МУФТА СВОБОДНОГО ХОДА Российский патент 2005 года по МПК F16D41/06 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в высокоскоростных приводах машин.

Известна муфта свободного хода, содержащая внешнюю обойму, выполненную по рабочей поверхности с мелкомодульными зубьями, двусторонний эксцентрик, на котором свободно установлены эксцентриковые кольца, выполненные с мелкомодульными зубьями на рабочей поверхности (Горин М.П. Эксцентриковые механизмы свободного хода. - СПб.: Политехника, 1992. - С.65. - Рис.1.30. - 272 с.).

Недостатком этой муфты является низкая долговечность и повышенный шум при работе в высокоскоростных приводах вследствие ее ударного включения из-за наличия значительных зазоров между мелкомодульными зубьями эксцентриковых колец и внешней обоймы.

В качестве прототипа выбрана муфта свободного хода, содержащая внешнюю обойму с рабочей цилиндрической поверхностью, двусторонний эксцентрик, на котором свободно установлены эксцентриковые кольца, выполненные с вырезами вдоль оси в нерабочей части и имеющие дуговые выступы, подтормаживающие устройства, состоящие из пружины с прижимом и установленные в глухих отверстиях, выполненных в широкой части каждого эксцентрикового кольца (А.с.1038648 СССР, МКИ F 16 D 41/06. Муфта свободного хода / М.П.Горин. - Опубликовано в БИ, 1983. - №32).

Недостатком известной муфты является низкая надежность работы при высокой частоте включения, так как не обеспечивается мгновенное торможение (удержание) эксцентриковых колец в начале заклинивания из-за возможности относительного скольжения рабочих поверхностей дуговых выступов эксцентриковых колец и внешней обоймы до разрыва масляной пленки. Кроме того, недостатком известной муфты также являются большие потери на трение при свободном ходе, так как в результате действия подтормаживающих устройств происходит постоянный контакт рабочих поверхностей эксцентриковых колец и внешней обоймы в этот период.

Изобретение решает задачу повышения надежности работы и уменьшения потерь на трение при работе муфты свободного хода.

Поставленная задача достигается тем, что в широкой части одного эксцентрикового кольца выполнен вырез, в котором установлен ролик, а в узкой части другого эксцентрикового кольца выполнено глухое отверстие, в котором установлены пружина и прижим, взаимодействующий с указанным роликом и обеспечивающий его постоянную готовность к заклиниванию. Причем эксцентриковые кольца связаны между собой подвижно фиксатором.

При таком конструктивном решении в начале заклинивания происходит мгновенное заклинивание ролика в клиновом пространстве, образованном вырезом эксцентрикового кольца и рабочей поверхностью внешней обоймы, что обеспечивает одновременно передачу нагрузки и удержание эксцентриковых колец относительно внешней обоймы без проскальзывания до полного контакта их рабочих поверхностей по мере возрастания нагрузки. При свободном ходе ролик перемещается в широкую часть клинового пространства, где вращается и взаимодействует через прижим и пружину с эксцентриковым кольцом, которое посредством фиксатора взаимодействует с другим эксцентриковым кольцом. В результате этого эксцентриковые кольца смещаются в радиальном направлении до образования незначительного зазора между их дуговыми выступами и цилиндрической поверхностью внешней обоймы. При этом происходит свободное вращение ролика и бесконтактное движение рабочих поверхностей эксцентриковых колец и внешней обоймы, что обеспечивает минимальные потери на трение.

На фиг.1 показан вид муфты с торца без крышки; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.2.

Муфта свободного хода состоит из двустороннего эксцентрика 1, выполненного в средней части с профильными кулачками 2 и 3, эксцентриковых колец 4 и 5 с вырезами вдоль оси в нерабочей части, образующими внутренние радиальные выступы 6 и 7, фиксатора 8, один конец которого запрессован в эксцентриковое кольцо 5, а другой взаимодействует с пазом 9 эксцентрикового кольца 4, внешней обоймы 10 с внутренней цилиндрической поверхностью.

В широкой части эксцентрикового кольца 4 выполнен вырез для установки ролика 11. В узкой части эксцентрикового кольца 5 выполнено глухое отверстие, в котором установлены пружина 12 и прижим 13, взаимодействующий с роликом 11. Эксцентриковое кольцо 4 выполнено с одним дуговым выступом на наружной цилиндрической поверхности, а эксцентриковое кольцо 5 с двумя дуговыми выступами. Муфта закрыта крышкой 14, удерживаемой пружинным кольцом.

Муфта свободного хода работает следующим образом.

При повороте эксцентрика 1 с кулачками 2 и 3 относительно внешней обоймы 10 против часовой стрелки ролик 11 за счет прижатия прижима 13 пружиной 12 заклинивается в клиновом пространстве, образованном вырезом эксцентрикового кольца 4 и цилиндрической поверхностью внешней обоймы 10, и удерживает эксцентриковое кольцо 4, которое в свою очередь посредством фиксатора 8 удерживает эксцентриковое кольцо 5 относительно внешней обоймы 10 до тех пор, пока не произойдет полный контакт рабочих поверхностей их дуговых выступов и внешней обоймы 10. Происходит заклинивание муфты и передача вращающего момента.

При повороте эксцентрика 1 с кулачками 2 и 3 по часовой стрелке ролик 11 смещается в широкую часть клинового пространства и свободно вращается, поджимая при этом через прижим 13 и пружину 12 эксцентриковое кольцо 5, которое в свою очередь посредством фиксатора 8 действует на эксцентриковое кольцо 4, что обеспечивает прижатие радиальных выступов 6 и 7 друг к другу. При этом эксцентриковые кольца 4 и 5 смещаются в радиальном направлении к центру и их дуговые выступы выходят из контакта с цилиндрической поверхностью внешней обоймы 10, вследствие чего эксцентриковые кольца 4 и 5 устанавливаются концентрично цилиндрической поверхности внешней обоймы 10 с незначительным радиальным зазором. В этот период фиксатор 8 эксцентрикового кольца 5 действует на стенку паза 9 эксцентрикового кольца 4 и дополнительно обеспечивает удержание эксцентриковых колец 4 и 5 концентрично поверхности внешней обоймы 10. Происходит расклинивание и свободный ход муфты с бесконтактным движением рабочих поверхностей дуговых выступов эксцентриковых колец 4 и 5 и внешней обоймы 10.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в высокоскоростных приводах машин. Муфта содержит внешнюю обойму и двусторонний эксцентрик, на котором свободно установлены эксцентриковые кольца, выполненные с вырезами вдоль оси в нерабочей части и имеющие дуговые выступы. Новым является то, что эксцентриковые кольца связаны между собой подвижно фиксатором и выполнены - одно с вырезом в широкой части, в котором установлен ролик, имеющий возможность взаимодействия с рабочей поверхностью внешней обоймы, а другое - с глухим отверстием в его узкой части, в котором установлены с возможностью взаимодействия с указанным роликом прижим и пружина. Техническим результатом является повышение надежности работы и уменьшение потерь на трение при работе муфты. 3 ил.

Муфта свободного хода, содержащая внешнюю обойму, двусторонний эксцентрик, на котором свободно установлены эксцентриковые кольца, выполненные с вырезами вдоль оси в нерабочей части и имеющие дуговые выступы, отличающаяся тем, что эксцентриковые кольца связаны между собой подвижно фиксатором и выполнены одно с вырезом в широкой части, в котором установлен ролик, имеющий возможность взаимодействуя с рабочей поверхностью внешней обоймы, а другое с глухим отверстием в его узкой части, в котором установлены с возможностью взаимодействия с указанным роликом прижим и пружина.