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

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам свободного хода, и может найти применение, в частности, в импульсных приводах и устройствах.

Известен механизм свободного хода, содержащий ведущую и ведомую полумуфты, образующие клиновую полость, размещенный в ней упор, закрепленный на ведущей полумуфте, в корпусе упора установлены пружина и дискретный клин, контактные поверхности составных частей которого выпуклы (патент ФРГ N 882778, кл. 47 С 6, 1949).

Нагрузочная способность такого механизма невелика, так как ролики в дискретном клине расположены в клиновом пространстве в один ряд, суммарная контактная поверхность их невелика и, кроме того, при заклинивании создается возможность, за счет неточности изготовления, неодновременного заклинивания всех роликов.

Известен механизм свободного хода, содержащий ведущую и ведомую полумуфты, образующие клиновую полость, размещенный в ней упор, закрепленный на ведущей полумуфте, в корпусе упора установлены пружина и дискретный клин, составные части которого выполнены одинаковыми и расположены в несколько рядов, а их контактные поверхности имеют равные радиусы кривизны (авт.св. СССР N 697759, кл. F 16 D 41/06, 1978, (прототип).

Нагрузочная способность такого механизма, а следовательно, и его работоспособность зависят от жесткости пружины и от условий ее предварительного поджатия, так как при вращении ведущей полумуфты в направлении заклинивания дискретный клин распирается упором в клиновой полости и усилия распора воспринимаются пружиной, которая при передаче значительного момента должна быть достаточно жесткой, что ограничивает диапазон передаваемого момента.

Задачей данного изобретения является создание комбинированного клина в механизме свободного хода (МСХ), обеспечивающего широкий диапазон передаваемого момента.

Техническим результатом изобретения являются повышение нагрузочной способности МСХ и расширение диапазона передаваемого момента.

Для получения требуемого технического результата механизм свободного хода, содержащий ведущую и ведомую полумуфты, между которыми образована клиновая полость, размещенный в ней упор, закрепленный на ведущей полумуфте, установленные в корпусе упора упругий элемент и дискретный клин, контактирующий с рабочими поверхностями ведущей и ведомой полумуфт и выполненный из расположенных в несколько рядов одинаковых составных частей с контактными поверхностями одинакового радиуса кривизны, снабжен вкладышем, установленным между упругим элементом и дискретным клином, и контактирующим с рабочей поверхностью ведущей полумуфты и с дискретным клином со стороны его большего по площади основания.

Такое выполнение позволило, с одной стороны, разгрузить пружину от распорных усилий, действующих на клин в период заклинивания механизма, а с другой стороны - изменять длину клина путем изменения количества составных частей дискретной части, повышая тем самым нагрузочную способность механизма и расширяя диапазон его передаваемого момента.

На фиг. 1 показан механизм свободного хода; на фиг.2 - разрез по А-А на фиг. 1, на фиг.3 - вкладыш.

Механизм свободного хода состоит из ведущей полумуфты 1 и ведомой полумуфты 2, между которыми образована клиновая полость 3, а в ней размещен упор 4, закрепленный на ведущей полумуфте 1.

В корпусе упора 4 установлены упругий элемент 5 и дискретный клин 6, контактирующий с рабочими поверхностями ведущей полумуфты 1 и ведомой полумуфты 2. Дискретный клин 6 выполнен из расположенных в несколько рядов одинаковых составных частей 7, например роликов с одинаковыми радиусами кривизны.

Между упругим элементом 5 и дискретным клином 6 установлен вкладыш 8, контактирующий с рабочей поверхностью ведущей полумуфты 1 и дискретным клином 6 со стороны его большего по площади основания.

Механизм работает следующим образом.

При вращении ведущей полумуфты 1 в направлении заклинивания дискретный клин 6 распирается упругим элементом 5 через вкладыш 8 между рабочими поверхностями полумуфт 1, 2. Опрокидывающий момент, действующий на вкладыш 8 со стороны дискретного клина 6, прижимает его к рабочей поверхности полумуфты 1, разгружая тем самым упругий элемент 5, что позволяет расширить диапазон передаваемого полезного момента.

Скорость и усилие заклинивания регулируются с помощью изменения усилия предварительного поджатия упругого элемента 5. Относительный поворот полумуфт 1 и 2 при включении механизма определяется параметрами составных частей 8 дискетного клина 6 и вкладыша 8, а также жесткостью и предварительным поджатием упругого элемента 5. В заклиненном состоянии момент может передаваться через дополнительную кинематическую связь, выполненную, например, в виде зубчатого венца, нарезанного на сателлите, входящем в состав ведущей полумуфты 1 и зубчатого венца, входящего в состав ведомой полумуфты 2.

При обгоне дискретный клин 6 находится в постоянном контакте с рабочими поверхностями полумуфт 1 и 2 за счет упругого элемента 5, вкладыша 8 и упора 4, установленного на ведущей полумуфте 1. Дискретный клин 6 с вкладышем 8 являются демпфером колебаний. Смена контактных поверхностей полумуфт 1 и 2, вращение составных частей 7 дискретного клина 6 приводят к равномерному износу контактных поверхностей, что повышает долговечность и нагрузочную способность. Защемление дискретного клина 6 невозможно. Износ контактных поверхностей вкладыша 8 не имеет существенного значения, так как не изменяет геометрии клиновых тел.

Конструкция механизма технологична для различных типов производств.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, относится к машиностроению, а именно к механизмам свободного хода, и может найти применение, в частности, в импульсных вариаторах и инерционно-импульсных приводах и устройствах;
- для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждается возможность его осуществления с помощью известных в заявке средств;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Механизм свободного хода может использоваться в машиностроении, в частности в импульсных вариаторах и инерционно-импульсных приводах и устройствах. Механизм свободного хода содержит ведущую и ведомую полумуфты, образующие клиновую полость, размещенный в ней упор, закрепленный на ведущей полумуфте. В корпусе упора установлен упругий элемент и дискретный клин, составные части которого выполнены одинаковыми и расположенными в несколько рядов, а их контактные поверхности имеют равные радиусы кривизны. При этом дискретная часть контактирует с рабочими поверхностями ведущей и ведомой полумуфт. Механизм снабжен вкладышем, контактирующим с рабочей поверхностью ведущей полумуфты и дискретным клином, ограничивая со стороны его большего основания. Механизм позволяет повысить нагрузочную способность и расширить диапазон передаваемого момента. 3 ил.

Механизм свободного хода, содержащий ведущую и ведомую полумуфты, между которыми образована клиновая полость, размещенный в ней упор, закрепленный на ведущей полумуфте, установленные в корпусе упора упругий элемент и дискретный клин, контактирующий с рабочими поверхностями ведущей и ведомой полумуфт и выполненный из расположенных в несколько рядов одинаковых составных частей с контактными поверхностями одинакового радиуса кривизны, отличающийся тем, что он снабжен вкладышем, установленным между упругим элементом и дискретным клином и контактирующим с рабочей поверхностью ведущей полумуфты и с дискретным клином со стороны его большего по площади основания.