ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ КУЛАЧКОВАЯ МУФТА Российский патент 2013 года по МПК F16D7/04 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для передачи заданных крутящих моментов, соединения несоосных валов и гашения крутильных колебаний.

Известна кулачковая муфта, содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты, одна из которых установлена с возможностью осевого перемещения, а вторая жестко закреплена на ведущем валу (см. Поляков В.С и др. Справочник по муфтам. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1979, с.344, ил.).

Недостатком известной кулачковой муфты является сложность конструкции из-за наличия центрирующих элементов, необходимых для предотвращения перекоса валов. При включении этих муфт на ходу возникают динамические нагрузки.

Известна пружинно-кулачковая муфта, содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с элементами сцепления, которые замыкаются при помощи пружин, установленных с предварительным натяжением (см. Тепинкичиев В.К. Предохранительные устройства от перегрузки станков. М.: Машиностроение, 1973, с.336, ил.).

Недостатком данной пружинно-кулачковой муфты является возможность их применения лишь при низких скоростях, малых крутящих моментах и небольших массах соединяемых частей полумуфт.

Наиболее близкой к предложенной является предохранительная муфта, содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с элементами сцепления в виде кулачков на обращенных друг к другу поверхностях, одна из полумуфт установлена с возможностью осевого перемещения, и механизм рассоединения полумуфт при повышении предельного крутящего момента, выполненный в виде пружины, расположенной в диске, установленном на ведомом валу (см. патент РФ №2069282, опубл. 20.11.1996).

Недостатком известной предохранительной муфты является сложность конструкции из-за наличия громоздкого элемента расцепления муфт при превышении предельного крутящего момента.

Задачей предлагаемого изобретения является возможность передачи заданного крутящего момента.

Технический результат изобретения заключается в компенсации несоосности соединяемых валов.

Технический результат заключается в том, что предохранительная кулачковая муфта, содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с элементами сцепления в виде кулачков на обращенных друг к другу поверхностях, при этом одна из полумуфт установлена с возможностью осевого перемещения, и механизм рассоединения полумуфт при превышении предельного крутящего момента, выполненный в виде пружин, согласно изменению снабжена крышкой, закрепленной на ведущей полумуфте, крышка и ведомая полумуфта имеют элементы сцепления на обращенных друг к другу поверхностях, а пружины выполнены волнистыми и установлены между обращенными друг к другу поверхностями ведущей и ведомой полумуфт и поверхностями крышки и ведомой полумуфты таким образом, что вершины волнистых пружин расположены в углублениях между кулачками с образованием зазора между поверхностями, проходящими через вершины кулачков.

Предпочтительно, между ведущей полумуфтой и крышкой установлена регулировочная шайба.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1, 2), где:

на фиг.1 - схематично изображен продольный разрез предлагаемой предохранительной кулачковой муфты;

на фиг.2 - схематично изображен фрагмент предлагаемой предохранительной кулачковой муфты (сечение А-А на фиг.1), на котором высота пружины равна:

Н=2*h+Ω,

где

h - высота элементов сцепления (кулачков).

Предохранительная кулачковая муфта (фиг.1) содержит установленные на валах 8, 9 ведущую и ведомую полумуфты 1, 3 с элементами сцепления в виде кулачков 10 (фиг.2) на обращенных друг к другу поверхностях. Ведомая полумуфта 3 установлена на валу на шлицах с возможностью осевого перемещения, а ведущая полумуфта 1 жестко закреплена на ведущем валу 8. На ведущей полумуфте 1 с помощью болта 5 и стопорной шайбы 6 закреплена крышка 7, имеющая элементы сцепления в виде кулачков 10 на обращенной к ведомой полумуфте 3 поверхности. Механизм рассоединения полумуфт 1, 3 при превышении предельного крутящего момента выполнен в виде волнистых пружин 2, установленных между обращенными друг к другу поверхностями ведущей и ведомой полумуфт 1, 3, и крышки 7 и ведомой полумуфты 3. Между ведущей полумуфтой 1 и крышкой 7 установлена шайба, что позволяет регулировать зазор Ω путем установления шайбы 4 необходимой толщины (фиг.2).

Волнистые пружины 2 установлены таким образом, что их вершины расположены в углублениях между кулачками 10 с образованием зазора Ω между геометрическими поверхностями, проходящими через вершины кулачков 10 (фиг.2). При этом ведомая полумуфта 3 выполнена с кулачками 10 на противоположных сторонах, обращенных соответственно к ведущей полумуфте 1 и крышке 7 (фиг.2).

Предохранительная кулачковая муфта работает следующим образом. При вращении ведущей полумуфты 1 кулачки 10, расположенные на торцах полумуфты 1 и крышки 7 (фиг.2), давят на рабочие поверхности волнистых пружин 2, которые передают момент вращения на поверхности ведомой полумуфты 3, имеющие кулачки 10.

При работе предохранительной полумуфты (фиг.1) благодаря упругим свойствам пружин 2 происходит равномерное распределение передаваемого усилия на все кулачки 10, что компенсирует перекос и скрещивание осей соединяемых валов 8, 9 и демпфирование колебаний от привода.

При превышении предельного крутящего момента волнистые пружины 2 деформируются, увеличивается шаг пружин 2 и уменьшается высота пружин 2, и при достижении пружинами 2 высоты, равной величине зазора О, между вершинами элементов сцепления 10 полумуфты 1, 3 выходят из зацепления.

С помощью изменения жесткости волнистых пружин 2 и зазора между вершинами кулачков 10 осуществляется регулирование максимального крутящего момента в пределах прочностных свойств деталей технического устройства, в котором используется предохранительная кулачковая муфта.

Компенсация несоосности валов 8, 9 достигается за счет перераспределения напряжений в пружинах 2.

Таким образом, предлагаемая предохранительная кулачковая муфта расширяет функциональные возможности муфты, дает возможность компенсировать допускаемую несоосность соединяемых валов, а также подавать на валы заданный крутящий момент.

Изобретение относится к предохранительным кулачковым муфтам. Предохранительная кулачковая муфта содержит установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с элементами сцепления в виде кулачков на обращенных друг к другу поверхностях и механизм рассоединения полумуфт при превышении предельного крутящего момента. Одна из полумуфт установлена с возможностью осевого перемещения. Механизм рассоединения полумуфт выполнен в виде пружин. Муфта снабжена крышкой, закрепленной на ведущей полумуфте. Крышка и ведомая полумуфта имеют элементы сцепления на обращенных друг к другу поверхностях, а пружины выполнены волнистыми и установлены между обращенными друг к другу поверхностями ведущей и ведомой полумуфт и поверхностями крышки и ведомой полумуфты. При этом вершины волнистых пружин расположены в углублениях между кулачками с образованием зазора между поверхностями, проходящими через вершины кулачков. Достигается повышение надежности устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Предохранительная кулачковая муфта, содержащая установленные на валах ведущую и ведомую полумуфты с элементами сцепления в виде кулачков на обращенных друг к другу поверхностях, при этом одна из полумуфт установлена с возможностью осевого перемещения, и механизм рассоединения полумуфт при превышении предельного крутящего момента, выполненный в виде пружин, отличающаяся тем, что муфта снабжена крышкой, закрепленной на ведущей полумуфте, крышка и ведомая полумуфта имеют элементы сцепления на обращенных друг к другу поверхностях, а пружины выполнены волнистыми и установлены между обращенными друг к другу поверхностями ведущей и ведомой полумуфт и поверхностями крышки и ведомой полумуфты таким образом, что вершины волнистых пружин расположены в углублениях между кулачками с образованием зазора между поверхностями, проходящими через вершины кулачков.

2. Муфта по п.1, отличающаяся тем, что между ведущей полумуфтой и крышкой установлена регулировочная шайба.