийные канавки, упорное и подпружиненное нажимное кольца, а также установленные против каждой канавки шарики. Недостатки этой муфты-патрона состоят в небольшой чувствительности, затяжном срабатывании при перегрузке, а также в сложности и длительности расцепления валов.

Предлагаемая муфта-патрон отличается от известной тем, что для повышения надежности работы, чувствительности и ускорения срабатывания при перегрузке в ней трубчатая часть вала выполнена с буртом треугольного сечения и с радиальными гнездами для шариков, а упорное и нажимное кольца — с коническими поверхностями, сопряженными с соответствующими поверхностями бурта, причем нажимное кольцо поджато к бурту пружиной, упирающейся другим своим концом в торец навинченной на резьбовой конец трубчатого вала гайки. При этом внутренняя поверхность упорного кольца выполнена с про5 дольными канавками, ограниченными расположенными на части дуги окружности кольцевыми ступенчатыми выступами, соединенными винтовыми поверхностями, взаимодействующими с предусмотренными выступами

10 трубчатой части вала, благодаря чему обеспечивается быстрое расцепление ведущего и ведомого элементов.

Периферийные канавки внутреннего вала могут быть заменены лысками, рабочие по15 верхности которых параллельны его оси. Конец внутреннего вала может быть выполнен с конусной фаской или с круговой проточкой, в которой заканчиваются спиралеобразные канавки.

Для обеспечения быстрого расцеплення ведущего и ведомого элементов упорное кольцо может быть выполнено подпружиненным в радиальном направлении и с радиальными

25 гнездами, количество и расположение которых соответствует количеству и расположению гнезд в бурте вала, причем в нормальном рабочем положении гнезда бурта распо309489

10 ложены впереди по направлению вращения гнезда кольца.

На фиг. 1 изображена описываемая муфтапатрон, продольный разрез во включенном положении; на фиг. 2 — то же, частичный разрез в выключенном положении; на фиг. 3— то же, продольный разрез плоскостью, перпендикулярной плоскости на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение по А — А на фиг. 1; на фиг. 5 — сечение по Б — Б на фиг. 1; на фиг. 6 — продольный разрез упорного кольца; на фиг. 7 — видоизмененная муфта-патрон, продольный разрез; на фиг. 8 — 10 конец внутреннего вала, варианты канавок; на фиг. 11 — муфта-патрон, продольный разрез, вариант; на фиг. 12 — сечение по  — В на фиг. 11.

Внутренний вал 1, который может быть, в частности, инструментом, вставляется в трубчатую часть 2 другого вала 8, противоположный конец 4 которого выполнен в впде конуса Морзе, и обычным способом соединяется с концом приводного вала (не показан) станка. На конце внутреннего вала имеются две периферийные лыски или канавки 5, против которых в трубчатой части расположены гнезда б с установленными в них шариками 7.

Гнезда выполнены в теле бурта 8, представляющего собой в сечении равнобедренный треугольник. Упорное кольцо 9 опирается па одну поверхность бурта, а пажимное кольцо 10 — на другую. Нажимное кольцо перемещается вдоль оси трубчатой части зала, на наружном конце которого имеется резьбовая часть 11, на которую навернута гайка 12, служащая опорой для тарельчатой пружины 18.

Давление пружины на кольцо 10 регулируется гайкой.

Таким образом, радиально направленное внутрь давление шариков на поверхности канавок регулируется. Если инструмент, вставленный в трубчатую часть вала, будет испытывать больший крутящий момент, чем требуется, и определяющийся положением гайки, канавки на его конце вытолкнут шарики из гнезд, так что кольцо 10 будет перемещаться к гайке, преодолевая усилие пружины. При этом вал 8 может продолжать вращаться, не вращая внутренний вал.

Тарельчатая пружина и нажимное кольцо закрыты защитной втулкой 14, жестко соединенной с гайкой. Упорное кольцо также может перемещаться вдоль оси в направлении от шариков, которые при этом освобождаются и обеспечивают свободное удаление вала 1. С этой целью вал 8 снабжен двумя и"".ружными выступами 15, взаимодействующими с канавками 1б, расположенными на внутренней поверхности кольца 9; поперечное сечение канавок намного больше поперечного сечения выступов. Канавки с одной стороны зграничены стопором 17, а с другой — первым выступом 18, соединенным наклонной поверхгостью 19 со вторым выступом 20, размещенным на более высоком уровне, чем выступ 18.

При повороте кольца 9 по часовой стрелке из положения, показанного на фиг. 1 или 4, выступ 15 на валу 8 будет перемещаться по наклонной поверхности 19 в направлении выступа 18, что обусловливает перемещение кольца 9 по оси от бурта. При установке выступа 15 напротив продольных канавок 1б кольцо 9 может быть удалено с вала 8 в направлении конуса Морзе. Кольцо 9 удерживается в положении, показанном на фиг. 1, пружинами 21 кручения и поворачивается против их действия. Защитная гильза 22 крепится к кольцу 9, закрывая пружину 21. На конце гильзы, удаленном от кольца, установлена направляющая шайба 28 из фиброматериала, обеспечивающая концентричное расположение кольца и предохранительной гильзы относительно вала 8.

На фиг, 8 — 10 показаны различные варианты канавок, расположенных на внутреннем валу, для автоматического отключения инструмента от муфты. Если инструмент заклинивается в заготовке, то достаточно сместить шарики.

Канавки на конце внутреннего вала могут быть выполнены в виде плоских лысок, со сферическими поверхностями и спиралеобразными, а конец вала — цилиндрическим, с конусной фаской или кольцевой проточкой. В частности, наличие на конце вала 1 конусной фаски способствует выжиманию его шариками при отключении.

Конец внутреннего вала (фиг. 9) снабжен регулируемым шариковым упором, включающим резьбовую опору 24, контргайку и шарик 25. В этой конструкции предусмотрены три канавки, взаимодействующие с тремя шариками, расположенными во втулке. Канавки частично захватывают усеченную коническую поверхность конца вала.

Каждая спиральная канавка (фиг. 10) закручена в направлении нормального вращения вала 1, и ее глубина уменьшается в этом же направлении. Если необходимо ограничить осевое перемещение инструмента, то канавки оканчиваются на круговой проточке 2б, выполненной на конце вала. Глубина проточки такая же или немного больше наибольшей глубины канавки.

В муфте-патроне, изображенной на фиг. 11, внутренняя поверхность упорного кольца 27 не имеет продольных канавок 1б и выступов 18 и 20, вал 8 также не имеет выступов

15. Упорное кольцо выполнено с радиальными гнездами 28, количество и расположение которых соответствует количеству и расположению гнезд в бурте вала. В нормальном рабочем положении гнезда бурта расположены впереди по направлению вращения гнезда кольца. В радиальном направлении кольцо взаимодействует с пружинами 29.

Работа предложенной муфты-патрона принципиально не отличается от работы аналогичных устройств, основанных на отжатии шариков рабочими поверхностями внутреннего ва309489 ла при превышении передаваемого на него момента, например, при заклинивании в результате сжатия соответствующего упругого элемента, в данном случае пакета тарельчатых пружин.

Особенность работы муфты-патрона в соответствии с изобретением состоит в обеспечении возможности быстрого расцепления ведущего и ведомого элементов по принципу байонетного соединения или утопления шариков в предусмотренные для них гнезда сопряженной детали. В обоих случаях для разьединения валов и свободного извлечения внутреннего вала — инструмента необходимо гр=одолеть усилия другого упорного элемента в виде пружины 21 кручения или пружин 29 растяжения поворотом и отжатием гильзы 22.

Описанная муфта-патрон характеризуется высокой чувствительностью и может найти применение во многих станках, особенно в автоматах, включенных в состав автоматических линий, а также в станках с программным управлением, с обратным торцеванием и в других, где возникает необходимость мгновенного автоматического отключения инструмента при малейшей возможности его заклинивания в заготовке.

Предмет изобретения

1. Предохранительная муфта--.àòðîï, со ержащая валы, один из которых входит в тр бчатую часть другого и имеет пернферп11 !ь1е канавки, упорное и подпружиненное на;кнмное кольца, а также установленные против каждой канавки шарики, отлича!ощаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, чувствительности и ускорения срабатывания при перегрузке, трубчатая часть вала выполнена с буртом треугольного сечения и с радиальными гнездами для шариков, а упорное и!

1И(ИЪ!ПОЕ 1(ОЛЬЦ2 — С КОНИЧЕСКИМИ ПОВЕРХНОс l ямп, сопрян(енных!и с коническими поверхностями бурта, прнчем на конце трубчатого вяла устяновлеl!2 Гайка, Взаи !Оде!!ствуlОщяя

5 с ДруГиъ! концоъ1 пружин на>1(ихlнОГО кольца.

2. Муфта-патрон по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения быстрого расцепления ведущего и ведомого элементов, внутренняя поверхность упорного кольца вы10 полнена с продольными канавками, ограниченнь1ми расположенными на асти дуги окружности кольцевыми ступенчатыми выступал!и, соед гненными винтовь1: III поверхностями, взаимодействующими с выступами труб15 чатой части вала.

3. Муфта-патрон по пп. 1 и 2, отлича!Ощаяся тем, что внутренний вал выполнен с заменяющими периферийные канавки лысками, Р200ЧИЕ ПОВЕРХНОСти I(OTOPBIX 112PHË. IC;IÜÍÛ

20 е!о оси.

4. Муфта-патрон по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что конец внутреннего вада выполнен с ко1!усной фаской, выходящей к се:ению канавок, выполпен ых, например, спиралеобраз25 ными и с уменьшающейся к концу вала глуб1гной.

5. Муфта-патрон по пп. 1, 2 и 4, отличающаяся тем, что конец внутреннего вала выполнен с круговой проточкой, в которой за50 канчиваются спиралеобразные канавки.

6. Муфта-патрон по пп. 1, 3, 4 и 5, отличаюи!аяся тем, что, с целью обеспечения быстрого расцепления ведущего и ведомого элементов, упорное коль (о выполнено подпружиненным в радиальном направлении и с радиальными гнездами, количество и расположение которых соответствует кол ичестзу расположению гнезд в бурте вала, при! ем в нормальном рабочем положении гнезда бур40 тя расположены Bпереди по направлен:по вращения гнезда кольца.. %9489 (Риг П

Редактор Л. Жаворонкова

Техред Е. Борисова Корректор Е. В. Исакова

Тип< "рафня, пр. Сапунова, 2

Заказ 2327/7 Изд. № 972 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5