Центробежная муфта Советский патент 1985 года по МПК F16D43/14 

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для соединения ведущего и ведомого валов при определенной частоте вращения.

Известна центробежная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты и центробежный упругий соединительный элемент в виде ленты, свернутой в кольцо 1,.

Недостатками данной муфты являются низкие надежность и долговечность, обусловленные износом и нагревом при относительном скольжении центробежного элемента и ведомой полумуфты.

Целью изобретения является повышение надежности путем автоматического отключения при перегрузке.

С этой целью в центробежной муфте, содержащей ведущую и ведомую полумуфты и центробежный упругий соединительный элемент в виде ленты, свернутой в кольцо, соединительный элемент выполнен, по меньшей мере двухслойным из материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения, при этом слой с большим коэффициентом линейного расширения обращен к поверхности ведомой полумуфты.

Муфта может быть снабжена ограничителем тангенциального перемещения ленты, выполненным в виде стержня, закрепленного параллельно оси муфты в одной из полумуфт между концами ленты.

Центробежный элемент может быть также выполнен разрезным и закреплен на торце ведущей полумуфты.

На фиг. 1 схематически изображена муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - муфта, разрез (возможный вариант); на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3.

Муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, связанные между собой посредством кольцеобразного центробежного фрикционного элемента 3, установленного с возможностью взаимодействия с внутренней рабочей поверхностью 4 ведомой полумуфты 2. Элемент 3 имеет два слоя 5 и 6, которые выполнены из упругих термочувствительных материалов с различными коэффициентами линейного расширения. Наружный слой 5 выполнен из упругого материала с большим коэффициентом линейного расширения и обращен к рабочей поверхности 4 ведомой полумуфты 2. Между наружным слоем 5 и рабочей поверхностью 4 имеется кольцевой зазор 7. Кольцеобразный фрикционный элемент 3 может быть выполнен разрезным в трех местах 8 (фиг. 3), то есть составлен из трех кольцевых секторов 9. При этом наружный слой 5 фрикционного элемента 3 выполнен за одно целое с ведущей полумуфтой 1. Для образования трех упругих кольцевых секторов 9 наружный слой 5 имеет три радиальных разреза 8 и три поперечных прорези 10, выполненных по плоскости фланца полумуфты 1, при этом длина прорези 10 по дуге сектора 9 выполнена с таким расчетом, чтобы непрорезанная в поперечной плоскости часть 1 i кольцевого сектора 9 обрабатывала жесткую связь каждого сектора с фланцем ведущей полумуфты 1 и сохранялись упругие свойства центробежного элемента 3. Внутренний слой 6 припаян к наружному слою 5 по всей дуге сектора 9 и соответствует по ширине наружному слою. Наружный слой 5 выполнен стальным, внутренний слой б - из инвара, ведомая полумуфта 2 - из чугуна. Весь кольцеобразный фрикционный элемент 3 размещен внутри ведомой полумуфты 2.

Кольцеобразный центробежный фрикционный элемент 3 (фиг. I) выполнен разрезным в одном месте 8. В этом месте для предотвращения от проворачивания центробежного элемента относительно ведущей полумуфты размещен ограничитель тангенциального перемещения ленты в виде щтифта 12, который одним концом запрессован во фланец ведущей полумуфты, а другим входит в разрез фрикционного элемента 3 с возможностью взаимодействия своей боковой поверхностью с ним. Элемент 3 не закреплен.

Муфта работает следующим образом.

При вращении ведущей полумуфты 1 одновременно вращается центробежный фрикционный элемент 3. Так как между рабочими поверхностями ведомой полумуфты 2 и элемента 3 имеется кольцевой зазор 7, передача вращающего момента .муфтой происходит при определенной частоте вращения, когда центробежные силы превысят силы упругости элемента 3. Дальнейшее повышение частоты вращения муфты сопровождается увеличением центробежных сил и величины передаваемого крутящего момента.

В случае аварийного заклинивания ведомой полумуфты 2 начинается буксование .полумуфт одна относительно другой с вьщелением тепла от сил трения. Температура фрикционного элемента 3 увеличится. Так как фрикционный элемент 3 выполнен двухслойным из упругих термочувствительных материалов с различными коэффициентами линейного расширения, и наружный слой 5, обращенный к поверхности трения ведомой полумуфты 2, имеет больший коэффициент линейного расширения, чем внутренний слой 6, то при нагреве возникают силы, определяемые разностью значений удлинений слоев и уменьшающих радиус кривизны элемента 3. При этом ослабляется сила трения между полумуфтой и элементом 3, уменьшается выделение тепла, температура трущихся деталей стабилизируется на безопасном уровне и уменьшается передаваемый момент. Таким образом, в муфте опасное скольжение фрикционных элементов при большом передаваемом моменте, возникаюш,ем при аварийном заклинивании ведомой полумуфты, заменяется на безопасное проскальзывание при малом моменте. После охлаждения и ликвидации причин заклинивания ведомой полумуфты 2 муфта автоматически готова к работе. при вращении ведущей полумуфты 1 (фиг. 3) вместе с ней вращаются фрикционные элементы 3, одним концом жестко закрепленные на фланце ведущей полумуфты 1 и обращенные слоем 5 к рабочей поверхности полумуфты 2. Далее муфта работает аналогично первому варианту. Выполнение фрикционного центробежного элемента по меньСией мере двухслойным из упругих термочувствительных материалов с различными коэффициентами линейного расщирения уменьшает износ и нагрев деталей муфты, что повышает надежность и долговечность работы муфты.

ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МУФТА, содержащая ведущую и ведомую полумуфты и центробежный упругий соединительный элемент в виде ленты, свернутой в кольцо, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности путем автоматического отключения муфты при перегрузке, центробежный соединительный элемент выполнен по меньшей мере двухслойным из материалов с различными температурными коэффициента.ми линейного расширения, при этом слой с большим коэффициентом линейного расширения обращен к поверхности ведомой гюлумуфты. 2.Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена ограничителем тангенциального перемещения ленты, выполненным в виде стержня, закрепленного параллельно оси муфты в одной из по.пумуфт между концами ленты. 3.Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что центробежный элемент выполнен разШ резным и закреплен на торце ведущей полумуфты. л 1чЭ СП