Предохранительная шариковая муфта ВАГЛ Советский патент 1988 года по МПК F16D7/06 

(Л

С

Изобретение относится к машиностроению, 8 частности к устройствам приводов машин, предохранякйцим их детали от перегрузки крутящим моментом. Цель .изобретения - улучшение эксплуатационных свойств путем умень-. шения ударных нагрузок при срабатывании. В муфте две соосные полумуфты 1, 2 соединены шариками (Ш) 4, Ш 4 расположены в лунках 3 полумуфты 1 и пазах 5 полумуфты 2. Пазы 5 выполнены радиальными, а их длина больше диаметра Ш 4. При перегрузке Ш 4 выкатываются из лунок и перемещаются вдоль пазов к периферии полумуфты 2. Благодаря тому, что пери- ферийные участки кромок лунок направлены под небольшим углом к траектории дв1таения Ш, ударного взаимодействия шариков с лунками не происходит. 4 ил. :

5

Изобретение относится к машиностроению, в частное к устройствам приводов машин, предохраняющим их детали от перегрузки крутя1дим моментом.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных свойств путем уменьшения ударных нагрузок при срабатывании.

На фиг.1 показан предлагаемая муфта, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фид. 1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - схема взаимодействия шарика с пазом и лункой при возврате его в исходное положение после срабатывания и остановки муфты

Предлагаемая муфта содержит полумуфты 1 и 2. На торце полумуфты 1 вьтолнены лунки 3, а в полумуфте 2 - находящиеся напротив лунок гнезда, в которых размещены;шарики 4, взаимодействующие с поверхностью лунок 3 полумуфты 1. Гнезда:выполнены в виде

радиальных пазов 5. Шарики 4 прижаты 25 ° ® детали Тд и Тс и сила тя- к лункам 3 нажимным устройством, жести шарика gmuj. Угол между направсостоящим из корпуса 6, толкателей 7, пружин 8 и регулировочной гайки 9. Полумуфта 2 и корпус 6 установлены .на втулке неподвижно, а полумуфта 1 - с возможностью вращения (когда шарики 4 утоплены в пазах). Ширина nasa равна диаметру шарика, а его длина больше диаметра шарика на величину, по мень лей мере, равную радиусу лунки.

При .работе муфты шарики 4 взаимодействуют с лунками 3, обеспечивая передачу крутящего момента с одной полумуфты на другую. При перегрузке . муфты крутяпдам моментом шарики 4, преодолевая усилие пружин 8, перемещают толкатель 7 и выкатываются иэ лунок 3 на торец полумуфты 1. Так как при этом шарики вращаются вокруг своей оси, направленной радиально, и вокруг оси муфты, то возникают гироскопические и центробежные силы, под действием которых шарики, располагаясь между лунками, перемещаются

30

лением силы F д и осью, проходящей через центр шарика параллел&но оси лунки, обозначен буквой d. При движении к оси шарик, в зависимости от соотношения сил, будет вращаться или вокруг точки А, или точки В.

Из уравнений равновесия шарика с учетом сил трения вытекает, что е - расстояние от периферийных то- 35 чек контакта паза до оси лунки должно соответствовать неравенству (2F.f -bginJ/Fe r,

е

40

гш Cl-(2Fcf д+gm J /(Fc-gmujf ) -ьг, f -f и f - коэффициенты трения шарика соответственно о толкатель и лунку.

Если пренебречь силой тяжести 5 шарика (а она значительно меньше силы действия толкателя F) и трением шарика о лунку и толкатель, то для возврата шарика в исходное положение после срабатывания (фиг.З

Гц,ге , где Гц радиус шарика; г д- радиус лунки.

вдоль пазов 5 к периферии полумуфты 50 и 4) необходимо соблюсти условие 2. Во время совмещения лунок 3 с пазами 5 при замедленном вращении или остановке ведомой полумуфты, шарики 4, находясь на большем диаметре, чем оси лунок 3, взаимодействуют с пери- 55 ферийной частью кромок лунок 3. Благодаря тому, что периферийные учат- стки кромок лунок 3 направлены к траектории движения шариков 4 под

При соблюдении этого условия равнодействующая сил, действующих на шарик со стороны толкателя и лунки, всегда направлена к оси лу ки. Длина паза 5 при его ширине.

10

.-

63782

небольшим углом, ударного взаимодействия шариков 4 с лунками 3 не происходит. Возврат муфты в рабочее состояние происходит следующим об- | разом. При замедлении вращения ведущей полумуфты после выключения двигателя гироскопические и центробежные силы в определенный момент становятся пренебрежимо малы. Тогда на положение шарика в пазу 5 оказывают влияние усилие, создаваемое толкателем 7, реакция лунки 3 и сила тяжести шарика 4 (самый неблагоприятный случай, когда она направлена от центра муфты), как показано на фиг.4. При перемещении.шарика 4 к оси муфты (на чертеже - вверх) его контакт с периферией гнезда полумуфты 2 прекращается и реакция F становится равной нулю. На шарик действуют нормальные к его поверхности силы F д и F с со стороны лунки 3 и толкателя 7, касательные силы трения

20

лением силы F д и осью, проходящей через центр шарика параллел&но оси лунки, обозначен буквой d. При движении к оси шарик, в зависимости от соотношения сил, будет вращаться или вокруг точки А, или точки В.

Из уравнений равновесия шарика с учетом сил трения вытекает, что е - расстояние от периферийных то- чек контакта паза до оси лунки должно соответствовать неравенству (2F.f -bginJ/Fe r,

е

гш Cl-(2Fcf д+gm J /(Fc-gmujf ) -ьг, f -f и f - коэффициенты трения шарика соответственно о толкатель и лунку.

Если пренебречь силой тяжести шарика (а она значительно меньше силы действия толкателя F) и трением шарика о лунку и толкатель, то для возврата шарика в исходное положение после срабатывания (фиг.З

Гц,ге , где Гц радиус шарика; г д- радиус лунки.

и 4) необходимо соблюсти

и 4) необходимо соблюсти условие

При соблюдении этого условия равнодействующая сил, действующих на шарик со стороны толкателя и лунки, всегда направлена к оси лун- ки. Длина паза 5 при его ширине.

равной диаметру шарика, определена, что очевидно из фиг.4, как 1 е t Гц,.

При движении шарика к оси лунки угол ei увеличивается, что ведет т росту сил, возвращающих оарик в исходное положение. После совмещения шарика с осью лунки муфта способна передавать крутящий момент.

Таким образом, безударная работа муфты достигнута без введения каких либо дополнительных элементов и звеньев при незначительной доработк гнезд под шарики путем выполнения паза под шарики на величину, по меньшей мере, равную радиусу лунки и шириной, равной диаметру.

Формула изобретения Предохранительная шариковая муфта, содержащая coocrto расположенные полумуфты с выполненными на торце Ъд- ной из них лунками, на торце другой - гнездами, соединительные шарики, расположенные в гнездах полумуфты и подпружиненные к лункам, о т личающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств путем уменьшения ударных нагрузок при срабатывании, гнезда под шарики выполнены в виде радиально

расположенных глухих пазов, ширина каждого паза равна.диаметру шарика, а его длина больше диаметра шарика на величину, меньшую радиуса лунки.

-А

Фие.З

ФиеЛ