Предохранительная шариковая муфта Советский патент 1990 года по МПК F16D7/06 

Фие.2

Изобретение относится к машиностроению, к устройствам для передачи крутящего момента ограниченной величины.

Цель изобретения - повышение точности срабатывания путем уменьшения усилия сжатия пружины при выходе шарика из гнезда.

На фиг.1 схематически изображена предлагаемая предохранительная шариковая муфта, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - расчетная схема (схема сил, действующих на шарик) .

Предохранительная шариковая муфта содержит стакан 1, на котором расположены полумуфты 2 и 3. Полумуфта 2 установлена подвижно в осевом направлении и связана со стака- ном 1 при помощи направляющей шпонки 4. Полумуфта 3 установлена неподвижно в осевом направлении и имеет возможность вращения относительно стакана 1. Полумуфты 2 и 3 соединены шариками 5, размещенными в гнездах 6 полумуфты 3, лунках 7 полумуфт 2. Гнездо 6 выполнено в виде полости 8 с тороидальной боковой поверхностью, а лунка 7 - в виде двух полостей: одна полость 9 с конической боковой поверхностью, другая полость 10, с цилиндрической боковой поверхность сопряженной с конической поверхность При этом радиус цилиндрической по- верхности больше радиуса шарика 5. Глубина лунки больше радиуса шарика 5. Силовое замыкание полумуфт 2 и 3 осуществляют при помощи поджа- тия гайкой 11 пружины 12. Начальная сила сжатия пружины должна удовлетворять следующему условию:

„- Г г«-л-§ -$.

где Тч - номинальный крутящий момент, передаваемый муфтой;

D - диаметр окружности, на которой расположены центры шариков;

d - диаметр сопряжения подвижной полумуфты со стаканом;

1 - радиус цилиндрической поверхности;df - диаметр шарика;

Z - жесткость пружины;

«Ј - угол конусности полости 9;

Р - угол трения между шариком и гнездом;

f - коэффициент трения в сопряжении подвижной полумуфты и стакана.

Пружину 12 регулируют на такое усилие, при котором в начальный период работы происходит поворот полумуфты 2 относительно полумуфты 3, в результате чего шарики 5, перемещаяс по лункам полумуфты 2, отжимают ее вправо до тех пор, пока не начинают упираться в боковую стенку лунок полумуфты 2. Перемещение шариков 5 по гнездам 6 в этот период отсутствует, так как угол / меньше угла Ј (фиг.З), следовательно, момент силы, стремящийся повернуть шарик по часовой стрелке, больше момента сил противоположного направления. При перегрузке шарики 5 под действием возрастающей окружной силы перемещаются в гнездах 6 полумуфты 3, при этом полумуфта 2 перемещается вправо (фиг.1), дополнительно сжимая пружину 12. Указанный процесс сопровождается увеличением угла/.

На шарик 5 действуют три активные силы (фиг.З): Ff - сила пружины 12; F0 - окружная сила со стороны ведущей полумуфты 2 и FTP - сила трения между шариком и полумуфтой 3. Условие равновесия шарика 3 под действием приложенных к нему активных сил (относительно центра шарика) имеет вид

F(.a-FTf-Rw 0.

При срабатывании уменьшаемое остается постоянным, вычитаемое уменьшается, так как уменьшается сила F0, а значит и левая часть равенства становится больше чуля и, соответственно, полумуфта 2 перемещается влево. По достижении определенного угла j шарики 5, преодолевая трение, поворачиваются под действием момента силы Ff по часовой стрелке (фиг.З) и возвращаются а исходное положение (в соответствии с фиг.2), а сила сжатия пружины 12 уменьшается. Это способствует повышению точности срабатывания и уменьшению динамических нагрузок, что повышает долговечность муфты.

Формула изобретения

Предохранительная шариковая муфта содержащая ведомую полумуфту с гнездами и подпружиненную к ней ведущую полумуфту с лунками, соединительные шарики, размещенные в гнездах и лунках, глуоина последних при этом больше радиуса шарика, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью повышения точности срабатывания путем уменьшения усилия сжатия пружины при выходе шариков из гнезд, каждое гнез

до выполнено в виде полости с тороидальной боковой поверхностью, а каждая лунка выполнена в виде полости с конической боковой поверхностью в донной части и полости с боковой цилиндрической поверхностью, сопряженной с конической, при этом радиус цилиндрической поверхности оольше радиуса шарика.

Изобретение относится к машиностроению, к устройствам для передачи крутящего момента ограниченной величины. Цель изобретения - повышение точности срабатывания путем уменьшения усилия сжатия пружины при выходе шарика из гнезда. К ведомой полумуфте 2 подпружинена ведущая полумуфта 3. Шарики (Ш) 5 расположены в гнезде(Г) 6, образованном тороидальной поверхностью 8, и лунке (Л) 7. Л 7 образована двумя полостями 9 и 10, образованными соответственно конической поверхностью и сопряженной с ней цилиндрической. Радиус цилиндрической поверхности больше радиуса Ш 5. При срабатывании муфты во время перегрузки Ш 5, выходя из Г 6, перемещаются в Л 7 из полости 9 в полость 10. В момент выхода Ш 5 из Г 6 он перемещается в Л 7 из полости 10 в полость 9, тем самым уменьшая поджатие ведущей полумуфты 3 и снижая динамические нагрузки. 3 ил.

У////У///Л

ччччччч

4 44sR SSSSS

//////////////.

УЯУ/.

ш

фиг.1

ФигЗ

Редактор С.Лисина

Составитель В.Юдаева Техред Л.Сердюкова

Заказ 260

Тираж 532

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. k/S

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул.Гагарина, 101

Корректор Т.Палий

Подписное