Фрикционная муфта Советский патент 1983 года по МПК F16D41/00 

уу

СО

о -.

со о сд со ел

ллхчучуулУ %т%

2.Муфта по nil, отличающая с я тем, что зубья выполнены на

наружной поверхности кольца, а впааины на наружной полумуфте.

3.Муфта по п. 1, отличающая с я тем, что зубья выполнены на

/внутренней поверхности кольца, а впадины -.на внутренней полумуфте.

4.Муфта по п. 1, отличающая с я тем, что рабочие поверхности зубьев и впааины выполнены криволинейными, форма которых определяется уравнением

где Р - радиус-вектор, проведенный от

оси вращения к псеерхности зубь ев;

RO - начальное положение радиусвектора;

oi - полярный угол между радиусвекторсм и нормалью к поверхности, проведенной из конца радиус-вектора;

Ч - полярный угол между начальным и конечным положениями радиусвектора.

5. Муфта по Ш1. 1-4, о т пича ющ а я с я -тем, что кольцо выполнено разрезным и упругИМ.

6. Муфта по пп. 1-4, отличающаяся тем, что она снабжена упругой шпонкой, установленной между полумуфтой в кольцом, а последвее выполнено жестким. .

7. Муфта по п. 6, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что кольцо выполнено .

1. ФРИКЦИОННАЯ МУ4ТА, содержащая кокцентричво расположенные внутреннхяо и наружную полумуфты, взаимодействующие через промежуточный епемент, о т л и ч а ю ш и я с я тем, что, с целью повышения нагрузочной способности, промежуточный элемент еаполнен в виде кольца с зубчатой иилиндг ричесхой поверхностью, установленного с натягом на одной из полумуфт, а на сопрягаемой с ним поверхности выполнены впадины для зубьев.

Изобретение относится к машинострое нию, в частности к устройствам для передачи вращения. Известна фрикционная муфта, содержащая две полумуфты, взаимодействующие через поджимаемые друг к другу магнитоэлектрической катушкой элементы l . Недостатком ее является сложность конструкции из-за наличия магнитоэлектрической катушки. Наиболее близкой по технической сута ности к предлагаемой является фрикцио ная муфга, содержащая коннентрично распопоженную внутреннюю и наружную полу муфты j взаимодействующие через промежуточный элемент 2. Недостатком давестной муфты является низкая нагрузочная способность. Целью изобретения является повышение нагрузочной способности. Поставленная цель достигается тем, что во фрикционной муфте, содержащей кониентрично расположенные внутреннюю и наружную попумуфты, взаимодействующие через промежуточный элемент, последний выполнен в виде кольца с зубчатой цилиндрической поверхностью, установленного с натягом на одной из полу , а на сопрягаемой с ним поверхности выполнены ответные впадины для зубьев. Зубья могут быть выполнены на наружной поверхности кольца, а впадины на наружной попумуфте. Зубья могут быть выполнены на внутренней поверхности кольца, а впадины - на внутренней полумуфте. Рабочие поверхности зубьев и впадин могут 1ть выполнены криволинейными, форма которлк определяется уравнением где р - радиус-вектор, проведенный от оси вращения к поверхности зубьев; - начальное положение радиусвектора; .(JL - полярный угол между радиус-вектором и нормалью к поверхности, проведенной из конца радиус-вектора; Т - полярный угол между начальным пояюжением радиус-вектора и конечным. Кольцо может быть выполнено разреэ-. ным и упругим. Муфта может быть снабжена упругой шпонкой, установленной между попумуфтой и копьшлс,. которое выполнено жестким. Кольцо может быть выполнено наборнным. На фиг. 1 показано соединение, разрез на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - соединение, снабженное упругой шпонкой; на фиг. 4 - разрезное упругое кольцо с симметричным расположением зубьев; на фиг, Б муфта с наборным упругим кольцом; на фиг. 6 - расчетная схема. : Муфта состоит из внутренней полумуфты 1, которая может быть как ведущей, так и ведомой, наружной попумуфты 2 и установленного между ними промежуточного элемента - упругого зубчатого кольца 3. В показанных на фигурах вариантах зубчатое зацепление, как наиболее целе сообразное, выполнено между кольцом 3 и попумуфтой 2, хотя возможно такое же зацепление и кольца с полумуфтой 1. Упругое кольцо 3 может быть выполнено разрезным или наборным из отдельных элементов 4, в том числе установленных в сепараторе. Зубчатое зацепление имеет криволинейную рабочую поверхность, описываемую в полярных координатах уравнением . Фрикционно сопряженные поверхности снабжены упругой в ташгенциальном направлении шпонкой. 5, выполненной, например, из твердой резины. Шпонка имеет на боковых поверхностях жесткие прокладки 6, например стальные. Для предотвращения взаимного осевого смещения деталей при отсутствии нагрузки соединение снабжено осевым фиксатором, например хомутиком 7. Муфта работает следующим образом. После нагружешя вала крутящим мо ментом начальные силы трения в фрикционном сопряжении кольца 3 с полумуфтой 1 или реакция шпонки 5 перемещают кольцо вслед за полумуфтой. При этом происходит взаимное проскальзывание зубьев, нагруженной тормозным ,И их заклинивание между полумуфтами 1 и 2. Упругое кольцо под действием : возникшей радиальной силы плотно охваты вает по лумуфт у 1 и силы трения во фрик ционном сопряжении передают крутящий момент через соединение; Упругая шпонка о спечивает возможность взаимного сме щения Фрикционно сопряженных деталей в процессе нагружения, что способствует более равномерному распределению нагруз и между зубьями, а спедовательно, и о поверхности сопряжения. Выполнение зубчатого зацепления с Криволинейной рабочей поверхностью, определяемой из уравнения я.., , обеспечивает равномерное распределение контактных давлений по поверхности зуба, и как следствие, более высокую нагру зочную способность соединения при одвовременном снижении его материалоемкости. Уравнение получается интегрированием в полярных координатах выражения d rpofd/, характеризующего участок элементарной длины зуба с постоянным углом наклона между его рабочей поверхностью и радиусом-вектором, проведенным от оси вращения фрикционного соединения. Это обеспечит наилучшее скольжение зубьев при их взаимном повороте, что необходимо для включения соединения в работу. При выполнении же рабочей поверхности зубьев по иной, чем в формуле, зависимости, произойдет ее неравномерное нагружение в процессе работы, неравномерное изнашивание и преждевременный выход со строя. Снабжение фрикпионно сопряженных поверхностей податливым шпоночным соединением 5 обеспечивает более равномерное распределение нагрузки между зубьями при их включении в работу, что также способствует увеличению нагрузочной способности соединения и снижения его материалоемкости. Предлагаемая фрикционная муфта обеспечивает птвное включение под нагрузкой благодаря своему зубчатому зацеплению и податливой шпонке. Причем шпонка необходима при включении соединения в р&боту, что увеличивает ресурс ее работы. Из муфты могут быть исключены демпфирующие элементы, установленные между попумуфтами, так как их роль возьмет на себя зубчатое кольцо 3.s Фрикционная муфта имеет следующие технико-экономические преимущества перед известными решениями: отличается простотой конструкции; обладает повышенной нагрузочной способностью и, соответственно, пониженной удельной материалоемкостью; имеет попышеиную демп