Роликовая обгонная муфта

 

О и и тввАн ие

ИЗОБРЕТЕНИЯ

370385

Сова Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29Х11.1969 (М 1352969125-27) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15Л1.1973. Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 24.IV.1973

М. Кл. F 16d 41!О7

Комитет по делам изобретеииб и открытий при Совете Мииистров

СССР

УДК 621.825.5 (088.8) Автор изобретения

В. В. Воробьев

Заявитель

РОЛИКОВАЯ ОБГОННАЯ МУФТА

Изобретение относится к общему машиностроению и может быть пр и менано в трансInо рт ных машинах, в металлорежущим и других станках.

Известна роликовая обгонная муфта, содержащая наружную полумуфту, состоящую и з двух частей с кольцевым пазом между ними, в котор ом р асположен а вспомогательнаяая шариковая обгонная муфта с пово ротным сепаратором, и внутреннюю1 полуму фту с у ста новленными в ее пр,офилирован|ных выемках подпружиненными роликами. Предлагаемая муфта отличается тем, что в ней ролики выполнены в виде поворотных шпонок со срезами по крàя м IH связаны с вспомогательной шариковой обтонной. муфтой посредством установленных на ниах пружин и кручен,и,я. П ри чем од|ни ролики вмес"ге со свои ми пружинами установлены с разворотом на 180 относительно другой половины роли ко.в.

К роме того, внутренняя полумуфта выполнена в виде втулоои с внутренними винтовыми шлицаоми и.,имееп сквозное радикальное о"пверстие для щупа, связанного с поворотньвм сепаратором вспомогательной шариковой обгонной муфты. Шуп взаимодействует пф и. продольном перемещени и муфты с копи ром, закрепленным на несущем ее ви нтошлицевом валу.

Это повышает нагрузочную способность муфты, увеличивает предельную скорость обгона, обеспечивает передачу крутящего моме|нта роликам и. в обоих налравлениях и автоматическое управление процессом сцепления и расцепления.

На фиг. 1 изображена предлагаемая муф10 та, продольный разрез; на фкг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез л о

Б — Б на фланг. 1; на фиг. 4 —,копир.

Муфта имеет внутренню|ю полумуфту 1, наружную полумуфту, состоящую из двух

15 частей 2 и 8, ролипои 4 с нружинами 5,и вспомогательную шариковую обгонную муфт у. Последняя содержит шарики б, д иск 7, стопор 8, шайбу 9, сепаратор 10 и пружины 11.

20,П рофилирован ные выемтои а в обеих частях 2 и 8 наружной полумуфты об рабатывают после сборки обеих половинок с предвар и гельной установкой в них штифтов с последующей стяжкой болтами.

25 Точеное совпадение угловото положения выемок частей 2 и 3 обеспечивается установкой в них штифтов с последую щей стяжиой болтами.

Внутренняя полумуфта 1 имеет выемки б, 30 расположенные на периферии с угловым

370385 шагом, кратным или paBIIIbIM угловому шагу выемок наруж ной полумуфты. В выемки внутреннеи полумуфты установлены ролики

4 с пружинаии 5.

Полу1муфта 1 сцепляется с,несущим валом посредством винтошли цевого соеди|нени|я, поворачиваясь на нем при своем продольном пер емеще нии.

Роли к 4 имеет по краям срезы, а посредине — проточку с отверстием, посредством которых п руж ина 5 нави вается íà него в холодном состоя ни и.

Каждая выемка внутренней полумуфты имеет прорезь, в один край которой упирается кольцо пружины 5. Два других конца пружины упираются в противоположные края прорези. Ширина прорези такова, что срезы ролика 4 устанавливаются под действием своей пружины пер|пенд и|куляр но к радиусу, соединя ющему центр полумуфты с цент ром роли,ка.

Осевое перемещение роликов исключается

B результате упи ра ни я ToiplIQB их проточек в пружины 5. Таким образо м трение роли ков о наружную полумуфту отсутствует.

Муфта долж на передавать крутящий моме нт в обе стороны; поэтому полови на всех ее роликов уста навливаегс я наоборот по огношению к остальным роликам, то есть пруж и ны стремятся вращать эти ролики в обратную сторону. Од ни ролики будут передавать крутящий момент только в,одну сторону, например вперед («пе реднеходовые» ролики), остальные ролики — только в другую сторону — назад («заднеходовые» ролики) ..

При заведении «заднеходовых» роликов с пружинами в выемками. внут ре нней муфты их предварительно разворачивают на 180 относительно заведенных в выем к и «переднеходовых» роликов. При этом пружи|ны «заднеходовых» роликов будут закручены в одну

c opoIIIy, а прудкины «переднеходовых» роликов — в другую. Кольца пружин и одиных роликов будут упи|раться в одними края прорезей выемок, а кольца пружины остальных ролликов,— в другие края.

Шариковая обгонная муфта осуществляет поворот роли|ков в гнездах внутренней полумуфты при сцеплении роликов с зубьями наружной полумуфты. ,Пово рот роликов 4 происходит п ри повюроте стопора 8, эакли ненного между шариком, запавшим в од но из его утлублений, и ра1диальной внутре и ней поверх|ностью половинки 2 наружной полумуфты.

Диск 7 имеет эксцентрично рас положен ный гладкий желоб, радиус кри1визны профиля которого в радиальном сечении чуть больше ради уса кривизны шарика б, а глубина составляет при близительно 0,85 — 0,95 радиуса шарика б. Диск 7 зажа|т между лоловинками 2,и 8 та к, что в собранной муфте он представляет собой одно целое с наруж ной полум уфт ой.

4

Стопор 8 имеет радиально расположенные ск возиые вырезы, число которых равно числу роликов 4. Каждая сте нка выреза выполнена с углублением, п рофиль которого равен п рофилю шарика б, а глубина меньше полови ны шарика б. Причем центры углублений расположены равномерно и лежат на одной окр ужност и, диаметр которой равен среднему диаметру желоба диск а 7.

Одно углублеиие осуществляет закли ниваиие стоио ра при включении в работу «передиеходовых» роликов, а другое — закли|нива ние стопора при включении в работу

«заднехо IQBbIx» роликов.

В co6paiHiHой муфте между торцовым и поверхностям и поло вин ки 2 и: диска 7 стопор

8 устанавливается свободно.

Шайба 9, вып ол ненная из антифри кцио н. ного материала, опираясь на внутреннюю полу муфту 1, прижимает шауики б к желобу диска 7 под действием волнообразной п ружи ны 11.

Между диском и стопорoiM 8 расположен с зазором сепаратор 10, представляющий собой тонкостенный (толщиной около 0,15 радиуса шарика) диск с вышта млованным и отверстиями, образу юпцими лепестки, число которых равно числу шар иков, а шири пав ши ри не с к возного выреза сто пора плюс углубление.

Дчя обеспечения сборки сепаратор 10 выпол н ен из двух полови нок, од на из которых снабжена щупом 12, взаимодействующим с копирами 13 и 14, укре пленньгм и на выходном валу. Шуп пропущен через сквозное отверстие, выполненное во внутренней полумуфте 1.

В зависим ости от того, в какой стадии работы находится муфта, лепестки сепаратора

10 открывают либо «передние» углубления (осуществляющие заклини ва ние стопора для поворота «переднеходовых» роликов), закрывая при этом задание углублени я (осуществля ющие закли ни ваяие стопора для поварота

«заднеходовых» роликов), либо открывают

«задние» углублени я (осуществляющие закл и нивание стопор а для поворота «заКнехо довых»,роликов), закрывая при этом «перед ние» углубления (осyIIIee BBzsriIoщие за клин ивание стопора для проворота «переднехо довых» роли|ков). .П редлагаема я муфта способна сцеплять и расцеплять валы при любом направлении вращени я двигателя. Од|нако, поскольку управление включением или выключеяием муфты осуществляется в результате перемещения ее вдоль несущего вала при вклю чении исполнительного механизма, направление вращения двигателя и исходное положение муфты на, несущем валу должны быть взаимно строто согласованы, так как в прот иэном случае возможен а поломка муфты.

Это осуществляется электрической, механической и тому подобной бло1кировкой двигателя с исполнительным меха низм ом.

370385

5

Исп|олнитель ьгй механизм может быть электромагнитным, гидравлическим и проч им.

Ерзали при пуске двигателя его вал вращает наружную полумуфту по часовой стрелке (см. фиг. 2), то исходное положение муфты

:на несущем валу должно быть крайним левым.

Пр и этом н есущ ий вал будет оставаться неподви>кным, та)к как наружная полумуфта обгоняет внутреннюю 1, прижимая диском 7 шарики. б к лепесткам сепаратора 10, перекрывающи м «передние» углубления стопора

8, заставляя их колебаться в радиальных пазах сто пора. Шуп сепа|ратора 10 за нимает поло>кение I, упираясь в копер 15, и неi дает сепаратору 10 повернуться относительно стопора.

Необходимо подать кома иду на пуск испол н итель ному механизму муфты, чтобы пустить несущий вал. При этом муфта перемещается вправо. По Мер!е поворота полумуфты на несущем валу, вследствие перемещения муфты aIIpaIIio, стопор 8 поворачива|ется вместе с ней относительно сепаратора 10, который не будет вращаться, прижатый щупом к копиру 18 под действием шари ков б, при жимаемых к сепаратору 10 силой трения желоба диска 7.

Когда муфта переместится вправо настолько, что щуп сепаратора 10 займет положе ние II или пройдет его «передние» углубления, стопоры будут полностью открыты. В результате этого один из шариков, находящийся ближе осгальных к краю углублен ия, соприкасаетая с ним и заклинивается, перекатываясь п о поверхности углубления и по желооу д и ска 7 одновременно, заклини вая следовательно стопор 8 между собой и радиальной поверхностью полоаи нки 2 наружной полумуфты.

Трепе рь стопор 8 повор ачивается как одно целое с наружной полумуфтой, поэтому он будет поворачивать кольца пружин 5, а вместе с ними ролики 4, осуществляющие передачу крутящего момента в эту сторону до тех пор, пока перемычки между выемкам и, обр азующие зубья .наружной пюлумуфты, не упрутся в эти ролики.

В момент начала поворота роликов 4 (в крайнем правом положении муфты) щуп сепаратора 10 за нвмает положение Ш.,Наружная полумуфта вращается по часовой стрелке, поэтому внутренняя полумуфта поворачивается против часовой стрелки, Раз вор ачи ваемые «пер еднеходовые» ролики будут двигаться своими ко нтактными noBepxlHocтями навстречу зубьям наружной полумуфты.

Чтобы уменьшить силу удара зубьев о ролики или исключить ее совсем, фрикцион, соединяющий двигатель с входным валом, должен включаться постепенно.

Щуп сепаратора сцеплен ной муфты за1ни5

6 мает положение IV, не касаясь жопира и вала.

П ри скорости внутренней полумуфты 1 больше скорости наружной получуфты GTQпор 8 будет обгонять диск 7, произойдет расклинива ние заклиненного шарика и освобождение заклиненного стопора. Под дейстии(ем пружин,роликов, передавших крутящий момент, стопор вернется в исходное положение, повернувшись до упора в кольца п ружин роликов, на передававших крутящий момент.

Вместе со стопором 8 вернется в исходцсе положение и сепаратор 10, щуп которого займет исходное положение III.

Расклиненный шарик выкатится из углублен и я и упрется в лепесток сепаратора, который не может чри этом повернуться, так как его щуп упирается в стенку копира 1б (точка III) При обгоне внутренней полумуфтой 1 наружной полумуфты шарики, прижимаясь к лепесткам ceII!apaтора 10, колеблются в радиальных .пазах, обкатываясь желобом диска 7.

При реверсировании двигателя, когда его вал будет вращать наружную полумуфту против часовой стрелками (см. фиг, 2), исходное положение муфты на несущем выходНоМ валу должно быть крайним правым.

Для этого в момент реверсирования двигателя происходит пуск исполнительного механизма муфты, перемещающего ее в крайнее правое поло>кение. Пр и этом муфта поворачивается на несекущем валу против часовой стрелки, щуп сепаратора 10 ыз точки 1 перейдет в точку V, после чего упрется в копи р 1б. При дальнейшем перемещении муфты вправо стопор 8, поворачиваясь на несущем валу вместе с муфтой, развернется относительйо сепаратора 10, вследствие чего его «зад н ие» углубления будут полностью закрыты.

В кр айнем правом положении муфты щуп сепаратора находится в точке III.

Работа муфты при реверсированном двигателе аналогична работе муфты, которая описана выше.

Предмет изоб р етен и я

1. Роликовая обгаженная муфта, содержащая наружную полумуфту, состоящую из двух частей с кольцевым пазом между ними, в котором расположена вспомогательная шариковая обгонная муфта с II!OBclpoòmûì сепаратором, и внутреннюю полумуфту с у ста новленными в ее профилированных выемках подпружиненными роликами, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, увеличенная предельной скорости обгона и обеспечения передачи крутящего, момента родничками в обоих направлениях, ролики выполнены в в иде поворотных шпонок со срезами по краям и свя;7 заны с всп ом огательной шарыко вой обгонной муфтой посредством уста новлен ных на них пруж ын Кручен ия, причем поло ви на роликов вместе со с воими п ружи нами установлена разно ротом на 180 от но сительно другой полов|ины роликов.

2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности а|втоматического упр а влепи я процессором сцепления и

370385 расцепления, внутренняя полумуфта выполне на в виде втулками с внутренними ви нто выми шли цами и имеет сквозное ра д иальное отверстие для c BH3BIHHO I с поворотным сепаратором вспомогательной ша рико вой обгOIHIHOé муфты щупа, взаимодействующего при. продолнном п еремещении муфты с копиром, за к репле нным на несущем ее винтошл иенцев о м в алу.