ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МУФТА Российский патент 2003 года по МПК F16D43/18 

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, соединенные центробежными колодками с фрикционными накладками. Колодки прикреплены попарно к пружинам, которые, в свою очередь, закреплены на первой из полумуфт. Между этой полумуфтой и колодкой расположено с возможностью взаимодействия с пружиной упругое кольцо. В процессе разгона первой полумуфты действие на колодки центробежных сил приводит к изгибу пружин, а в определенный момент времени - лишь отдельных их участков. Это приводит к изменению траектории движения колодок и увеличению плавности сцепления полумуфт (патент Российской Федерации 2105208, F 16 D 43/14, опубл. 20.02.98).

Недостатком данной муфты является то, что для обеспечения плавности сцепления использован элемент - пружина сложной формы в сочетании с пружинным кольцом, т.е. данная центробежная муфта имеет усложненную конструкцию.

Известна упругоцентробежная муфта сцепления, предназначенная для передачи механического крутящего момента и частоты вращения от ведущего вала к ведомому какого-либо привода, причем передача крутящего момента и частоты вращения (включение муфты) происходит автоматически при определенной частоте вращения ведущего вала. Упругоцентробежная муфта сцепления содержит ведущую и ведомую части. Ведущая часть состоит из ступицы двух фрикционных грузов, упругого кольца и упругих стержней, а также установочного кольца и втулки (заявка на выдачу патента Российской Федерации 94005720, F 16 D 43/14, опубл. 27.03.96). Эта муфта является ближайшим аналогом к заявленному изобретению.

Данная упругоцентробежная муфта сцепления имеет достаточно простую конструкцию, обладает надежностью в работе и технологичностью при изготовлении. Однако эта муфта не позволяет регулировать жесткость упругих элементов, то есть изменять усилие поджатия колодок к ведомой полумуфте.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является создание простой, надежной, ремонтопригодной, обеспечивающей легкую замену фрикционных колодок конструкции, позволяющей достигать плавного сцепления ведущей и ведомой полумуфт при обеспечении возможности регулировки жесткости упругого элемента муфты (для изменения усилия поджатия фрикционных колодок к ведомой полумуфте).

Поставленная задача решается за счет того, что в центробежной муфте, содержащей ведущую полумуфту и охватывающую ее ведомую полумуфту, фрикционные колодки, установленные на упругих элементах, закрепленных на ведущей полумуфте, упругие элементы выполнены в виде двух независимых друг от друга стержней, изогнутых по дуге, при этом один конец каждого стержня закреплен на ведущей полумуфте, а другой - на фрикционной колодке, закрепленной посредством оси на ведущей муфте с возможностью вращения колодки для поджатия ее свободного конца к ведомой полумуфте, причем место расположения оси не совпадает с центром масс фрикционной колодки.

При этом каждый упругий элемент - стержень, изогнутый по дуге, закреплен на ведущей полумуфте путем защемления его конца в оси соответствующей фрикционной колодки.

Каждый упругий элемент - стержень может быть снабжен прижимом, который имеет возможность перемещаться по фрикционной колодке и стержню, изменяя жесткость упругого элемента - стержня, при этом прижим выполнен с возможностью закрепления его на фрикционной колодке.

При этом каждая фрикционная колодка может быть выполнена не менее чем с двумя отверстиями для закрепления прижима стержня.

Кроме того, прижим может быть закреплен к фрикционной колодке резьбовым соединением.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:
на фиг.1 изображена центробежная муфта, вид с торца;
на фиг.2 - разрез А-А фиг.1.

Центробежная муфта содержит ведущую полумуфту 1 и охватывающую ее ведомую полумуфту 2. Фрикционные колодки 3 закреплены на ведущей полумуфте 1 посредством оси 4 и имеют возможность вращаться относительно нее. Такое крепление позволяет кроме выполнения основной функции легко заменять фрикционные колодки 3 в случае необходимости. Центр масс фрикционных колодок не должен совпадать с местом расположения оси 4, что обеспечит отклонение фрикционных колодок 3 от нейтрального положения под действием сил инерции при вращении полумуфты 1 для поджатия ее к ведомой полумуфте 2.

Упругие элементы выполнены в виде двух или более независимых друг от друга стержней 5, изогнутых по дуге. При этом один конец 6 каждого стержня закреплен на ведущей полумуфте 1, а свободный конец 7 - на фрикционной колодке 3. Стержень 5 может быть изогнут по дуге окружности или по другой кривой, что позволит изменить траекторию движения свободного конца стержня 5. Крепление стержня 5 к ведущей полумуфте 1 может осуществляться путем защемления конца 6 стержня 5 в оси 4, крепящей фрикционную колодку 3.

Для возможности регулировки плеча приложения инерционных сил к фрикционной колодке 3 имеется прижим 8, установленный с возможностью перемещения по фрикционной колодке 3 и стержню 5. Прижим 8 крепится на фрикционной колодке 3. Для этого каждая фрикционная колодка 3 выполнена не менее чем с двумя отверстиями 9 для закрепления прижима 8 стержня 5. При этом изменяется жесткость рабочей части стержня 5 за счет изменения ее длины. Крепление прижима 8 к фрикционной колодке 3 может быть выполнено любым образом, в том числе и резьбовым соединением 10.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

При вращении ведущей полумуфты 1 на фрикционные колодки 3 действует сила инерции (центробежная сила). Упругий элемент - изогнутый стержень 5, на котором закреплена фрикционная колодка 3, деформируется, что позволяет фрикционной колодке 3 переместиться по криволинейной траектории - один конец колодки 3 поворачивается относительно оси 4, а второй отклоняется к внутренней цилиндрической поверхности ведомой полумуфты 2, преодолевая возвратное усилие стержня 5. За счет того, что фрикционная колодка 3 перемещается по криволинейной траектории, происходит плавное включение во вращение ведомой полумуфты 2.

В случае, если необходимо регулировать скорость, при которой муфта включается, можно перемещением прижима 8 по фрикционной колодке 3 и стержню 5 и фиксацией его в новом положении изменить длину рабочего плеча стержня (расстояние от места крепления стержня к ведущей полумуфте 1 до места крепления фрикционной колодки 3), тем самым увеличивая или уменьшая жесткость упругого элемента. В первом случае муфта будет включаться при больших оборотах, а во втором - при меньших.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено предпочтительно для передачи крутящего момента между соосными валами. Центробежная муфта содержит контактирующие посредством фрикционных колодок ведущую полумуфту и охватывающую ее ведомую полумуфту. Фрикционные колодки установлены на упругих элементах, закрепленных на ведущей полумуфте. Новым является то, что упругие элементы выполнены в виде стержней, изогнутых по дуге. Один конец каждого стержня закреплен на ведущей полумуфте. На свободном конце каждого стержня расположена фрикционная колодка, которая закреплена посредством оси на ведущей полумуфте с возможностью вращения колодки для поджатия ее к ведомой полумуфте. Место расположения оси не совпадает с центром масс фрикционной колодки. Техническим результатом является повышение надежности и ремонтопригодности муфты, обеспечение плавного включения в работу, возможность регулирования жесткости упругого элемента. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Центробежная муфта, содержащая ведущую полумуфту и охватывающую ее ведомую полумуфту, фрикционные колодки, установленные на упругих элементах, закрепленных на ведущей полумуфте, отличающаяся тем, что упругие элементы выполнены в виде стержней, изогнутых по дуге, при этом один конец каждого стержня закреплен на ведущей полумуфте, а на свободном конце расположена фрикционная колодка, которая закреплена посредством оси на ведущей муфте с возможностью вращения колодки для поджатия ее к ведомой полумуфте, причем место расположения оси не совпадает с центром масс фрикционной колодки. 2. Центробежная муфта по п. 1, отличающаяся тем, что каждый упругий элемент-стержень закреплен на ведущей полумуфте путем защемления его конца в оси соответствующей фрикционной колодки. 3. Центробежная муфта по п. 1, отличающаяся тем, что каждый упругий элемент-стержень снабжен прижимом, который имеет возможность перемещаться по фрикционной колодке и стержню, изменяя жесткость упругого элемента - стержня, при этом прижим выполнен с возможностью фиксации его на фрикционной колодке. 4. Центробежная муфта по п. 3, отличающаяся тем, что каждая фрикционная колодка выполнена не менее чем с двумя отверстиями для фиксации прижима стержня. 5. Центробежная муфта по п. 3 или 4, отличающаяся тем, что прижим прикреплен к фрикционной колодке резьбовым соединением.