Ограничитель крутящего момента Советский патент 1988 года по МПК F16D43/20 

10 П

I-

2, .М

9

00 1

00

о

Изобретение относится к машиностроению и может быть иснользовано в устройствах для передачи момента вращения ограниченной величины.

Цель изобретения - увеличение долговечности работы привода за счет исключения периодической деформации упругих эле- ; ментов ограничителя при перегрузках привода и исключения передачи ведомому звену

привода периодических предельных нагрузок. : На фиг. 1 представлено устройство, об- ций вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - механический вариант выпол- I нения упругого звена, общий вид.

Ограничитель крутящего момента вклю- :чает в себя корпус 1, упругое звено 2, пнев- :мосеть 3. Упругое звено 2 состоит из кор- ;пуса 4, мембраны 5; которая соединена с :толкателем 6, в полости 7 установлена пру- ;жина 8, а полость 9 соединена с пнев- |мосетью 3. Пневмосеть 3 включает в себя ис- :точник давления 10 (аккумулятор, компрес- ;Сор и т.п.), вентиль 11, клапан макси- ;мального предельного давления 12, мано- |метр 13. Толкатель 6 взаимодействует с ко- | 1ирной поверхностью 14 корпуса 1, на кото- ipoM установлен баланс 15 для уравнове- |шивания корпуса при его вращении.

Зубчатая передача состоит из (см. фиг. 2)

ведущей шестерни 16, взаимодействующей че- фез шестерни 17 и 18с ведомой шестерней 19. Ведомая 19 и ведущая 16 шестерни установлены соосно и вращение осуществляется относительно оси 20.

В варианте с механическим упругим зве- :ном как и в варианте с пневматическим упругим звеном толкатель 6 взаимодей- :ствует с копирной поверхностью. Толкатель 6 ; установлен в стакане 21 и подпружинен си- ;ловой пружиной. 22, в стакане 21 установлена втулка 23 для установления начального поджатия силовой пружины 22. Стакан 21 фиксируется в начальном положении относительно стакана 24 фиксаторами 25, соединенными с рычагами 26. Рычаги шарнирно закреплены на стакане 24 и взаимодействуют с установленным на толкателе 6 регулируемым упором 27, перемещаемым по штоку на резьбе и фиксируемым в заданном положении контргайкой 28. Стакан 21 имеет возможность подниматься за счет управляющей пружины 29 до взаимодействия ограничителя 30 со стаканом 24. При этом ход управ- ,,я1()1цей пружины 29 больще хода силовой и(п жпиы 22.

Ограничитель работает следующим обра; Л1.

От источника давления 10 по пневмосе- ,и 3 с контролем по манометру 13 по- .ость 9 заполняется воздухом до начального давления. Мембрана 5 опускается и толкатель 6 фиксирует корпус 1 в заданном поло- /кснии. При этом пружина 8 сжимается.

Передача крутящего момента осущест- в. 1яется от ведущей щестерни 16 через шес- терни 17 и 18 ведомой щестерне 19.

5

При увеличении момента сопротивления на ведомой щестерне 19 начинает проворачиваться корпус 1 относительно оси 20, перемещая толкатель, при этом сжимается г газ в полости 9, при уменьщении момента сопротивления упругое звено, воздействуя толкателем 6 на копирную поверхность 14, возвращает корпус 1 в исходное положение.

При увеличении момента сопротивления

0 выше предельно заданного клапан 12 соединяет пневмосеть 3 с атмосферой,, при этом давление в воздущной полости 9 упругого элемента становится равным атмосферному, пружина 8 поджимает мембрану 5 с толка- телем 6 в крайнее верхнее положение, при этом корпус 1 получает возможность вращаться без взаимодейстия с упругим звеном 2. Таким образом, резкое изменение момента сопротивления на ведомой щестерне 19 (при пуске привода под нагрузкой или при резком

0 возрастании нагрузки) за счет поворота корпуса 1 и взаимодействия его с упругим зве-- ном 2 не вызывает соответствующих динамических нагрузок на ведущей щестерне 16. Изменением начального давления воздуха в полости 9 пневмокамеры можно легко бесступенчато и в широких пределах изменять жесткость упругого элемента, а следовательно, угол поворота корпуса 1.

Приведение пневматического упругого звена в рабочее положение осуществля,. ется путем подачи воздуха в полость 9 пневмокамеры 2 до начального давления. При этом пружина 8 сжимается и толкатель 6 соггрикасается с копирной поверхностью 14. Работа устройства с механическим упругим элементом осуществляется следующим

г образом.

Втулкой 23 устанавливают начальное под- жатие силовой пружины 22, упругое звено фиксирует толкателем корпус от проворота. При этом управляющая пружина 29 сжата. При передаче крутящего момента работа

0 осуществляется аналогично описанной.

В зависимости от колебаний крутящего момента силовая пружина 22 то сжимается, то разжимается. При увеличении момента сопротивления выше предельного толкатель 6

своим регулируемым упором 27 через рычаги 26 воздействует на фиксаторы 25, которые расфиксируют положение стакана 21, при этом стакан 21 за счет управляющей пружины 29 поднимается до упора в стакан 24 ограничителя 30. В этом случае корпус 1

Q свободно вращается, не взаимодействуя с толкателем упругого звена, так как упругое звено выведено управляющей пружиной 29 (ход которой больще хода силовой пружины 22) из взаимодействия с копирной поверхностью 14.

5 Приведение механического упругого звена в рабочее положение осуществляется путем опускания стакана 21 с силовой пружиной 22 и толкателя 6 до стопорения стакана 21 фиксаторами 25. При этом управляющая пружина 29 сжимается и толкатель 6 соприкасается с копирной поверхностью 14 корпуса 1.

Повышение долговечности и надежности работы привода происходит за счет того, что упругое -звено позволяет корпусу свободно вращаться при превышении заданного крутящего момента, при этом самоупругое звено не работает, т.е. циклически не деформируется, и ведуш,ее звено устройства в перегрузочном режиме предохраняется от воздействия циклической предельной нагрузки.

Пневматическое упругое звено обладает нелинейной характеристикой и возможностью бесступенчато и в щироких пределах изменять жесткость, а механическое упругое звено можно использовать в тех случаях, где нет источника давления.

Формула изобретения

. Ограничитель крутящего момента, содержащий муфту в виде расположенной в корпусе механической зубчатой передачи и средство ограничения передаваемого муфтой момента, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности в условиях циклической предельной нагрузки, корпус выполнен с копирной поверхностью, средство ограничения выполнено в виде упругого звена

и связанного с ним толкателя, контактирующего с копирной поверхностью корпуса.

2.Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что упругое звено выполнено в виде пневмокамеры с мембраной, связанной со штоком толкателя и подпружиненной охватывающей шток пружиной сжатия, а полость пневмокамеры соединена с пневмосетью посредством клапана предельного давления.

3.Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что упругое звено выполнено в виде двух охватывающих друг друга стаканов, силовой и управляющей пружин, подпружиненных фиксаторов и двуплечих рычагов, толкатель

выполнен с упором на обращенном к копирной поверхности конце, расположен во внутреннем стакане и подпружинен относительно его дна силовой пружиной, фиксаторы расположены в наружном стакане и контактируют с выполненным на внутреннем стакане фланцем, каждый рычаг шар- нирно закреплён на наружном стакане с возможностью взаимодействия одного его конца с упором толкателя, а другим концом связан с фиксатором, при этом управляющая пружина размещена между дном наружного стакана и фланцем на внутреннем стакане.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в устройствах для передачи крутящего момента ограниченной величины. Цель - увеличение долговечности в условиях циклической предельной нагрузки. Ограничитель содержит корпус 1 с расположенной в нем зубчатой передачей, соединяющей ведущий и ведомый валы. Корпус выполнен с копирной наружной поверхностью 14. Толкатель 6 контактирует с копирной поверхностью 14 и поджат к ней упругим звеном 2. Упругое звено 2 позволяет корпусу 1 вращаться свободно при превышении заданного крутящего момента, предохраняя ведущее звено от перегрузки. Описаны варианты выполнения уп- пругого звена механическим и пневматическим. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

/1

20 Ч

16

20

7

Фиг.г

Фиг. 2