ПРУЖИННО-ШАРИКОВАЯ МУФТА Российский патент 1999 года по МПК F16D7/06 F16D3/24 B30B15/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности пульсационно-маховичным приводам прессов.

Известна пружинно-шариковая муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфту и подпружиненные шарики (Решетов Д.Н. Детали машин, с. 455). Эта муфта при скачкообразном проскальзывании шариков создает большой шум, имеет затрудненную регулировку проскальзывания, сложна по конструкции, ненадежна из-за износа шариков.

Техническая задача, решаемая изобретением, - устранение шума, упрощение конструкции, облегчение регулировки по моменту, увеличение надежности.

Эта задача решается тем, что подпружиненные шарики установлены в отверстиях диска ведущей полумуфты между дисками ведомой полумуфты с возможностью передачи крутящего момента от ведущего вала к ведомому через силы трения от сил прижима противоположных сторон шариков к тороидным поверхностям дисков ведомой полумуфты.

Вызывается вращение шариков в разных плоскостях, обеспечивая их равномерный износ.

Шарики расположены между дисками ведомой полумуфты в продольных отверстиях диска ведущей полумуфты. Они зажаты между поверхностями дисков пружинным элементом в виде тарельчатой пружины. Сила пружины определена установкой соответствующей установочной прокладки. Для более точного предохранения и большей надежности муфта выполняется маслонаполненной.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где:
фиг. 1 - продольный разрез муфты;
фиг. 2 - схема вращения шариков в двух плоскостях.

В ведущей полумуфте на конце ведущего вала 1 установлена ступица 2 с ведущим диском 3 с заключенными в его отверстиях шариками 4.

Ведомая полумуфта соединена с ведомым валом 5 зубчатой муфтой 6 или шпонкой. Она состоит из стакана 7 с закрепленной болтами 8 крышкой 9 с образованием внутренней полости, в которой установлены диск 10 и диск 11 с тороидными поверхностями 12.

Эти тороидные поверхности, смещенные одна от другой в радиальном направлении, контактируют с шариками 4 ведущей полумуфты в точках, расположенных на разных радиусах R₁ и R₂.

Относительно центра шариков контакт происходит под углами α₁ и α₂.

Нажимной диск 11 прижат к шарикам 4 тарельчатой пружиной 13, сила прижима которой определяется толщиной прокладки 14.

В маслонаполненном исполнении для уплотнении полости муфты устанавливаются манжета 15 и уплотнительные кольца 16.

Муфта работает следующим образом.

Крутящий момент, не превышающий установленной величины, передается прижатыми шариками без их вращения и скольжения по тороидным поверхностям 12.

В момент выполнения технологической операции прессом или другой машиной маховик при резком замедлении вращения развивает большую мгновенную мощность при передаче ведомому валу большого крутящего момента.

Поскольку приводные электродвигатели допускают незначительное уменьшение частоты вращения, муфтой осуществляется необходимое проскальзывание. Шарики 4, вращаясь относительно осей O-O и C-C и скользя по тороидным поверхностям 12 дисков при расположении точек контакта их на разных радиусах R₁ и R₂ и под углами α₁ и α₂, передают силы трения на диск 3 ведущей полумуфты.

Силы трения, а значит, и крутящий момент, воспринимаемый от электродвигателя, определяется силой прижима нажимного диска 11 тарельчатой пружиной 13.

При безмуфтовом соединении двигателя с маховиком допустимо 12%-ное замедление вращения электродвигателя и маховика, обуславливая использование только 22% энергии, запасенной маховиком.

При использовании муфты возможно 50%-ное замедление вращения маховика, что определяет использование 75% энергии маховика.

При взаимодействии шариков с тороидными поверхностями происходит их самоустановка по поверхностям, что обусловит работоспособность муфты при значительной несоосности валов.

Использование: в гидропульсационно-маховичных приводах прессов и других машин. Сущность изобретения: муфта состоит из ведущей и ведомой полумуфт, в которой подпружиненные шарики установлены в отверстиях диска ведущей полумуфты между дисками ведомой полумуфты. Ими передается крутящий момент от ведущего вала двигателя к ведомому посредством передачи сил трения шариков о тороидные поверхности дисков ведомой полумуфты. Шарики расположены между дисками ведомой полумуфты в продольных отверстиях диска ведущей полумуфты и контактируют с тороидными поверхностями ведомой полумуфты на разных радиусах. В маслонаполненном исполнении муфта простой конструкции будет точной, легко регулируемой и надежной. Данная конструкция позволяет устранить шум, упростить конструкцию, облегчить регулировку по моменту, повысить надежность. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Пружинно-шариковая муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты с заключенными между ними подпружиненными шариками, отличающаяся тем, что подпружиненные шарики установлены в отверстиях диска ведущей полумуфты между дисками ведомой полумуфты с возможностью передачи крутящего момента от ведущего вала к ведомому через силы трения от сил прижима противоположных сторон шариков к тороидным поверхностям дисков ведомой полумуфты. 2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что диски ведомой полумуфты имеют контактирующие тороидные поверхности, смещенные одна относительно другой в радиальном направлении. 3. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что шарики размещены в продольных отверстиях диска ведущей полумуфты.