Предохранительная дисковая муфта Советский патент 1983 года по МПК F16D7/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в приводах машин для снижения динамических перегрузок при переходных режимах, в частности в приводах, имеющих многоскоростные двигатели или скачкообразно меняющуюся нагрузку.

Известна конструкция предохранительной дисковой муфты, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, фрикционные и нажим ной подпружиненный диски. Регулирование муфты на предельный момент производят затяжкой болтов и автоматически не регулируется 1.

Однако устройство не обеспечивает достаточного снижения динамических перегрузок в процессе работы машин при переключении скоростей многоскоростиых двигателей или других внезапно изменяющихся скачкообразных нагрузках, а также не обеспечивает безнагрузочного разгона электродвигачеля.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является предохранительная дисковая муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты со ступицами, фрикционные диски, опорный и нажимной подпружиненные диски 2.

Недостатками данного устройства являются большие динамические перегрузки в муфте при внезапно меняющейся скачкообразной нагрузке в момент переключения скоростей многоскоростного двигателя или при пуске двигателя и низкая стабильность работы муфты.

Цель изобретения - снижение динамических перегрузок при скачкообразной нагрузке.

Поставленная цель достигается тем, что предохранительная дисковая муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты со ступицами, фрикционные диски, опорный и нажимной подпружиненные диски, снабжена замедлителем, установленным между ступицей ведомой полумуфты и нажимным диском, пружинами, установленными между опорным и нажимньш дисками с предварительным напряжением, причем опорный и нажимной диски установлены свободно на ступице ведущей полумуфты, а пружины наклонены к траектории их движения.

Замедлитель выполнен в виде двух сильфонов из теплопроводящего материала, полости которых заполнены рабочей средой и связаны друг с другом через калиброванное отверстие.

На фиг. 1 изображена предохранительная дисковая муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2.

Предохранительная дисковая муфта состоит из ведущей полумуфты 1, выполненной заодно со ступицей и фрикционным диском 2, постоянно сжатым опорным 3 и нажимным 4 дисками, которые свободно установлены (например, по ходовой посадке или посредством подщипников) на ступице ведущей полумуфты 1, связаны между собой предварительно напряженными пружинами 5 и 6, через ступицу 7 ведомой полумуфты. Пружины 5 и 6 установлены под некоторым углом d к траектории их движения (под некоторым углом к горизонтали). Угол . и предварительное натяжение пружин 5 и 6, их жесткость и место крепления подбираются

0 таким образом, чтобы момент, передаваемый муфтой, был больше момента сопротивления мащины. Опорный 3 и нажимной 4 диски помимо пружин 5 и 6 связаны между собой через ступицу 7 ведомой полумуфты замедлителем относительного движения 8, выпол5 нениого, например в виде двух сильфонов 9, соединенных между собой через калиброванное отверстие 10, выполиенное в выступе ведомой полумуфты. Диаметр отверстия 10 выбран в зависимости от передаваемого момента. С целью стабильности работы сильфоиов 9 за счет улучщения теплоотдачи в окружающую среду сильфоны выполнены из теплопроводящего материала. Внутренние полости сильфонов 9 заполнены рабочей средой, например маслом.

Выступ ведомой полумуфты расположен в окне нажимного диска 4.

При нереверсивном приводе машин количество пружин 5 и 6 может быть уменьшено. Пружины 5 и 6 могут быть выполнены в виде

0 пружин растяжения или сжатия.

Предохранительная дисковая муфта работает следующим образом.

В покое предварительное сжатие фрикционных дисков 2 обеспечивается за счет предварительного небольшого натяжения пружин

5и 6, что является недостаточным для создания фрикционного момента муфты, способного привести машину в движение.

0 Однако с момента пуска фрикционные диски 2 вследствие сил треиия между ними и отжимным 3 и нажимным 4 дисками начинают постепенно, по истечении некоторого времени, необходимого для перетекания масла, увлекать эти диски в движение относи5 теЛьно ступицы 7 ведомой полумуфты и, следовательно, увеличивать окружные составляющие усилия напряжения пружины 5 или

6(в зависимости от направления движения). За счет наклона последних к траектории движения одновременно увеличивается осевая составляющая, сжимающая диски 3 и 4, что в свою очередь вызывает увеличение фрикционного момента. При протекании этого процесса часть сил треиия вызывает сжатие одного из сильфонов 9 замедлителя отj носительиого движения. Рабочая среда из полости этого сильфона медленно, в связи с наличием калиброванного отверстия 10, перетекает в полость второго сильфона и тем

самым задерживает на некоторое время нарастание фрикционного момента.

Процесс нарастания происходит до тех пор, пока окружные составляющие напряжения пружин не уравновесят момент на ведомом валу муфты. Муфта включена.

При внезапно скачкообразно возрастающей нагрузке, возникающей, например при переключении скоростей, если момент двигателя окажется больше фрикционного момента муфты происходит проскальзывание фрикционных дисков при одновременном процессе перестройки муфты на передачу этого большего значения момента. Пружины 5 и б занимают новое положение (угол «л изменяется). Однако данное изменение не будет мгновенным, быстрым за счет ограниченного перетекания рабочей среды через калиброванное отверстие 10 в замедлителе относительного движения 8, что позволяет предо/4-/1

Хранить устройство от резких толчков и критических перегрузок.

При достижении устройством максимально возможного передаваемого момента выступ ведомой полумуфты доходит до края окна в диске 4, сжатие фрикционного диска прекращается, фрикционный диск проскальзывает и максимальный крутящий момент не передается на ведомую полумуфту.

Предлагаемое устройство позволяет снизить динамические перегрузки в приводах машин путем осуществления плавного разгона мащин при малой нагрузке, за счет компенсации рывков при переключении скоростей многоскоростного двигателя, за счет выполнення предохранительных функций при передачи максимального крутящего момента, что приводит к повышению долговечности деталей мащин к значительному экономическому эффекту.

V

1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ДИСКОВАЯ МУФТА, содержащая ведущую и ведомую полумуфты со ступицами, фрикционные диски, опорный и нажимной подпружиненные диски, отличающаяся тем, что, с целью снижения динамических перегрузок при скачкообразной нагрузке, она снабжена замедлителем, установленным между ступицей ведомой полумуфты и нажимным диском, пружинами, установленными между опорным и нажимным дисками с предварительным напряжением, причем опорный и нажимной диски установлены свободно на ступице ведущей полумуфты, а пружнны наклонены к траектории их -движения. 2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что замедлитель выполнен в виде двух сильфонов из теплопроводящего материал а,,полости которых заполнены рабочей средой и связаны друг с другом через калиброванное отверстие.