Пружинно-рычажная предохранительная муфта Советский патент 1988 года по МПК F16D43/20 

to

(риг i

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам, предназначенным для ограничения величины передаваемого момента путем разобщения привода при перегрузках.

Цель изобретения - расширение функ- 5 циональных возможностей путем самоотключения муфты при перегрузке и регулирования величины момента срабатывания муфты.

На фиг. 1 изображена пружинно-рычажная предохранительная муфта, общий вид с Ю частичным продольным разрезом; на фиг. 2 -- вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - положение элементов муфты при срабатывании.

На конце ведомого вала 1 свободно установлена звездочка 2 с ведущей полумуфтой 3, выполненной в виде охватывающего цилиндрического элемента 3 с зубьями (кулачками) 4, находящимися в зацеплении с кулачками рычагов 5, щарнирно ус15

мент передается на ведомый вал 1. В этом режиме работы наклонные участки c-k кулачков рычагов 5 и т-п конусов 12 не совпадают и торцы конусов 12 находятся в контакте с торцами рычагов 5. Поскольку момент с ведущей на ведомую полумуфту передается через пружины 9 кручения, то в нормальном режиме работы муфта работает как чисто упругая и увеличение момента на ведомом валу 1 приводит к повороту рычагов б относительно осей 6 и к дополнительной закрутке пружин 9. Вместо пружин кручения в муфте могут быть установлены, например, пружины сжатия (в окружном направлении между рычажными кулачками и выступами на торце фланца 7).

При перегрузке, т. е. остановке вала 1 с ведомой полумуфтой, звездочка 2 с ведущей полумуфтой 3 и кулачками 4 продолжает вращаться в прежнем направлении. В результате силового взаимодействия кулачков 4

тановленных на осях 6, размещенных в от- 20 с кулачками рычагов 5 последние, преодоле30

35

верстиях составной ведомой полумуфты. Данная полумуфта состоит из фланца 7 со ступицей, которая посредством подвижного щпо- ночного соединения связана с подвижным в осевом направлении фланцем 8. Рычаги 5 соединены пружинами 9 кручения с флан- 25 цем 8. Для осевого перемещения фланца 8 имеются гайки 10, навинченные на резьбовой участок ступицы фланца 7. Фланец 7 соединен при помощи щлицевого соединения с участком конца вала 1 и зафиксирован от осевого смещения на валу 1 кольцом 11. Вблизи рычага 5 по периферии ведомой полумуфты расположены фиксирующие пальцы, имеющие в своей центральной части выступ с конической поверхностью (конусом) 12, ось которой совпадает с продольной осью пальца, причем коническая поверхность выполнена сужающейся в направлении к ведущей полумуфте 3. Торец рычага 5, перпендикулярный продольной оси муфты, расположен напротив торца сужающегося конического участка 12 (фиг. 3) фикси15ующего пальца, подпружиненного пружиной 13 в направлении к рычагу 5. Угол наклона образующей n-m конической поверхности 12 равен углу наклона скоса c-k на рычаге 5, причем этот угол меньще угла трения поверхностей n-m и c-k, что обес- 45 печивает в-ыполнение условия самоторможения. Для возврата элементов муфты в работоспособное состояние после срабатывания на свободных концах фиксирующих пальцев установлены щайбы 14 с рифлениями.

Муфта работает следующим образом. В нормальном режиме работы кулачки ведущей полумуфты и рычага ведомой полумуфты находятся в зацеплении и крутящий момент передается со звездочки 2 на полумуфту 3 с кулачками 4.и далее на кулачки рычага 5, с которых посредством пружин 9 кручения момент передается на фланец 8 как составную часть ведомой полумуфты, а затем на фланец 7. С фланца 7 мо40

55

вая упругое сопротивление пружины 9, проворачиваются относительно осей 6, остановившихся вместе с валом 1. В процессе поворота рычагов 5 их торцы, контактирующие с торцами конусов 12, смещаются относительно последних, и с момента совпадения точки m конуса 12 с точкой с скоса рычагов 5 пальцы с конусами 12 под действием пружин 13 небольшой жесткости смещаются в направлении к фланцу 7. Поскольку угол наклона образующей конуса 12 равен углу наклона скоса c-k рычагов 5 относительно продольной оси муфты и значение этого угла меньще угла трения сопряженных плоскостей, происходит фиксация рычага 5 в угловом положении, исключающем дальнейшее силовое взаимодействие кулачков 4 ведущей полумуфты с кулачками рычагов ведомой полумуфты. В этом случае (фиг. 4) кулачки 4 вместе с ведущей полумуфтой свободно вращаются относительно вышедших с ними из зацепления рычагов 5. При наступлении перегрузочного режима работы привод машины останавливают и устраняют причины перегрузки. Затем простым осевым смещением шайб 14 вправо передвигают вправо фиксирующие пальцы с конусами 12, чем обеспечивается вывод конических участков фиксирующих пальцев из зацепления со скосами рычагов 5. Таким образом муфта устанавливается в нормальное работоспособное состояние.

Изменение расстояния между подвижным 7 и неподвижным 8 фланцами за счет вращения гайки 10 вызывает изменение геометрических параметров пружины 9 (ее диаметра и длины), а это, в свою очередь, обеспечивает изменение ее силовой характеристики, т. е. обеспечивает регулирование силы прижатия рычага 5.

При работе данной муфты обеспечивается полное расцепление полумуфт в момент перегрузки, исключается трение и износ контактирующих элементов полумуфт.

5

мент передается на ведомый вал 1. В этом режиме работы наклонные участки c-k кулачков рычагов 5 и т-п конусов 12 не совпадают и торцы конусов 12 находятся в контакте с торцами рычагов 5. Поскольку момент с ведущей на ведомую полумуфту передается через пружины 9 кручения, то в нормальном режиме работы муфта работает как чисто упругая и увеличение момента на ведомом валу 1 приводит к повороту рычагов б относительно осей 6 и к дополнительной закрутке пружин 9. Вместо пружин кручения в муфте могут быть установлены, например, пружины сжатия (в окружном направлении между рычажными кулачками и выступами на торце фланца 7).

При перегрузке, т. е. остановке вала 1 с ведомой полумуфтой, звездочка 2 с ведущей полумуфтой 3 и кулачками 4 продолжает вращаться в прежнем направлении. В результате силового взаимодействия кулачков 4

0 с кулачками рычагов 5 последние, преодоле0

5

5 5

0

5

вая упругое сопротивление пружины 9, проворачиваются относительно осей 6, остановившихся вместе с валом 1. В процессе поворота рычагов 5 их торцы, контактирующие с торцами конусов 12, смещаются относительно последних, и с момента совпадения точки m конуса 12 с точкой с скоса рычагов 5 пальцы с конусами 12 под действием пружин 13 небольшой жесткости смещаются в направлении к фланцу 7. Поскольку угол наклона образующей конуса 12 равен углу наклона скоса c-k рычагов 5 относительно продольной оси муфты и значение этого угла меньще угла трения сопряженных плоскостей, происходит фиксация рычага 5 в угловом положении, исключающем дальнейшее силовое взаимодействие кулачков 4 ведущей полумуфты с кулачками рычагов ведомой полумуфты. В этом случае (фиг. 4) кулачки 4 вместе с ведущей полумуфтой свободно вращаются относительно вышедших с ними из зацепления рычагов 5. При наступлении перегрузочного режима работы привод машины останавливают и устраняют причины перегрузки. Затем простым осевым смещением шайб 14 вправо передвигают вправо фиксирующие пальцы с конусами 12, чем обеспечивается вывод конических участков фиксирующих пальцев из зацепления со скосами рычагов 5. Таким образом муфта устанавливается в нормальное работоспособное состояние.

Изменение расстояния между подвижным 7 и неподвижным 8 фланцами за счет вращения гайки 10 вызывает изменение геометрических параметров пружины 9 (ее диаметра и длины), а это, в свою очередь, обеспечивает изменение ее силовой характеристики, т. е. обеспечивает регулирование силы прижатия рычага 5.

При работе данной муфты обеспечивается полное расцепление полумуфт в момент перегрузки, исключается трение и износ контактирующих элементов полумуфт.

Формула изобретения 1. Пружинно-рычажная предохраните.пь- ная муфта, содержащая ведущую полумуфту с размещенными на ней кулачками, ведомую полумуфту с шарнирно установленными подпружиненными рычагами с кулачками, взаимодействующими с кулачками ведущей полумуфты, отличающаяся тем, что, с целью расщирения эксплуатационных возможностей, она снабжена механизмом регулировавыступов и его величина меньше угла трения контактирующих поверхностей.

2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что кулачки ведущей полумуфты расположены на ее внутренней цилиндрической поверхности, ведомая полумуфта выполнена составной в виде неподвижного и подвижного в осевом направлении фланцев со ступицами, соединенными между собой при помощи шпоночного соединения и осей, рычаги установния усилия пружин рычагов, фиксирующими10 лены на упомянутых осях и подпружинены пальцами с коническими выступами, на боко-пружинами кручения, закрепленными одним вой поверхности рычагов выполнены скосы,концом на рычаге, а другим - на под- фиксирующие пальцы установлены на ведо-вижном фланце, фиксирующие пальцы ус- мой полумуфте с возможностью взаимодей-тановлены в подвижном фланце, механизм ствия их конических выступов со скосами.с регулирования усилия пружины выполнен в рычагов, и подпружинены в осевом направ-виде гайки, размещенной на резьбовом лении, причем угол наклона скосов рычагаучастке ступицы неподвижного фланца и кон- равен углу наклона конической поверхноститактирующей с подвижным фланцем.

выступов и его величина меньше угла трения контактирующих поверхностей.

2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что кулачки ведущей полумуфты расположены на ее внутренней цилиндрической поверхности, ведомая полумуфта выполнена составной в виде неподвижного и подвижного в осевом направлении фланцев со ступицами, соединенными между собой при помощи шпоночного соединения и осей, рычаги установлены на упомянутых осях и подпружинены пружинами кручения, закрепленными одним концом на рычаге, а другим - на под- вижном фланце, фиксирующие пальцы ус- тановлены в подвижном фланце, механизм регулирования усилия пружины выполнен в виде гайки, размещенной на резьбовом участке ступицы неподвижного фланца и кон- тактирующей с подвижным фланцем.

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для предохранения элементов привода от перегрузок. Цель - расширение функциональных возможностей за счет самоотключения муфты и обеспечения регулирования величины момента срабатывания. В муфте на внутренней поверхности ведущей полумуфты имеются кулачки 4, взаимодействуюш,ие с кулачками рычагов (Р) 5. Р 5 шарнирно установлены и подпружинены пружинами кручения 9 относительно ведомой полумуфты. Боковые поверхности Р 5 имеют скосы, взаимодей- ствуюш,ие с коническими поверхностями выступов 12 фиксируюш,их пальцев. Фиксирую- ш.ие пальцы размещены на ведомой полумуфте и подпружинены пружинами 13. Угол скоса Р 5 равен углу наклона конических поверхностей фиксирующих пальцев и его величина меньще угла трения этих поверхностей. Пружина кручения 9 закреплена на Р 5 и подвижном фланце 8 ведомой полумуфты. Регулирование усилия пружины 9 осуществляется вращением гайки 10, обеспечивающей осевое перемещение фланца 8, соединенного при помощи подвижного шпоночного соединения с фланцем 7. При срабатывании муфты Р 5 отклоняются, их скосы контактируют с коническими поверхностями фиксирующих пальцев, за счет чего обеспечиваются надежная фиксация Р 5 и от- ,- ключение полумуфт. I з. п. ф-лы, 4 ил. i (Л

Вид А

12

дзиг.2

В-Б