ФРИКЦИОННАЯ МУФТА Российский патент 1997 года по МПК F16D13/24 F16D7/02 

Изобретение относится к области машиностроения, предназначается для передачи вращения, т.е. для муфт как устройств сообщения вращения между валами или другими соосно расположенными звеньями механизмов.

Известна конусная муфта содержащая две полумуфты с коническими поверхностями, пружину силового замыкания, шпоночное соединение вала с подвижной в направлении оси вала полумуфтой, гайку и контргайку регулирования усилия пружины /1/.

При работе такой муфты создается момент сил трения, зависящий от радиуса муфты, а, следовательно, с необходимым увеличением момента сил трения увеличивается радиус муфты, приводящий к увеличению габаритов самой муфты.

Муфты подобных конструкций находят широкое применение в ручном инструменте. Очевидно, что ручной инструмент должен быть малым по весу и габаритам, что и является задачей изобретения.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство, содержащее неподвижную полумуфту, подвижную полумуфту с коническими фрикционными поверхностями, подвижная полумуфта связана с валом в окружном направлении средством передачи крутящего момента, и регулирующее средство поджатия подвижной полумуфты к неподвижной, снабжено несколькими коническими кольцами с торцевыми пазами, концентрично расположенными относительно друг друга в кольцевом зазоре между коническими фрикционными поверхностями полумуфт, а также штифтами, одни из которых установлены в охватывающей полумуфте и расположены в пазах нечетных конических колец, считая от оси вала в радиальном направлении, а другие установлены в охватываемой полумуфте и расположены в пазах нечетных конических колец, считая от оси вала в том же направлении, при этом торцевые пазы выполнены на меньшем диаметре нечетных конических колей и на большем диаметре четных конических колец.

На фиг. 1 изображен общий вид фрикционной конусной муфты;на фиг. 2 - схема действия сил на конических поверхностях муфты.

Фрикционная муфта (фиг. 1) содержит неподвижную полумуфту 1, подвижную полумуфту 2 в направлении оси вала 3 и несколько концентрично расположенных колец 4 с коническими поверхностями соприкосновения между собой и с полумуфтами, а также пружину 5 силового замыкания полумуфт и колец, гайку 6 и контргайку 7, установленные на резьбе вала 3, шпоночное подвижное соединение вала 3 с подвижной полумуфтой 2 и штыри 8 и 9, взаимодействующие через пазы на меньших диаметрах колнц 4 и на больших диаметрах колец 4 соответственно нечетных и четных по размещению, считая от оси вала неподвижной полумуфты 1.

Фрикционная муфта работает следующим образом. Вращение между полумуфтами 1 и 2 передается при помощи штифтов 8 и 9 через пазы конических колец 4 силами трения на конических поверхностях этих полумуфт и колец, возникающих от усилия пружины 5, регулируемого перемещением по резьбе вала 3 гайки 6, фиксируемой контргайкой 7. При этом нечетные кольца 4, считая от неподвижной полумуфты 1, вращаются за одно целое со штифтом 8 и подвижной полумуфтой 2, а четные кольца 4 за одно целое со штифтами 9 и неподвижной полумуфтой 1 в разомкнутом состоянии полумуфт 1 и 2 и колец 4. Замыкание полумуфт 1 и 2 с коническими кольцами 4 осуществляется пружиной 5. Для выключения вращения служит канавка полумуфты 2, взаимодействующая с вилкой управления. Причем с перемещением подвижной полумуфты 2 вправо по фиг. 1 происходит размыкание конических колец 4 силами веса.

Усилие пружины 5 P_пр (фиг. 2) при конических поверхностях полумуфт 1 и 2 пропорционально синусу угла β наклона образующих конусов к оси вала 3. Поэтому при угле трения порядка 6^o, принимаемого предельным для осуществления размыкания, получается пятикратное уменьшение диаметра проволоки пружины 5. С введением нескольких конических колец 4 это усилие снижается пропорционально числу взаимодействующих конических поверхностей колец 4 и полумуфт и 2 с связи с размещениями штифтов 8 и 9.

Этим обосновывается снижение радиальных размеров полумуфт 1 и 2, а также размеров пружины 5.

Такое многослойное фрикционное соединение колец повышает силу трения сцепления как в многодисковых муфтах, снижает радиальные размеры конструкции муфты, а также позволяет уменьшить усилие пружины силового замыкания, т.е. дает возможность уменьшить также и размеры пружины и как следствие габариты муфты.

Использование: в области машиностроения для передачи вращения между соосными валами и другими деталями машин. Сущность изобретения: полумуфты 1 и 2 с конусными фрикционными поверхностями охватывают одна другую. Полумуфта 2 подпружинена относительно гайки, установленной на валу с возможностью регулировочного перемещения. Между полумуфтами установлены конические кольца 4, поочередно связанные с полумуфтами посредством штифтов 9. Такое выполнение позволяет уменьшить габариты муфты без изменения передаваемого крутящего момента. 2 ил.

Фрикционная муфта, содержащая выполненные с коническими фрикционными поверхностями неподвижную в осевом направлении охватывающую полумуфту и подвижную в направлении оси вала охватываемую полумуфту, связанную с валом в окружном направлении средством передач крутящего момента, и регулируемое средство поджатия подвижной полумуфты к неподвижной, отличающаяся тем, что она снабжена несколькими кольцами с торцевыми пазами, концентрично расположенными относительно друг друга в кольцевом зазоре между коническими фрикционными поверхностями охватывающей и охватываемой полумуфт, а также штифтами, одни из которых установлены в охватывающей полумуфте и расположены в пазах нечетных конических колец, считая от оси вала в радиальном направлении, а другие установлены в охватываемой полумуфте и расположены в пазах четных конических колец, считая от оси вала в том же направлении, при этом торцевые пазы выполнены на меньшем диаметре нечетных конических колец и на большем диаметре четных конических колец.