МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА Российский патент 1998 года по МПК F16D41/06 

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в приводах пуска двигателя автомобиля, в импульсных вариаторах и других высокоскоростных приводах машин.

Известна муфта свободного хода, содержащая ведущую полумуфту, выполненную в виде эксцентрикового кулачка с выступами, ведомую полумуфту в виде обоймы с внутренними храповыми зубьями и клиньев с наружными храповыми зубьями и хвостовиками в узкой части и пазами в широкой части клина, соответствующими форме хвостовика [1]
Недостатком этой муфты является то, что в высокоскоростных приводах под действием центробежных сил клинья не удерживаются в замке и при свободном ходе происходит износ рабочих поверхностей храповых зубьев клиньев и обоймы, а также увеличиваются потери на трение, что снижает надежность и долговечность муфты.

Известна муфта свободного хода, содержащая наружную полумуфту с эксцентричными рабочими участками, внутреннюю полумуфту с храповыми зубьями и секторные клинья с внутренними храповыми зубьями. В широкой части каждого клина выполнен паз с наклоненным под углом α дном, в котором установлен ступенчатый ролик, поджатый толкателем и пружиной, установленные в отверстии узкой части другого клина [2]
Недостатком этой муфты является то, что в высокоскоростных приводах ролики, расположенные в клиновых пазах, при смещении клиньев к центру должны также выдавливаться в более широкую часть клина, что при высокой частоте включений вызывает более интенсивный износ рабочих поверхностей ролика и дна паза и, соответственно, увеличивается угол a паза, при котором ролик не заклинивается в пазу и не обеспечивает удержание клина относительно полумуфты, при этом не происходит заклинивания, что снижает надежность и долговечность муфты.

Задача, на которую направлено изобретение, повышение надежности работы муфты в высокоскоростных приводах.

Поставленная задача достигается тем, что узкая часть каждого клина выполнена с прямым торцевым упором, взаимодействующим с торцом кулачка при свободном ходе стенки, пазы в широкой части клина образованы двумя взаимно перпендикулярными поверхностями, одна из которых параллельна торцу клина и в ней выполнено глухое отверстие, в котором расположен прижим с пружиной, клинья расположены с возможностью контакта при свободном ходе их упора с торцом кулачка, а торца выступа с упором смежного клина.

В данном техническом решении обеспечивается бесконтактное движение храповых зубьев обоймы и клиньев в период свободного хода за счет поджатия через подпружиненные ролики выступов клиньев к торцам упоров клиньев, а последние к торцам кулачков, что уменьшает износ рабочих поверхностей храповых зубьев и снижает потери на трение. Такое конструктивное выполнение клиньев позволяет повысить надежность работы муфты и повысить ее КПД.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показан вид на описываемую муфту с торца без крышки при свободном ходе; на фиг.2 муфта в разрезе по А-А фиг.1; на фиг.3 муфта в зацеплении.

Муфта свободного хода состоит из полумуфты в виде эксцентрикового кулачка 1, обоймы 2 с храповыми зубьями 3 на внутренней поверхности и расположенных между ними клиньев 4 с наружными храповыми зубьями 5, кольцевых цилиндрических участков 6. На конце каждого клина в узкой его части выполнен торцевой упор 7. В широкой части клина выполнен паз 8, в котором установлен двухступенчатый ролик 9. Ролик 9 опирается на плоскость 10 паза 8, расположенную параллельно оси муфты, а поверхность 11 паза перпендикулярна оси и на ней выполнено отверстие 12 для прижима 13 и пружины 14.

Муфта работает следующим образом.

При вращении эксцентрикового кулачка 1 против часовой стрелки на угол a или обоймы 2 по часовой стрелке ролики 9 за счет расположения в клиновом пространстве, образованном кольцевыми цилиндрическими участками обоймы и плоскостью 10 паза 8, заклиниваются и удерживают клинья 4 до их радиального смещения и сцепления зубьев 5 и 3 обоймы 2. Происходит передача вращающего момента. При обгоне, т.е. когда обойма 2 вращается с большей угловой скоростью, чем кулачок 1, зубья 5 клиньев 4 выходят из зацепления в зубьями 3 обоймы 2 до входа в контакт упоров 7 с торцами кулачков 1, при этом ступенчатые ролики 9 постоянно поджимают через прижим 13 и пружину 14 клинья 4 поверхностью 11 к торцевым упорам 7, а последние прижимаются к торцу кулачков 2.

Полумуфты вращаются при свободном ходе относительно друг друга бесконтактно за сч т взаимного поджатия клиньев к кулачкам.

Установка подпружиненного ступенчатого ролика в клиновом пространстве, образованном поверхностью клина и обоймы, обеспечивает при свободном ходе бесконтактное движение храповых зубьев, что уменьшает потери на трение и повышает надежность работы муфты.

Использование: в области машиностроения в приводах пуска двигателя автомобиля, в импульсных вариаторах и др. Сущность изобретения: муфта состоит из полумуфты в виде эксцентрикового кулачка 1, обоймы 2 с храповыми зубьями 3 на внутренней поверхности и расположенных между ними клиньев 4 с наружными храповыми зубьями 5. На конце каждого клина выполнен торцевой упор 6. В широкой части клина выполнен паз 8, в котором установлен двухступенчатый ролик 9, а в отверстии 12 - прижим 13 и пружина 14. При свободном ходе клинья 4 поджаты к эксцентриковому кулачку 1, исключается их контакт с обоймой. 3 ил.

Муфта свободного хода, содержащая две полумуфты, одна из которых выполнена с храповыми зубьями, а на обращенной к ним поверхности другой полумуфты выполнены эксцентриковые кулачки, расположенные между полумуфтами клинья с храповыми зубьями и с пазом в широкой части клина, в котором установлены ступенчатые ролики, подпружиненные через прижим, отличающаяся тем, что на узкой части каждого клина выполнен упор, стенки паза в широкой части клина образованы двумя взаимно перпендикулярными поверхностями, одна из которых параллельна торцу клина и в ней выполнено глухое отверстие, в котором расположен прижим с пружиной, клинья расположены с возможностью контакта при свободном ходе их упора с торцом кулачка, а торца выступа с упором смежного клина.