ДИСКОВАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА Российский патент 1998 года по МПК F16D7/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединения валов машин и механизмов, передающих значительные крутящие моменты, и предохранения кинематических цепей от перегрузок.

Известна дисковая фрикционная муфта, которая позволяет передавать повышенный крутящий момент. Она состоит из ведущей полумуфты, ведомой полумуфты, которая выполнена в виде корпуса и крышки с резьбой. Между двумя полумуфтами установлен промежуточный диск, выполненный в виде раздельных независимых трапециевидных частей, соединенных между собой упругими элементами (Карнаух П. В. Определение момента трения дисковой фрикционной муфты. Вестник Львовского политехнического института, 1990, N 240, с. 44 - 47).

Недостатком этой муфты является то, что выполнение трапециевидных частей с одинаковыми площадями и одинаковыми углами наклона к оси муфты и от оси муфты приводит к снижению величины передаваемого крутящего момента.

Известна дисковая фрикционная муфта, содержащая две полумуфты. Одна полумуфта состоит из ступицы и самоустанавливающегося диска, выступы которого выполнены в продольном сечении муфты в виде неравнобоких трапеций с постоянно возрастающими площадями в радиальном направлении по мере их удаления от оси муфты (а.с. СССР N 1781479, кл. F 16 D 7/02, 1992).

Недостатком этой муфты является неравномерное распределение момента инерции в радиальном направлении муфты из-за выполнения корпуса и крышки ведомой полумуфты с наружной стороны в виде диска вращения.

Известна дисковая фрикционная муфта, содержащая одну полумуфту, состоящую из ступицы и самоустанавливающегося диска, выполненного в виде двух фрикционных частей по меньшей мере с двумя кольцевыми выступами, имеющими боковые фрикционные поверхности, соединенные между собой посредством упругих элементов, расположенных по концентричным окружностям. В этой муфте вторая полумуфта состоит из корпуса и крышки с выполненными на них двумя впадинами с боковыми фрикционными поверхностями для взаимодействия с соответствующими фрикционными поверхностями самоустанавливающегося диска, выступы выполнены в продольном сечении муфты вогнутыми с постоянно возрастающими площадями в радиальном направлении по мере их удаления от оси муфты) (а.с. СССР N 1610114, кл. F 16 D 7/02, 1990).

Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

К недостаткам этой муфты относятся ограничения эксплуатационных возможностей из-за того, что корпус и крышка ведомой полумуфты с наружных сторон выполнены в виде диска вращения. При этом момент инерции вращающихся частей муфты неравномерно распределяется по мере их удаления от оси муфты. Кроме того, снижается величина момента сил сопротивления ведомой части привода, которую может передавать муфта, так как часть момента трения израсходуется на преодоление момента инерции привода (Оперативно-информационные материалы Института проблем надежности машин АН БССР. Выбор параметров фрикционных муфт Островерхов Н.Л., Солонская К.А. - Минск, 1983, с. 9).

Задачей изобретения является расширение эксплуатационных возможностей за счет равномерного распределения момента инерции в радиальном направлении муфты и увеличение передаваемого крутящего момента.

Для этого в предлагаемой муфте впадины корпуса и крышки ведомой полумуфты выполнены с боковыми фрикционными поверхностями, при этом профиль поверхности впадин корпуса и крышки и соответствующих фрикционных поверхностей самоустанавливающегося диска образован перемещением в пространстве кривой второго порядка с постоянно увеличивающимся полярным радиусом по мере удаления от оси муфты при равном полярном угле, образованном предыдущим и последующим полярными радиусами, а наружные поверхности корпуса и крышки выполнены выпуклыми и их профиль образован перемещением в пространстве кривой второго порядка с постоянной увеличивающейся кривизной по мере удаления ее от оси муфты, при этом фрикционные части соединены между собой посредством упругих элементов.

На фиг. 1 изображена предлагаемая муфта, разрез; на фиг. 2 - вид на внутреннюю поверхность одной части самоустанавливающегося промежуточного диска без упругих элементов; на фиг. 3 - ведущая полумуфта и корпус без левой части самоустанавливающегося промежуточного диска; на фиг. 4 - линия контакта левой части самоустанавливающегося промежуточного диска по внутренней фрикционной поверхности корпуса.

Дисковая фрикционная муфта состоит из полумуфты 1, имеющей шлицы 2, с помощью которых закрепляются левая 3 и правая 4 части самоустанавливающегося промежуточного диска. На их внутренних поверхностях 5 выполнены углубления 6, в которых расположены упругие элементы 7.

Вторая полумуфта состоит из корпуса 8 и крышки 9, соединенных между собой с помощью регулировочных прокладок 10 и резьбы 11. Наружные поверхности 12 корпуса и крышки выполнены выпуклыми, и их профиль образован перемещением в пространстве кривой второго порядка с постоянно увеличивающейся кривизной по мере удаления ее от оси муфты. Точки E, W (фиг. 3) находятся на оси муфты, а точки F, N, S находятся на наружной поверхности корпуса 8 и образуют поочередно с точкой E постоянно уменьшающиеся радиусы EW, EF, EN, ES при равном полярном угле α по мере удаления от оси муфты. Полярный угол α (фиг. 3) образуется между предыдущими и последующими полярными радиусами: EW - предыдущий полярный радиус; EF - последующий полярный радиус; EF - предыдущий полярный радиус; EN - последующий полярный радиус; EN - предыдущий полярный радиус; ES - последующий полярный радиус. Впадины корпуса и крышки выполнены с боковыми фрикционными поверхностями, при этом профиль поверхности впадин корпуса и крышки и соответствующих фрикционных поверхностей самоустанавливающегося диска образован перемещением в пространстве кривой второго порядка с постоянно увеличивающимся полярным радиусом по мере удаления от оси муфты при равном полярном угле, образованном предыдущим и последующим полярными радиусами. Точка O находится на внутренней поверхности 5 соответственно левой 3 и правой 4 частей самоустанавливающегося промежуточного диска. Точки A, B, C, P находятся на наружных поверхностях соответственно левой 3 и правой 4 частей самоустанавливающегося промежуточного диска, образуют поочередно с точкой O постоянно увеличивающиеся радиусы OA, OB, OC, OP по мере удаления от оси муфты при равном полярном угле θ. . Полярный угол θ образуется между предыдущими и последующими полярными радиусами: OV - предыдущий полярный радиус; OA - последующий полярный радиус; OA - предыдущий полярный радиус; OC - последующий полярный радиус; OC - предыдущий полярный радиус; OP - последующий полярный радиус.

Муфта работает следующим образом. При накручивании крышки 9 на корпус 8 правой полумуфты боковые поверхности их впадин входят в контакт с фрикционными поверхностями левой 3 и правой 4 частей самоустанавливающегося промежуточного диска. Так как левая 3 и правая 4, части промежуточного диска связаны между собой через упругие элементы (пружины) 7, то они могут независимо друг от друга самоустанавливаться относительно впадин крышки и корпуса правой полумуфты. Регулировка усилия сжатия упругих элементов (пружин) 7 осуществляется с помощью прокладок 10. При перегрузках упругие элементы (пружины) 7 несколько автоматически сжимаются и трущиеся поверхности проскальзывают, т.е. происходит рассоединение кинематической цепи. Профиль поверхностей впадин корпуса и крышки и соответствующих фрикционных поверхностей самоустанавливающегося диска, а также выпуклые наружные поверхности корпуса и крышки ведомой полумуфты приводят к увеличению передаваемого крутящего момента за счет снижения момента инерции вращающихся частей привода и равномерного его распределения в радиальном направлении муфты.

Использование изобретения позволит увеличить величину передаваемого крутящего момента за счет уменьшения момента инерции и равномерного его распределения в радиальном направлении муфты.

Использование: в машиностроении для соединения валов машин и механизмов. Сущность изобретения: дисковая Фрикционная муфта содержит первую полумуфту, состоящую из ступицы) . .. и самоустанавливающегося диска, выполненного в виде двух фрикционных частей и упругих элементов, и вторую полумуфту, выполненную в виде корпуса и крышки, с выполненными на них впадинами для взаимодействия с соответствующими фрикционными частями самоустанавливающегося диска. Профиль поверхности впадин корпуса и крышки и соответствующих фрикционных поверхностей образован перемещением в пространстве кривой второго порядка с постоянно увеличивающимся полярным радиусом по мере удаления от оси муфты при равном полярном угле, образованном предыдущим и последующим полярными радиусами. 4 ил.

Дисковая фрикционная муфта, содержащая первую полумуфту, состоящую из ступицы и самоустанавливающегося диска, выполненного в виде двух фрикционных частей и упругих элементов, расположенных между фрикционными частями по концентричной окружности, вторую полумуфту, выполненную в виде корпуса и крышки, соединенных между собой с помощью резьбы, с выполненными на них впадинами для взаимодействия с соответствующими фрикционными частями самоустанавливающегося диска, отличающаяся тем, что впадины корпуса и крышки выполнены с боковыми фрикционными поверхностями, при этом профиль поверхности впадин корпуса и крышки и соответствующих фрикционных поверхностей самоустанавливающегося диска образован перемещением в пространстве кривой второго порядка с постоянно увеличивающимся полярным радиусом по мере удаления от оси муфты при равном полярном угле, образованном предыдущим и последующим полярными радиусами, а наружные поверхности корпуса и крышки выполнены выпуклыми и их профиль образован перемещением в пространстве кривой второго порядка с постоянно увеличивающейся кривизной по мере удаления ее от оси муфты, при этом фрикционные части соединены между собой посредством упругих элементов.