Предохранительная фрикционная муфта Советский патент 1989 года по МПК F16D7/02 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам, обеспечивающим передачу момента вращения ограниченной величины.

Цель изобретения - повышение надежности срабатывания в условиях колебания внешних нагрузок, что обеспечивает высокую защиту привода от колебаний внешних нагрузок и повышение устойчивости работы муфты за счет значительного уменьшения момента вращения, передаваемого муфтой при перегрузках и снижения уровня динамических нагрузок.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предохранительной фрикционной муфты; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 10

Предохранительная фрикционная муфта содержит соосные одна другой ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, соединенные между собой фрикционным диском 3 Нажимной диск 4 установлен свободно относительно полумуфты 1 и снабжен зубчатым венцом, выполняющим роль центрального колеса планетарной передачи, с которым зацеплены сателлиты 5 планетарной передачи. Сателлиты 5, в свою очередь, входят в зацепление с внутренними зубчатым венцом полумуфты 2 и установлены с возможностью вращения в водиле 6« Внутренний зубчатьй венец выполняет функции центрального внутреннего колеса планетарной передачи.

Муфта имеет дополнительное отжимное устройство, содержащее элементы (втулки) 7 и 8, на которых выполнены гнезда переменной глубины. Втулка 7 закреплена на ведущей полумуфте, а втулка 8 установлена свободной относительно полумуфты 1 и несет на себе вспомогательные фрикционные диски 9, взаимодействующие со средним вспомогательным фрикционным диском, связанным с водипом 6. Средний вспомога- тельный фрикционный диск может быть установлен с возможностью перемещения в осевом направлении вдоль водила 6.

В гнездах переменной глубины, выполненных в ведущей полумуфте 1 и нажимном диске 4, расположены шарики 10, а в гнездах переменной глубины (элементов 7 и 8) - шарики 11. Угол наклона гнезд под шарики 11 превышает аналогичный угол для шариков 10

(фиг. 2). Между нажимным диском 4 и фрикционными дисками 9 размещены пружины 12 сжатия (средства для осуществления регулировки усилия пружин на фиг. 1 не показаны). Осевое сжатие вспомогательных фрикционных дисков 9 и фрикционного диска, соединенного с водилом 6, осуществляется пружиной

13, усилие которой может регулироваться регулировочным элементом 14. Для уменьшения трения во время работы в конструкцию муфты введены упорные подшипники 15-17. Центрирование

водила 6 относительно полумуфт 1 и 2 может быть осуществлено любым известным способом (на фиг.1 не показано).

Свободно установленный элемент 8 дополнительного отжимного устройства

имеет возможность взаимодействия (взаимосвязи) в осевом направлении с нажимным диском 4 через подшипник 17. Для обеспечения возможности сборки нажимной диск 4 выполнен сос тавным.

Регулирование усилия нажатия левой и правой (по фиг. 1) групп фрикционных пар может производиться дифференцированно. Для этого элемент 8 снабжается осевым упором для внутреннего фрикционного диска 9, а на цилиндрической части водила 6 выполняются сквозные отверстия для доступа к средствам регулировки пружин 12. Муфта работает следующим образом. При работе нажимной диск 4 смещается в окружном направлении относительно полумуфты 1, что происходит

при моменте, меньшем номинального, и шарики 10 вступают в контакт с гнездами ведущей полумуфты 1 и нажимного диска 4. В результате этого возникает распорная сила, направленная

навстречу усилию пружин 12 и уменьшающая момент трения между фрикционными парами левой фрикционной группы.

Сателлиты 5 и водило 6 с фрикционным диском вращаются в этот момент времени синхронно с нажимным диском 4, так как буксование нажимного диска 4 относительно ведомой полумуфты 2 при передаче номинального крутящего момента отсутствует. В этот момент

работы муфты происходит поворот элемента (втулки) 8 относительно втулки 7 в пределах угла поворота нажимного диска 4 относительно полумуфты 1, что не приводит к вступлению в кон

3 1479747

такт шлриков 11 с гнездами переменной глубины, так как окружной зазор между шариками 11 и гнездами превышает ана- погичный зазор для шариков 10. Поэтому в данном периоде работы муфты правая группа фрикционных пар никакой нагрузки не передает.

При увеличении момента сопротивления на ведомой полумуфте 2 возрастает JQ полумуфты 1 относительно ведомой полумуфты 2. В муфте практически исключается износ фрикционного основного диска 3, при пробуксовке муфты и, в определенной степени, уменьшается величина коэффициента остаточного момента, что, в свою очередь, повышает устойчивость работы муфты, исключает ложное срабатывание муфты при перегрузках и снижает уровень динамических нагрузок в переходный период. Повторное сцепление полумуфт I и 2 возможно лишь после остановки муфты.

и распорная сила на шариках 10, уменьшающая силу нажатия нажимного диска 4. В результате возрастания нагрузки полумуфта 2 останавливается, полумуфта I с нажимным диском 4 продолжах 15 ют вращение, вследствие чего водило 6 получает вращение относительно полумуфты 1 в том же направлении, но с меньшей частотой, определяемой передаточным отношением планетарной передачи. За счет разности частот вращения фрикционного диска, связанного с водилом 6, и фрикционных дисков 9, соединенных с элементом 8, последний

20

Муфта может иметь и большее число

по порошковой металлической обшивке.

Кроме того, относительная скорость скольжения фрикционного диска водила 6 и дисков 9 определяется передаточным отношением планетарной передачи и, как правило, невелика, по крайней мере;меньше частоты вращения ведущей

JQ

15

20

Муфта может иметь и большее число

Изобретение относится к машиностроению ,в частности, к устройствам для передачи крутящего момента ограниченной величины. Цель изобретения - повышение надежности срабатывания в условиях колебания внешних нагрузок. Ведущая 1 и ведомая 2 полумуфты соединены фрикционным диском 3. Нажимной диск 4 установлен свободно относительно полумуфты 1 и связан с полумуфтой 2 посредством планетарной передачи. Водило 6 планетарной передачи несет фрикционный диск, взаимодействующий с дисками 9, установленными на втулке 8. Двойное отжимное устройство содержит шарики 10 и 11, помещенные в гнезда переменной глубины, которые выполнены в полумуфте 1, нажимном диске 4 и на втулках 7 и 8. Силовое замыкание левой фрикционной группы осуществляется регулируемыми пружинами 12, правой фрикционной группы - регулируемой пружиной 13. При буксовании полумуфта 2 затормаживается. Водило 6 получает вращение относительно последней со скоростью, определяемой передаточным отношением планетарной передачи. В результате этого на шариках 11 возникает распорная сила, действующая на втулку 8 и нажимной диск 4 и уравновешивающая суммарное усилие пружин 12, вследствие чего левая фрикционная группа выключается из работы. 2 ил.

смещается в направлении, противополож-25 фрикционных пар как левой, так и пра- ном направлению вращения полумуфты 1, и шарики 11 вступают в контакт с соответствующими гнездами переменной глубины.

В результате этого на втулке 8 воз-30 никает распорная сила, направленная слева направо и отжимающая через подшипник 17 нажимной диск 4. Параметры правой фрикционной группы муфты подбираются такими, чтобы распорная 35 сила, создаваемая шариками 11, полностью уравновешивала суммарное усилие пружин 12. Вследствие этого усилие нажатия нажимного диска 4 уменьшается до нуля и момент передается 40 только правой фрикционной группой через элементы 7, II, 8, 9, 6и5 на полумуфту 2.

При соответствующем подборе параметров всех элементов муфты момент д5 вращения, передаваемый муфтой при буксовании, меньше момента, передаваемого муфтой непосредственно перед ее срабатыванием. Например, пары трения элементов вспомогательной CQ (правой) фрикционной группы необходимо выполнять сталь по стали, либо

вой фрикционных групп. Формула изобретения

Предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, взаимодействующую посредством фрикционных дисков, установленных между упорным и подпружиненным регулируемой пружиной нажимным дисками ведущей полумуфты, шариковое отжимное устройство, шарики которого размещены в гнездах переменной глубины, выполненных на упорном и нажимном дисках, о тличающаяся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания в условиях колебания внешних нагрузок, она снабжена дополнительным отжимным устройством, вспомогательными фрикционными дисками, подпружиненными дополнительной регулируемой пружиной, и планетарной передачей, центральные колеса которой выполнены с внутренними и наружными зубьями и размещены соответственно на ведомой полумуфте и нажимном диске, а водило осей сателлитов связано с промежуточным вспомогательным фрикционным диском, дополнительное отжимное устройство выполнено в виде двух втулок, одна из которых жестко связана с ведущей полумуфтой, а другая установлена подвижно относительно нее и контактирует в осевом направ сталь по чугуну, а пары трения основной (левой) фрикционной группы необходимо выполнять из материалов, традиционных для фрикционных предохранительных муфт, имеющих высокий коэффициент трения, например сталь по асбестовой обкладке, либо сталь

фрикционных пар как левой, так и пра-

вой фрикционных групп. Формула изобретения

Предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, взаимодействующую посредством фрикционных дисков, установленных между упорным и подпружиненным регулируемой пружиной нажимным дисками ведущей полумуфты, шариковое отжимное устройство, шарики которого размещены в гнездах переменной глубины, выполненных на упорном и нажимном дисках, о тличающаяся тем, что, с целью повышения надежности срабатывания в условиях колебания внешних нагрузок, она снабжена дополнительным отжимным устройством, вспомогательными фрикционными дисками, подпружиненными дополнительной регулируемой пружиной, и планетарной передачей, центральные колеса которой выполнены с внутренними и наружными зубьями и размещены соответственно на ведомой полумуфте и нажимном диске, а водило осей сателлитов связано с промежуточным вспомогательным фрикционным диском, дополнительное отжимное устройство выполнено в виде двух втулок, одна из которых жестко связана с ведущей полумуфтой, а другая установлена подвижно относительно нее и контактирует в осевом направлении с нажимным диском, шяарики дополнительного отжимного устройства размещены в выполненных на взаимообращенных торцах втулок гнездах, основная пружина размещена между нажимным диском и внутренним вспомогательным диском, при этом угол наклона

боковых стенок гнезд дополнительного .отжимного устройства больше угла наклона стенок гнезд основного отжимного устройства, а коэффициент трения вспомогательных фрикционных дисков меньше коэффициента трения основных фрикционных дисков.