ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА Российский патент 1996 года по МПК F16D7/04 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения.

Известна предохранительная муфта, содержащая механизм полного мгновенного рассоединения полумуфт при превышении предельного крутящего момента, выполненный в виде пластинчатого упругого элемента, установленного с возможностью регулировочного перемещения и соединенного с ведомой полумуфтой.

Недостатком ее является ограниченная возможность регулировки в широком диапазоне передаваемых предельных моментов, точности срабатывания (мгновенно) и надежности, отсутствие самоторможения ведомой полумуфты при ее размыкании.

Первое обусловлено постоянством максимальной жесткости диафрагмы и недопустимостью ее превышения, жесткостью дополнительной пружины не будет срабатывания диафрагмы на размыкание муфты.

Второе обусловлено необходимостью, но не обеспечением минимально допустимого прогиба диафрагмы стрелы прогиба и связанного с этим минимального хода полумуфты для мгновенного ее срабатывания при предельной нагрузке.

В противном случае при расцеплении уменьшается высота взаимодействующих между собой элементов зацепления и соответственно несущая их способность, износ зубьев и т.п.

Недостатки обусловлены невозможностью изменения стрелы прогиба диафрагмы и ее жесткости, отсутствие возможности установки минимального хода полумуфты для ее размыкания, т.е. взаимосвязи хода полумуфты и стрелы прогиба пружины.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей муфты и повышение ее надежности, достигается она тем, что предохранительная муфта, содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с элементами сцепления на взаимообращенных поверхностях, одна из полумуфт установлена с возможностью осевого перемещения и подпружинена к другой полумуфте, и механизм мгновенного рассоединения полумуфт при превышении предельного крутящего момента выполненный в виде пластинчатого упругого элемента, установленного с возможностью регулировочного перемещения и соединенного с ведомой полумуфтой, снабжена диском, расположенным с возможностью регулировочного перемещения относительно ведомого вала, ползунами, установленными в диске диаметрально противоположно и с возможностью радиального регулировочного перемещения, пластинчатый упругий элемент выполнен в виде пружины, установленной концами в выполненных на торцах ползунов выемках.

Муфта может быть снабжена неподвижным относительно муфты тормозным элементом в виде диска, на взаимообращенных поверхностях тормозного диска и ведомой полумуфты выполнены элементы сцепления, расположенные с возможностью взаимодействия при срабатывании механизма мгновенного рассоединения полумуфт.

На фиг.1 изображен продольный разрез муфты, на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1.

Муфта содержит ведущую 1 и ведомую 3 полумуфты, расположенные на валах 12 и 13. На торцевых поверхностях полумуфт расположены элементы сцепления - кулачки 2 с наклонными рабочими гранями. Ведомая полумуфта 3 связана с ведомым валом 13 шлицевыми соединениями и подвижна в осевом направлении. На ведомом валу установлен диск 7, его осевое положение регулируется гайкой 8.

На диске 7 установлен механизм мгновенного рассоединения полумуфт, выполненный в виде плоской пружины 6, концами установленной в выемках диаметрально расположенных ползунов 10 и деформированной регулировочными приводами винтами 11 и гайкой 8 в два устойчивых положения 1 и 11, выпуклостью в сторону зацепления полумуфт, либо в обратную на сцепление с тормозным диском 5, который неподвижен относительно муфты.

Взаимодействующие поверхности диска 5 и полумуфты 3 снабжены элементами сцепления кулачками 4 и 9.

Муфта работает следующим образом. В рабочем положении кулачки 2 полумуфт 1 и 3 удерживаются в замкнутом положении упругостью пружины 6. Усилие поджатия кулачков регулируется изменением стрелы прогиба пружины 6 приводами 11 и 8 и положение диска 7, и соответствует заданному предельному крутящему моменту. При этом настройку производят из возможности достижения минимальной величины стрелы прогиба пружины 6 (положение 1).

В случае превышения расчетной нагрузки размыкающее усилие превышает усилие поджатия и кулачки 2 полумуфт 1 и 3 начинают выходить из зацепления. При этом ведомая полумуфта перемещается в осевом направлении.

При ходе ведомой полумуфты 3, превышающем проход пружины 6 через нейтральное положение, т.е. линию, соединяющую места установки пружины в ползунах, пружина изменяет мгновенно направление создаваемого усилия и перемещает полумуфту 3 в разомкнутое положение II. При этом полумуфта 3 переместится на расстояние H>h₁, что обеспечивает полное расцепление полумуфт 1 и 3 до момента входа в зацепление кулачков 9 и 4 полумуфты 3 и диска 5. Прогиб пружины 6S>h+Н обеспечивает полный ход "Н" полумуфте 3 на расцепление кулачков 2 полумуфт 1 и и 3 зацепление кулачков 9 и 4 на высоту h (h₁ обозначена высота взаимодействующих между собой частей элементов сцепления полумуфт; Н расстояние между тормозными элементами полумуфты и диска; S стрела прогиба пружины; h высота взаимодействующих частей элементов зацепления тормоза), что обеспечивает остановку полу муфты и исключение обратного хода или вращения приводимого в действие механизма.

Элементы сцепления тормозного диска с ведомой полумуфтой могут быть в виде кулачков, зубчатыми, фрикционными и т.д. После устранения перегрузки включение муфты производится вручную перемещением полумуфты 3 до нейтрального положения пружины 6, после чего, потеряв устойчивость, она сама мгновенно перемещает полумуфту 3 в замкнутое положение с полумуфтой 1.

При увеличении стрелы прогиба S пружины 6 усилие увеличивается, при уменьшении снижается. Это обеспечивает возможность регулирования и настройки муфты в широком диапазоне возможных передаваемых предельных крутящих моментов.

Срабатывание муфты при минимальном ходе полумуфты 3 обеспечивает долговечность элементов сцепления, точность срабатывания при мгновенном расцеплении и остановку приводимого в действие механизма при возникающих перегрузках.

Расширяется область применения и функциональные возможности муфты.

Использование: для предохранения элементов привода от перегрузок при передаче крутящего момента. Сущность изобретения: ведущая 1 и ведомая 2 кулачковые полумуфты установлены на соединяемых валах. На ведомом валу установлен диск, в котором расположена пружина 6 механизма мгновенного расцепления полумуфт. Пружина 6 способствует осевому перемещению ведомой полумуфты 3. При перегрузке ведомая полумуфта 3 входит в зацепление с кулачками тормозного диска, 5, надежно фиксируя разомкнутое положение полумуфт. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Предохранительная муфта, содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с элементами сцепления на взаимообращенных поверхностях, одна из полумуфт установлена с возможностью осевого перемещения и подпружинена к другой полумуфте, и механизм мгновенного рассоединения полумуфт при превышении предельного крутящего момента, выполненный в виде пластинчатого упругого элемента, установленного с возможностью регулировочного перемещения и соединенного с ведомой полумуфтой, отличающаяся тем, что муфта снабжена диском, расположенным с возможностью регулировочного перемещения относительно ведомого вала, ползунами, установленными в диске диаметрально противоположно и с возможностью радиального регулировочного перемещения, пластинчатый упругий элемент выполнен в виде пружины, установленной концами в выполненных на торцах ползунов выемках. 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена неподвижным относительно муфты тормозным элементом в виде диска, на взаимообращенным поверхностях тормозного диска и ведомой полумуфты выполнены элементы сцепления, расположенные с возможностью взаимодействия при срабатывании механизма мгновенного рассоединения полумуфт.