Предохранительная муфта Советский патент 1990 года по МПК F16D7/06 

Изобрететение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи крутящих моментов ограничен- ной величины.

Цель изобретения - повышение точности срабатывания муфты путем стабилизации усилия пружины в процессе срабатывания.

На Фиг. 1 изображена предохранительная муфта, общий ви/1; продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. i,

Предохранительная муфта содержит стакан 1, на котором при помощи направляющей шпонки 2 установлена ведущая полумуфта 3. Ведомая полумуфта А установлена на втулке 5 и имеет возможность свободного вращения относи- тельно стйкана I„ Полумуфты 3 и 4 связаны друг с другом при помощи элементов сцепления (в данном примере при помощи шариков 6}, которые установлены в глухих цилиндрических от- верстиях полумуфты 3 и входят в конические гнезда полумуфты k. С полумуфтой b связан при помощи направляющей шпонки 7 диск 8, несущий в глу™ хих цилиндрических отверстиях допол- нительные шарики 9° На торцовой поверхности лолумуфты 3, обращенной к диску 8, выполнены дополнительные конические гнезда-под шарики 9. Гео- метрические параметры конических гнезд полумуфт 3 ,и , такие как глу бина, угол при вершине конуса и диаметр основания конуса, е также радиус окружности, на которой расположены конические гнезда обеих полумуфт, их количество и шаг расположения по окружности, приняты одинаковыми.

Конические гнезда полумуфты 3 расположены напротив конических гнезд полумуфты 4, а шарики 6 смещены относительно шариков 9 в окружном направлении в данном примере на величину, равную половине шага расположе ния шариков. Число шариков 6 и 9 принято одинаковым (см„фиг„2). Возможен также вариант, при котором шарики 6 и 9 будут располагаться напротив друг друга. В этом случае конические

гнезда полумуфт 3 и А будут смещены относительно друг друга в окружном направлении.

Силовое замыкание полумуфт 3 и k осуществляется при помощи пружины tO, усилие сжатия которой может регулироваться посредством гайки 11, которая навинчена на резьбовой участок стакана 1. Для уменьшения трения и исключения закручивания пружины 10 в процессе срабатывания муфты между пружиной 10 и диском 8 установлен упорный шарикоподшипник 12.

Кроме того, в случае выполнения шариковой муфты, как это имеет место в данном случае, гнезда переменной глубины под шарики могут иметь любую форму, присущую шариковым муфтам - призматической канавки, конического отверстия, тороидальной формы.

Ширина опорной поверхности под шарик 9 на полумуфте 3 определяется исходя из допустимого удельного давления,- которое зависит от диаметра шарика и как правило является небольшой - 1,5...2,0 мм.

Муфта работает следующим образом.

Крутящий момент от стакана 1, являющегося ведущим элементом, передается посредством шпонки 2 на ведущую полумуфту 3 и далее при помощи шариков 6 - на ведомую полумуфту. При передаче крутящего момента, не превышающего предельного, шарики 9 момента не передают, при этом диск 8 вращается синхронно с полумуфтой 3.

При перегрузке шарики 6 под действием осевой силы выходят из конических гнезд полумуфты А, а полумуф- тз 3 и стакан смещаются в окружном направлении относительно полумуфты Ь и связанного с ней диска 8. Указанны процесс сопровождается смещением впрво (по фиг.1 и 2} полумуфты 3 на величину, равную глубине перекрытия шариков 6 гнездами полу муфты . В начальный период движения полумуфты 3 происходит также смещение вправо на определенное расстояние диска 8 с шариками 9, сопровождающееся деформацией пружины 10. Это объясняется наличием перемычек между коническими

отверстиями полумуфты 3. Однако величина перемещения диска 8, а значит и величина деформации пружины 10, будет невелика. Так, принимая угол конуса гнезд под щарики 6 и 9 равным 90° и ширину указанной перемычки равной 2 мм, получим перемещение диска

8равное 1 мм. При увеличении указанного угла перемещение диска 8 будет меньше.

Выход из гнезд полумуфты k шариков 6 сопровождается входом шариков

9в гнезда полумуфты 3. Так как геометрические параметры гнезд выбраны одинаковыми, в процессе срабатывания муфты диск 8 остается на месте (кроме небольшого перемещения в начальный период срабатывания, о чем сказано выше), следовательно, усилие пружины 10 остается практически неизменным. Поэтому процесс срабатывания муфты не сопровождается возрастанием окружных сил на шариках, что обусловливает повышение точности ера- батывания.

После того как полумуфта 3 сместится относительно полумуфты k и диска 8 на величину, равную половине шага расположения конических гнезд (см.фиг.2), шарики 6 будут располагаться напротив перемычек между гнездами полумуфты , а шарики 9 будут входить в конические гнезда полумуфты 3. Дальнейшее окружное смещение полумуфты 3 приводит к выходу шариков 9 из гнезд последней и входу шариков 6 в гнезда полумуфты 4, при этом полумуфта 3 перемещается влево, а диск 8 остается на месте. В дальнейшем процесс повторяется.

При входе шариков 6 или 9 в соответствующие гнезда сила пружины 10, воздействуя через шарики на коническую поверхность гнезда, создает дополнительный крутящий момент на полумуфте 3, направление которого совпадает с направлением действия основного крутящего момента. Это также

способствует повышению точности срабатывания муфты.

В том случае, Когда гнезда переменной глубины будут выполнены тороидальными (для шариковой муфты) или муфта будет иметь кулачки с винтовой поверхностью (для кулачковой муфты), точность срабатывания муфты будет выше.

Ввиду того, что сила пружины 10 в процессе срабатывания муфты остается практически постоянной, снижается уровень динамических (ударных) нагрузок в переходный период, что ведет к уменьшению износа и повышению долговечности муфты.

Использование изобретения позволит повысить точность срабатывания муфты и на этой основе увеличить ее долговечность.

Формула изобретения

Предохранительная муфта, содержа щая ведущую и ведомую полумуфты, связанные одна с другой посредством элементов сцепления в виде выступа на торце одной полумуфты и гнезд переменной глубины на обращенном к ней торце другой полумуфты, и узел регулировки крутящего момента, включающий пружину сжатия, отличающая- с я тем, что, с целью повышения точности срабатывания путем стабилизации

усилия пружины в процессе срабатывания, онз снабжена диском, расположенным между ведущей полумуфтой и пружи - ной узла регулировки с возможностью осевого перемещения и связанным с ведомой полумуфтой в окружном направлении, а с ведущей полумуфтой - посредством дополнительных элементов сцепления, аналогичных основным элементам сцепления, причем элементы сцепления ведущей полумуфты смещены относительно элементов сцепления диска в окружном направлении на величину, равную половине шага рэсположе- ния элементов сцепления.

U

Увеличено р

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи крутящих моментов ограниченной величины. Цель изобретения - повышение точности срабатывания муфты путем стабилизации усилия пружины в процессе срабатывания. Ведущая 3 и ведомая 4 полумуфты смонтированы на стакане 1 и связаны между собой при помощи шариков 6. Диск 8 связан с полумуфтой 4 при помощи направляющей шпонки 7, полумуфта 3 сведена со стаканом 1 посредством направляющей шпонки 2. Диск 8 несет шарики 9, а полумуфты 3 и 4 снабжены коническими гнездами под шарики. Силовое замыкание осуществляется за счет пружины 10. Шарики 9 смещены в окружном направлении относительно шариков 6. При перегрузке шарики 6 выходят из гнезд полумуфты 4, полумуфта 3 смещается вправо, а шарики 9 входят в гнезда последней. Вследствие этого диск 8 практически не получает осевого перемещения, и сила пружины 10 в период срабатывания муфты остается постоянной, что повышает точность срабатывания и снижает уровень динамических нагрузок в переходный период. 2 ил.