Предохранительная фрикционная муфта Советский патент 1988 года по МПК F16D7/02 

00

I4J

: Изобретение относится к машинострое- Н1ИЮ, в частности к устройствам передачи момента вращения в условиях ограничения н|агрузки.

Цель изобретения - повышение надежности работы муфты путем стабилизации передаваемого момента в условиях интенсивного износа фрикционных элементов муфты.

На чертеже изображена кинематическая схема предохранительной фрикционной Муфты.

Предохранительная фрикционная муфта содержит соосно размещенные ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, соединенные между собой ведущими 3 и ведомыми 4 фрикционными дисками. Диски 3 и 4 связаны с соответствующими элементами муфты посред- ством шлицевых соединений. Нажимной диск 5 установлен подвижно в осевом направлении относительно полумуфты 1 и поджат к

стоянства величины силы сжатия фрикционных дисков до и после износа фрикционных элементов муфты это условие может быть записано в следующем виде:

FMI -( -Рпр.2 Рм2- Р Р-1ДРпр.|

5-{Рпр.а + ДРпр.г),(1)

где Рлч, Р«2 - силы взаимодействия между магнитами 8 и 9 соответственно до и после износа фрикцион ных элементов;

10 Рпр., Рпр.2 -силы сжатия пружин соответственно 6 и 10 до износа фрикционных элементов;

ДРпр. 1 - изменение силы сжатия пружины 6 в результате максимально возможного износа фрикционных элементов; ДРпр.2 - то же, для пружины 10. Подбирая соответствующие параметры пружин 6 и 10 и магнитов 8 и 9, можно обеспечить выполнение указанного выще условия.

пакету фрикционных дисков пружиной 6 сжат я постоянной жесткости, усилие которой20 Для обегчения подбора параметров можно может регулироваться регулировочным эле-определить требуемую величину жесткости ментом 7. На упорном диске полумуфты 1пружины 10 для ее сжатого состояния при 1креплен постоянный магнит 8, на нажим-максимально возможном (или заранее заданном диске 5 - постоянный магнит 9. Маг-ном) износе фрикционных элементов муфты. Н-1ТЫ установлены разноименными полюсамиДля этого можно воспользоваться извест- навстречу друг другу. Между упорным и на-25 ными выражениями для определения силы

имным дисками установлена пружина 10

катия с нелинейной характеристикой, т. е. пружина переменной жесткости.

I Муфта работает следующим образом.

; Усилие силового замыкания муфты создается пружиной 6 и силой взаимодействия магнитов 8 и 9, притягивающихся друг к дэугу. Пружина 10 может быть установлена как с минимальным предварительным сжати- е и, так и без него.

I При перегрузке муфты-фрикционные диски 3 и 4 проскальзывают друг относитель- нр друга, в результате чего происхОлТ,ит их . Нажимной диск 5 под действием пру- ины 6 и за счет взаимодействия одноимен- нмх полюсов магнитов 8 и 9 перемещается BJieBO на величину суммарного износа, пру- 10 при этом сжимается, а пружи- нЬ 6 увеличивает свою долю. Сближение маг- HfiTOB 8 и 9 ведет к повыщению силы их взаимодействия, причем эта сила возрастает непропорционально сближению магнитов 8 и 9, т. е. эта сила возрастает нелинейно. Нелинейно увеличивается и усилие сжатия пружины 10.

На нажимной диск 5 действуют усилия пружин 6 и 10 и сила магнитного взаимодействия, причем усилие пружины 10 направлено навстречу уменьщающемуся усилию пружины 6 и увеличивающейся силы взаимодействия магнитов. Для обеспечения постоянства величины передаваемого муфтой момента вращ,ения в начальный период равзаимодеиствия магнитов и для определения изменения силы пружины от ее деформации:

30

КшМ

Ь,,-.,.--;

Р . КтМ

b 2+(-g)2;

(2)

(3)

35

40

45

.i Z:6;(4)

+ г2б,(5)

где К - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора единиц размерности;

m и М - магнитные массы магнитов 8 и 9;

г - расстояние между магнитами при

отсутствии износа фрикционных

элементов;

б - суммарный износ фрикционных

элементов;

Z| - постоянная жесткость пружины 6; Ъч - жесткость пружины 10 при максимально возможном износе фрикционных элементов муфты. Подставляя выражения (2), (3), (4) и (5) в выражение (1) и решая последнее относительно Z2, получим:

50

г-б)

. ,6

г Z2 S

(6)

Выражение (6) показывает, какой должботы муфты и при максимально возможном 55 з быть конечная жесткость пружины 10 износе фрикционных элементов муфты силапеременной жесткости при максимально возсжатия пакета фрикционных дисков должнаможном износе фрикционных элементов муфбЫть одной и той же. Исходя из УСЛОВИЯ поты. Исходя из этого значения жесткости.

стоянства величины силы сжатия фрикционных дисков до и после износа фрикционных элементов муфты это условие может быть записано в следующем виде:

FMI -( -Рпр.2 Рм2- Р Р-1ДРпр.|

-{Рпр.а + ДРпр.г),(1)

где Рлч, Р«2 - силы взаимодействия между магнитами 8 и 9 соответственно до и после износа фрикцион ных элементов;

Рпр., Рпр.2 -силы сжатия пружин соответственно 6 и 10 до износа фрикционных элементов;

ДРпр. 1 - изменение силы сжатия пружины 6 в результате максимально возможного износа фрикционных элементов; ДРпр.2 - то же, для пружины 10. Подбирая соответствующие параметры пружин 6 и 10 и магнитов 8 и 9, можно обеспечить выполнение указанного выще условия.

Для обегчения подбора параметров можно определить требуемую величину жесткости пружины 10 для ее сжатого состояния при максимально возможном (или заранее заданном) износе фрикционных элементов муфты. Для этого можно воспользоваться извест- ными выражениями для определения силы

взаимодеиствия магнитов и для определения изменения силы пружины от ее деформации:

КшМ

Ь,,-.,.--;

(2)

30

Р . КтМ

b 2+(-g)2;

(3)

5

0

5

.i Z:6;(4)

+ г2б,(5)

где К - коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора единиц размерности;

m и М - магнитные массы магнитов 8 и 9;

г - расстояние между магнитами при

отсутствии износа фрикционных

элементов;

б - суммарный износ фрикционных

элементов;

Z| - постоянная жесткость пружины 6; Ъч - жесткость пружины 10 при максимально возможном износе фрикционных элементов муфты. Подставляя выражения (2), (3), (4) и (5) в выражение (1) и решая последнее относительно Z2, получим:

г-б)

. ,6

г Z2 S

(6)

Выражение (6) показывает, какой долж быть конечная жесткость пружины 10 еменной жесткости при максимально возможном износе фрикционных элементов муфты. Исходя из этого значения жесткости.

можно осуществить подбор или определить расчетным путем по известным зависимостям параметры пружины 10.

В данной муфте могут быть использованы фрикционные связи полумуфт и в виде конусных поверхностей.

Использование изобретения позволяет улучшить эксплуатационные свойства фрикционных предохранительных муфт за счет сохранения более стабильной величины передаваемого муфтой момента при износе фрикционных дисков без дополнительного

ее регулирования, что, в свою очередь, упрощает эксплуатацию муфты.

Формула изобретения

Предохранительная фрикционная муфта по авт. св. № 1343142, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем стабилизации передаваемого момента в условиях интенсивного износа элементов муфты, она снабжена пружиной сжатия переменной жесткости, установленной между упорным и нажимным дисками.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным фрикционным муфтам. ЦелЬ - повышение надежности работы муфты. Соосные веду- ш,ая 1 и ведомая 2 полумуфты соединены фрикционными дисками 3 и 4. Нажимной диск 5 установлен с возможностью осевого перемещения и поджат пружиной 6 постоянной жесткости. На полумуфте 1 закреплен постоянный магнит 8, а на нажимном диске 5 - постоянный магнит 9. Магниты обращены друг к другу разноименными полюсами. Между упорным диском и нажимным диском 5 расположена пружина 10 сжатия переменной жесткости. При износе фрикционных дисков 3 и 4 нажимной диск 5 смещается влево на величину суммарного износа. В результате происходит увеличение длины пружины 6, сжатие пружины 10 и сближение полюсов магнитов 8 и 9. Благодаря этому усилие сжатия пакета фрикционных дисков 3 и 4, а значит, и величина предельного крутящего момента, передаваемого муфтой, остаются более стабильными в условиях интенсивного износа фрикционных пар. 1 ил. с у