Муфта предельного момента Советский патент 1986 года по МПК F16D7/06 

Изобретение относится к машиностроению, станкостроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для разъединени силовых передач при достиж ении на ведомом валу заданного крутящего момента.

Цель изобретения - повьшение надежности и точности срабатывания муфты на повышенных частотах вращения ,

На фиг.1 изображена муфта, в рабочем положении, на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1, на фиг.3 - то же, после отключения муфты, на фит.4 - положение элементов муфты, в рабочем положении (развертка по окружности центров шариков), на фиг.5 - то же после отключения муфты; на фиг.6 - то же 5 после расфиксации ведомой полумуфты и непопаданий торцовых прмоугольных кулачков друг на друга; на фиг.7 - то же, при попадании торцовых кулачков друг на друга на фиг. 8 - сечение Б-Б на фиг.1, в рабочем положении.

Муфта состоит из ведомой подпружиненной полумуфты 1 с продольными цилиндрическими канавками 2 с установленными в них шариками 3, упирающимися в ограничительные упоры 4, расположенные над канавками 2 по окружности в плоскости, перпендику лярной оси вращения, и торцовыми кулачками 5, выполненными прямоугольными. Ведомый вал 6 выполнен полым с выступами 7 на внешней поверхности и окнами 8 с расположенными в них зубцами 9 стопора 10.

Центральная рабочая пруяшна 1Т поджимает ведомую полумуфту Т, а пружина 12 поджимает стопор 10. Ведущая полумуфта 13с торцовьми кулачками закреплена на приводной шетерне 14. Винтозавертьюающий инстрмент (не показан) установлен на шпделе 15 с хвостовиком 16, вьтолн н ным квадратньм и заканчивающимся у торца 17. Выступы 7 выполнены с ра 6o4iiMH 18 и обратными 19 скосами.

Муфта работает следующим образо

Для завинчивания шпиндель 15 опкается вниз до сцепления инструмен с винтом, при этом стопор 10 под действием пружины 12 так же опускается вниз до конца окон 8,, и рабчий момент от приводной шестерни 1 и торцовых кулачков ведущей полу

s

0

5

0

5

0

5

0

5

3 передается на торцовые кулачки 5 ведомой полумуфты 1, а затем через канавки 2 и шарики 3 - на ведомый вал 6 через выступы 7, а далее через зубцы 9 стопора 10, квадратное отверстие стопора 10 и аналогичного поперечного сечения хвостовик 16 и шпинделя 15 - на винтозавертывающий инструмент. Величина передаваемого муфтой предельного крутящего момента определяется величиной угла наклона рабочих 1В скосов выступов 7 ведомого вала 6 и усилием поджатия ведомой полумуфты 1 рабочей пружиной 11.

При моменте сопротивления на шпинделе 13 меньшем предельного момента, на который отрегулирована муфта сжатием пружины 11, рабочие элементы муфты занимают положение, как показано на фиг.1,2,4 и 8„ По окончании завинчивания винта, а следовательно, и шпиндель 13, и связан- .ный с ним стопор 10 и ведомый вал 6 останавливаются, а поскольку шестерня с полумуфтой 13 продолжает вращаться, то и сцепленная с ней кулачками 1 с шариками 3 также продохсжают вращаться и одновременно подниматься в осевом направлении за счет перемещения шариков 3 по рабочим скосам 18 выступов 7 вала 6. Вначале за счет привода- от кулачков полумуфты 13, а затем за счет обла- даемой кинетической энергии ведомая полумуфта 1 с шариками 3 преодолевает вершины выступов 7 вала 6, сжимая пружину 11, продолжает перемещаться по обратным скосам 19 выступов 7 до тех пор, пока ограничительные упоры 4 полумуфты 1 не дойдут до упора в зубцы 9 стопора 10 (фиг. 3 и 5). В этом положении между кулачками полумуфты 13 и кулачками 5 полумуфты 1 обеспечивается гарантиро- ванньпй зазор - ведомая полумуфта 1 оказы зается застопоренной и разъединенной с приводной полумуфтой, а следовательно, разьединенными оказываются и шпиндель 13 с приводом. Повторное включение муфты производится при возврате шпинделя 15 в верхнее крайнее положение. При этом он своим торцом 17 переместит вверх стопор 10, снимая пружину 12 и выводя из зацепления его зубцы 9 с упорами 4 полумуфты 1 (фиг. 6 и 7). После этого полумуфта 1 вместе с ша- .риками 3 под действием пружин 11

перемещается вниз по обратным скосам 19 выступов 7 вала 6, или до положения, показанного на фиг.6, если кулачки полумуфты 13 и кулачки 5 полумуфты 1 не попадают друг на друга, или до положения, показанного на-фиг.7, если произойдет встреча указанных кулачков торцами. В первом случае муфта оказывается сразу включенной неполностью, а во втором - включенной полностью, однако при опускании в начале следующего цикла завинчивания шпинделя 15 в рабочее положение зубцы 9 стопора 10 окажутся над ограничительными упорами 4 и уже не смогут застопорить полумуфту 1 из-за ее перемещения до этого при выборе зазора между торцами кулачков из положения стопорения (фиг.5) в положение на фиг.7, а поэтому как только момент сопротивления ведомых частей превысит момент трения между торцами кулачков, произойдет их сдвиг и они войдут в нормальное рабочее зацепление друг с другом - муфта включается полностью и ее детали займут рабочие положения, как показано на фиг.1, 2, 4 и 8. В дальнейшем цикл работы муфты повторяется.

В зависимости от конфигурации обратных скосов 19 выступов 7 ведомого вала 6 муфта передает крутящий момент и в режиме реверса, при этом, если в конце обратных скосов 19 выполнить, например, радиусные выемки, как показано на фиг.4,5,6 и 7, то величина передаваемого момента при реверсе не ограничивается, а если вместо выемок сделать наклонный

скос, то муфта может работать как предохранительная, т.е. с ограничением передаваемого реверсного крутящего момента . При реверсном вращеНИИ момент от ведомой полумуфты 1 передается на ведомый вал 6 через шарики 8 и радиусные выемки обратных скосов 19 выступов 7. Если вместо радиусных выемок выполнить наклонные скосы, то момент передается через эти скосы, а при достижении момента, определяющего углом наклона этих скосов и усилием рабочей пружины, шарики перемещаются по скосам,

приподнимая ограничительными упорами 4 ведомой полумуфты 1 через зубцы 9 стопор 10, сжимая пружину 12.

Кинетическая энергия ведомой полумуфты в режиме завинчивания при

правильном выборе разности между высотой с1 выступов 7 и рабочей высотой b (величиной зацепления) кулачков ведущей и ведомой полумуфт может быть практически полностью

погашена на качественное расцепление последних, а в частности на сжатие рабочей пружины 11, без оказания при этом какого-либо дополнительного (сверх настроенного момента муф гы)

воздействия на завинчиваемую деталь. Учитывая также количество взаимодействующих при срабатывании деталей, и что стопор 10 занимает свое рабочее положение до начала процесса разъединения и стопорения ведомой полумуфты, а в процессе ее стопорения вообще не перемещается, повышается надежность и точность работы муфты особенно при повьшенных частотах вращения.

IS

16

(puff. 2

A-A

фие.Э

19 те

f/Of paS/fe/ {/e вращения

фигЛ

5

гз.

ffanpcfS &M/e 8paufe /ff

фие-б

Ж

/farrpao/tentte вроа/ени

(puff,7

13

Редактор и. Сегляник

Составитель Т. Орлова

Техред Л.Олейник Корректор М. Пожо

Заказ 3270/36Тираж 880 Подписное

ВНИИПИ Государственного- комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,4

(pus. 8