ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МУФТА Российский патент 1998 года по МПК F16D43/14 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам для передачи крутящего момента между соосными валами.

Известна центробежная муфта, содержащая концентричные одна другой ведущую и ведомую полумуфты, установленные с возможностью взаимодействия между собой посредством колодок с фрикционными накладками, выполненных в виде центробежных грузов и связанных с ведущей полумуфтой посредством закрепленных на ней пластинчатых пружин, расположенных под углом к плоскости, проходящей через ось муфты и ось симметрии колодки, и имеющих прямолинейный участок, участки пружин в местах их крепления к ведущей полумуфте, расположены под острым углом к прямолинейным участкам [1].

Муфта обладает плавностью включения.

Задачей изобретения является повышение плавности включения.

Поставленная задача решается за счет того, что в известной центробежной муфте колодки закреплены на пружинах попарно, пружины размещены с возможностью ограниченного углового перемещения в окнах, выполненных в кольцевом упругом элементе, установленном концентрично между ведущей полумуфтой и колодками с возможностью взаимодействия с прямолинейными участками пружин.

На чертеже изображена центробежная муфта, вид с торца.

Центробежная муфта содержит ведущую полумуфту 1 и концентрично установленную ей ведомую полумуфту 2. На полумуфте 1 закреплены пластинчатые пружины 3, несущие прикрепленные к ним колодки 4, выполненные в виде центробежных грузов. Колодки 4 снабжены фрикционными накладками 5.

Пружины 3 имеют по два прямолинейных участка: участки пружин в местах их креплений к полумуфте 1 расположены под острым углом α к прямолинейным участкам и могут быть сопряжены с последними посредством радиусных переходов.

Оба прямолинейных участка каждой пружины 3 расположены под углом друг к другу с вершиной, направленной к оси муфты. Кроме того, каждый прямолинейный участок пружины 3 расположен под углом к плоскости, проходящей через ось муфты и ось соответствующей колодки 4.

Упругий элемент в форме пружинного кольца 6 установлен между ведущей полумуфтой 1 и колодками 4 и охватывает пружины 3 в зоне прямолинейных участков. Для установки кольца 6 на пружины 3 в кольце выполнены прямоугольные отверстия по форме поперечного сечения пружин на полумуфте 1 и колодок 4 на пружинах. Кольцо 6 может быть прикреплено к пружинам 3, либо свободно установлено на последних (при соответствующих зазорах между прямоугольными отверстиями и профилем поперечного сечения пружин). Участки 7, прилегающие к местам крепления пружин к полумуфте 1, выполнены также прямолинейными.

Центробежная муфта работает следующим образом.

При разгоне ведущей полумуфты 1 на колодки 4 действует центробежная сила, стремящаяся переместить колодки в радиальном направлении, чему препятствуют силы упругости пружин 3. С увеличением частоты вращения полумуфты 2 возрастает и центробежная сила, действующая на колодки 4, что приводит к изгибу прямолинейных участков пружин 3, правые колодки перемещаются вправо, левые - влево. Перемещение колодок 4 сопровождается соответствующим перемещением прямолинейных участков пружин 3, в результате чего происходит деформация пружинного кольца 6. Участки кольца 6, расположенные между прямолинейными участками пружины 3, растягиваются, а участки кольца, расположенные между пружинами - сжимаются. При этом радиус кривизны первых из упомянутых участков кольца 6 увеличивается, радиус кривизны вторых участков кольца уменьшается, кольцо приобретает форму эллипса, показанного на чертеже тонкой линией.

При определенной величине упругой деформации кольца 6, вызванной радиальным перемещением колодок 4, усилие в кольце препятствует консольному изгибу прямолинейному изгибу прямолинейных участков пружин 3 на всей длине, поэтому при дальнейшем увеличении частоты вращения полумуфты 1 происходит, в основном, консольный изгиб прямолинейных участков пружин, заключенных между колодками и кольцом. В результате этого изменяется траектория движения колодок 4 и увеличивается жесткость прямолинейных участков пружин 3 (вследствие уменьшения их консоли). В заключительном периоде разгона полумуфты 1 перемещении колодок 4 сопровождается взаимозависимыми упругими деформациями участков пружин 3, расположенных по обе стороны от кольца, поэтому перемещение будет более медленным, чем в начальный период разгона полумуфты. Следовательно, скорость перемещения колодок 4 в радиальном направлении будет в процессе разгона переменной, уменьшающейся по мере возрастания частоты вращения, что предопределяет повышенную плавность включения муфты.

Закон движения колодок 4 при разгоне определяется местностью пружин 3 и кольца 6, а также диаметром последнего, определяющим соотношение между частями прямолинейных участков пружин, расположенных по обе стороны от кольца, и, следовательно, может задаваться назначением соответствующих параметров элементов муфты, Тем самым может устанавливаться соответствующая плавность включения муфты.

Показанная на чертеже форма кольца справедлива лишь для стационарного режима работы муфты, т.е. при достижении номинальной частоты вращения муфты, когда ускорение элементов равно нулю. В процессе ускоренного движения действующая на одну из парных колодок 4 тангенциальная сила инерции в определенной мере препятствует изгибу соответствующего прямолинейного участка пружины 3, в то время как вторая колодка действует на пружину с большей силой. Вследствие этого вершина выпуклых участков кольца 6 смещаются относительно соответствующих осей симметрии, что приводит к некоторой асимметрии образующегося эллипса. Однако общий характер движения колодок 4 при этом практически не изменяется, что, соответственно, не оказывает существенного влияния на плавность включения муфты.

Использование: для повышения плавности включения муфты при передаче вращения между соосными валами. Сущность изобретения: концентричные одна другой ведущая и ведомая 2 полумуфты соединены центробежными колодками 4 с фрикционными накладками 5. Колодки 4 прикреплены попарно к пружинам 3, которые, в свою очередь, закреплены на полумуфте 1. Между полумуфтой 1 и колодкой 4 расположено с возможностью взаимодействия с пружиной 3 упругое кольцо 6. В процессе разгона полумуфты 1 действие на колодки 4 центробежных сил приводит к изгибу пружины 3, а определенный момент времени - лишь отдельных их участков. Это приводит к изменению траектории движения колодок 4 и увеличению плавности сцепления полумуфт 1 и 2. 1 ил.

Центробежная муфта, содержащая концентричные одна другой ведущую и ведомую полумуфты, установленные с возможностью взаимодействия между собой посредством колодок с фрикционными накладками, выполненных в виде центробежных грузов и связанных с ведущей полумуфтой посредством закрепленных на ней пластинчатых пружин, расположенных под углом к плоскости, проходящей через ось муфты и ось симметрии колодки, имеющих прямолинейный участок, участки пружин в местах их крепления к ведущей полумуфте расположены под острым углом к прямолинейным участкам, отличающаяся тем, что колодки закреплены на пружинах попарно, пружины размещены с возможностью ограниченного углового перемещения в окнах, выполненных в кольцевом упругом элементе, установленном концентрично между ведущей полумуфтой и колодками с возможностью взаимодействия с прямолинейными участками пружин.