Муфта предохранительная Российский патент 2019 года по МПК F16D9/00 F16D43/208 

Введение

Описание изобретения предназначено для описания механического процесса, происходящего с Муфтой предохранительной. Муфта предохранительная имеет номер МПК F16D 7/00 – Проскальзывающие предохранительные муфты, например проскальзывающие при перегрузке или для поглощения толчков, по Международному Патентному классификатору.

1 Область техники изобретения

Муфта предохранительная относится к машиностроению и предназначена для передачи крутящего момента M от ведущего механизма к ведомому механизму и предохранения ведущего механизма с ведомым механизмом от разрушения при увеличении максимально-доступного момента сопротивления Mr. Муфта предохранительная применяется во многих отраслях промышленности в следующем из случаев:

-случай требующий отключение ведомого механизма от ведущего механизма при заклинивании ведомого механизма;

-случай отсутствия соостности осей вращения ведущего и ведомого механизмов, т.к. муфта имеет зазор Z;

-случай отсутствия возможности прекращения работы ведущего механизма.

2 Уровень техники

2.1 Муфта предохранительная не уступает рассмотренному аналогу, а превосходит его в таком критерии, как:

-Отсутствие контакта между деталями после срабатывания муфты предохранительной.

2.1.1 Аналог Муфта предохранительная патент №389317.

2.1.2 Отсутствие контакта обеспечивается тем, что деталь поз. 2 имеет ход против направления действия силы Fпр и ось вращения детали поз. 2 переходит с радиуса R на радиус R1.

2.2 Муфта предохранительная не уступает рассмотренному аналогу, а превосходит его в таком критерии, как:

-Отсутствует трение между деталями после срабатывания муфты предохранительной.

2.2.1 Аналог Предохранительная пружинная муфта патент №338706.

2.2.2 Отсутствие трения обеспечивается тем, что деталь поз. 2 перемещается против действия силы Fпр в сторону оси вращения ведомого и ведущего механизмов и при этом образуется Z1. Детали поз. 1, 2, 6 теряют взаимодействие.

2.3 Муфта предохранительная не уступает рассмотренному аналогу, а превосходит его в таком критерии, как:

-Отсутствует деталь для разрушения при превышении максимально-возможного момента Mr.

2.3.1 Аналог Предохранительная муфта со срезными пальцами патент №190310.

2.3.2 Отсутствие детали для разрушения обеспечивается тем, что передача крутящего момента происходит за счет взаимодействия деталей поз. 1, 2, 6 в зоне взаимодействия, а именно, поверхность Г детали поз. 1 контактирует с поверхностью Д детали поз. 2 и поверхность Д детали поз. 2 контактирует с поверхностью Е детали поз. 6. Площадь контакта и момент Mr зависит от глубины H или силы Fпр, чем их значения больше, тем больше значение Mr.

2.4 Муфта предохранительная обеспечивает такой критерий, как:

-Отсутствие соостности между осями вращения ведущего и ведомого механизмов.

2.4.1 Аналог не найден.

2.4.2 Отсутствие соостности между осями вращения ведущего и ведомого механизмов обеспечивается тем, что между деталями поз. 1 и поз.6 имеется зазор Z, следовательно, значение зазора Z определяет значение отсутствия соостности осей вращения ведущего и ведомого механизмов.

3 Раскрытие изобретения

3.1 Состав сборки Муфта предохранительная:

-поз.1 Коронка – цилиндрическая деталь с отверстием и шпоночным пазом в центре детали для присоединения к ведущему или ведомому механизму. По наружному диаметру выполнены пазы равноудаленные друг от друга для установки в них деталей поз. 2 и обеспечения перемещения против направления силы Fпр на шаг T, в плоских радиальных поверхностях пазов выполнены по два отверстия для установки в них деталей поз. 8, которые определяют значение и обеспечивают силу Fпр;

-поз.2 Ролик – цилиндрическая деталь на радиальной поверхности выполнены канавки под стопорные наружные кольца поз.9. Имеются два цилиндрических выступа на концах детали с канавками под стопорные наружные кольца поз.10. Между цилиндром и выступами коническая поверхность. Коническая поверхность Л предназначена для взаимодействия с конической поверхность К детали поз.4;

-поз.3 Лоток – деталь выполнена в форме швеллера и предназначена для устойчивого воздействия силы Fпр детали поз.8 на деталь поз.2;

-поз.4 Фиксатор – цилиндрическая деталь с отверстием в центре, с тремя равноудаленными радиально-прямоугольными отверстиями для взаимодействия с деталью поз.2 и тремя равноудаленными наклонными выступами для взаимодействия с деталью поз.7;

-поз.5 Держатель – треугольная деталь с овальными отверстиями в углах и отверстием в центре. Улучшения фиксацию всех деталей в осевом направлении;

-поз.6 Корпус – цилиндрическая деталь, выполнена в форме обечайки с выступом по центру в осевом направлении, который имеет три радиальные равноудаленные друг от друга проточки. На одной из торцевых поверхностей выполнены отверстия для присоединения к ведущему или ведомому механизму. На краях наружной радиальной поверхности выполнены три отверстия под установку в них детали поз.7 в натяг;

-поз.7 Палец – цилиндрическая деталь со скосом на одном крае. Деталь предназначена для взаимодействия с деталью поз.4;

-поз.8 Пружина сжатия – деталь предназначена для обеспечения силы Fпр, соответственно для обеспечения зацепления между деталями поз.2 и поз.6 на глубину радиальной проточки H;

-поз.9 Стопорное наружное кольцо по ГОСТ;

-поз.10 Стопорное наружное кольцо по ГОСТ;

-поз.11 Шайба увеличенная по ГОСТ.

3.2 Передача крутящего момента M обеспечивается тем, что поверхность Г детали поз.1 взаимодействует с поверхностью Д детали поз.2 и поверхность Д детали поз.2 взаимодействует поверхность Е детали поз.6, а воздействие зависит от глубина зацепления H и силы Fпр.

3.3 Срабатывание Муфты предохранительной обеспечивается тем, что деталь поз.2 имеет ход T против действия силы Fпр, что позволяет выйти детали поз.2 из зацепления на глубину H с деталью поз.6.

3.4 При приложении крутящего момента M Муфта предохранительная начинает вращение под воздействие силы Fокр, т.к. обеспечено взаимодействие между поверхностью Г детали поз.1 и поверхностью Д детали поз.2 и взаимодействие поверхности Д детали поз.2 с поверхностью Е детали поз.6. В зоне взаимодействия возникает сила F1. Значение силы F1 зависит от угла α между векторами направления сил Fокр и F1, направление вектора силы F1 зависит от глубины зацепления между деталями поз.2 и поз.6. При увеличении значения момента сопротивления Mr увеличивается значение силы F1 и, следовательно, увеличивается значение реакции силы Fr, которая противодействует силе Fпр под углом β. При превышении значения силы Fпр силой Fr деталь поз.2 совершает шаг со значением T и деталь поз.2 выходит из зацепления с деталью поз.6. При исчезновении зацепления детали поз.1 и поз.6 совершают вращение относительно друг друга. При вращении происходит взаимодействие поверхности Ж детали поз.7 и поверхности И детали поз.4 возникает сила F2. Сила F2 смещает деталь поз.4 на шаг со значением T1, что сопровождается взаимодействие между поверхностями K детали поз.4 и поверхности Л детали поз.2 с силой F3, значение силы F3 зависит от угла α1 между векторами сил F2 и F3. Деталь поз.4 воздействует на деталь поз.2 с силой F3. Сила F3 воздействует на деталь поз.2 с силой в радиальном направлении F3_1, в зависимости от угла β1 между векторами сил F3 и F3_1 и в осевом направлении с силой F3_2 в зависимости от угла α1_1 между векторами сил F3 и F3_2. Сила F3_1 перемещает деталь поз.2 к оси вращения Муфты предохранительной и сила F3_2 оси симметрии Муфты предохранительной, при этом происходит скольжение между поверхностями К детали поз.4 и Л детали поз.2 и деталь поз.2 фиксируется отверстиями детали поз.4, т.е. поверхностью М детали поз.4. При этом возникает зазор Z1 между деталями поз.1 и поз.6 и они становятся независимыми, т.е свободно вращаются относительно друг друга.

4 Перечень фигур

4.1 Фигура 1 отображает главный вид со всеми входящими в состав деталями Муфты предохранительной.

4.2 Фигура 2 отображает вид слева со всеми входящими в состав деталями.

4.3 Фигура 3 отображает разрез В-В Фигуры 1 с крутящим моментом M и моментом сопротивления Mr.

4.4 Фигура 4 отображает выносной вид А с Фигуры 3, холостой и рабочий режимы.

4.5 Фигура 5 отображает выносной вид Б с фигуры 1, холостой и рабочий режим.

4.6 Фигура 6 отображает реалистичный вид.

5 Сведения подтверждающие возможность осуществления изобретения

5.1 Детали из состава Муфта предохранительная технически выполнимы на токарно-фрезерном, токарном, фрезерном и сверлильном станках.

Передача крутящего момента обеспечивается взаимодействие между деталями поз.1, поз.2, поз.6. Срабатывание обеспечивается подвижностью детали поз.2 на шаг T против направления действия силы Fпр и возможностью выхода из зацепления на глубину H с деталью поз.6

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к предохранительным муфтам. Муфта предохранительная включает коронку (1), ролик (2), лоток (3), фиксатор (4), держатель (5), корпус (6), палец (7), пружину (8), стопорное наружное кольцо (9, 10) и шайбу (11). Ролик (2) имеет возможность выйти из зацепления с корпусом (6), палец (7) имеет возможность воздействовать на фиксатор (4) при вращении корпуса (6), фиксатор (4) имеет возможность воздействовать на ролик (2), перемещая его к оси вращения, с последующей фиксацией. При этом коронка (1) и корпус (6) свободно вращаются относительно друг друга. Достигается удобство в пользовании. 6 ил.

Муфта предохранительная включающая коронку (1), ролик (2), лоток (3), фиксатор (4), держатель (5), корпус (6), палец (7), пружину (8), стопорное наружное кольцо (9, 10), шайбу (11), отличающаяся тем, что ролик (2) имеет возможность выйти из зацепления с корпусом (6), палец (7) имеет возможность воздействовать на фиксатор (4) при вращении корпуса (6), фиксатор (4) имеет возможность воздействовать на ролик, (2) перемещая его к оси вращения, с последующей фиксацией, и при этом коронка (1) и корпус (6) свободно вращаются относительно друг друга.