Управляемая обгонная муфта Советский патент 1990 года по МПК F16D41/61 

/

с

Изобретение относится к машиностроению, а конкретно к управляемым обгонным муфтам. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности. Муфта состоит из внешней 1 и внутренней 2 обойм /ОБ/ с размещенными в пазах 3 цилиндрической ОБ шариков /Ш/ 4. Обоймы поджаты пружиной 5 или зафиксированы фиксатором. Одна из ОБ выполнена цилиндрической, а другая - с криволинейной конической рабочей поверхностью. Выполнение конической поверхности криволинейной с уменьшением угла конусности в сторону вершины конуса позволяет во всем диапазоне передаваемых нагрузок находится Ш 4 на грани расклинивания. Это облегчает переход к режиму свободного хода и управляемое отключение муфты. Пазы 3 для Ш 4 в тангенциальном направлении имеют уступы с обеих сторон. Высота уступа определяется по математической зависимости, что не позволяет Ш 4 заклиниваться между уступом и ОБ. Это повышает надежность конструкции. 3 ил.

/ 2 J 4

СД

00

со ю

фиг.1

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к управляемым обгонным муфтам.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение надежности.

На , фиг. 1 изображена муфта, общий вид; на фиг. 2 - вариант исполнения муфты с фиксатором; на фиг. 3 - форма дна паза.

Муфта состоит из внешней 1 и внутренней 2 обойм с размещенными в пазах 3 цилиндрической обоймы шариками 4. Обоймы поджимаются пружиной 5 (фиг. 1) или фиксируются в осевом направлении фиксатором 6 (фиг. 2). Дно пазов имеет вид логарифмической спирали 7.

Муфта работает следующим образом.

При нахождении шариков в узкой части зазора между конусной и цилиндрической обоймами муфта работает как обычная обгонная муфта. При вводе шариков ч широкую часть зазора путем осевого смещения обойм 1 или 2 шарики выходят из соприкосновения с одной из обойм, и муфта выключается.

В муфте с пружиной при превышении определенного передаваемого момента шарики за счет осевой реакции усилия от момента разводят обоймы и муфта начинает проскальзывать, функционируя как предохранительная.

Муфта имеет одну обойму с пазами простой цилиндрической формы, а другую - с прямой прямолинейной или криволинейной поверхностью, закрепленные с возможностью осевого взаимного перемещения и подпружиненные или снабженные фиксатором. Выключение муфты производится

сдвигом обойм. Профильная поверхность обоймы с уменьшающимся углом наклона касательной по мере удаления от шариков в сторону расширения полости позволяет при наличии осевого подпружинивания самоустановиться обоймам в такое положение, в котором осевая реакции усилия крутящего момента отличается от усилия пружины лишь на величину трения в осена- правленных сочленениях. При этом управляющее усилие уменьшается до минимума и сводится лишь к преодолению трения. В то же время уменьшение угла наклона касательной в сторону расширения полости не позволяет муфте самопроизвольно выключаться, если передаваемый момент находится в интервале рабочих значений. При повышении передаваемого момента до заранее заданного критического значения обоймы раздвигаются настолько, что зазор между дном паза и профильной поверхностью становится равным диаметру шариков и они, а значит и муфта, начинают проскальзывать, т. е. муфта работает как предохранительная.

Снятие осевого фиксатора при угле наклона больше угла заклинивания приводит к самовыключению муфты.

С целью постоянства угла, при котором происходит заклинивание, в диаметральном сечении профиль пазов для шариков имеет вид логарифмической спирали (фиг. 3). При этом благодаря свойству логарифмической спирали дно паза имеет постоянный угол с радиусом, а значит и с касательной, к поверхности обоймы.

С целью предотвращения заклинивания при выводе шариков в широкую часть зазора, а особенно при включении, т.е.

при введении шариков в узкую часть зазора, а также для предотвращения выпадения шариков пазы для них не должны быть мельче величины

20

cos(a+2arctgK),

где 1 - глубина паза; г - радиус шарика;

а. - угол между касательной к профильной поверхности и осью; 5 К-коэффициент трения шариков с

обоймами.

Таким образом, выполнение поверхности криволинейной позволяет расширить функциональные возможности за счет расширения диапазона передаваемых нагрузок, в котором шарики не «перезаклиниваются, а находятся на грани расклинивания. Это облегчает переход к режиму свободного хода и управляемое отключение муфты.

0

Выполнение паза высотой, определяемой из приведенного соотношения, или высотой, равной, например, радиусу шарика, не позволяет шарикам заклиниваться между стенкой паза и обоймой, что повышает надежность конструкции.

Формула изобретения

Управляемая обгонная муфта, состоящая из двух концентрично расположенных обойм и тел заклинивания в виде шариков, одна из обойм выполнена цилиндрической, и с пазами, а другая обойма - с профильной рабочей поверхностью, образующей с цилиндрической поверхностью первой обоймы сужающуюся полость, при этом обоймы установлены с возможностью осевого перемещения, а шарики размещены в пазах одной обоймы и контактируют с профильной поверхностью другой обоймы, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения

надежности, профильная поверхность обоймы очерчена кривой, касательные к которой расположены под углом к оси, увеличивающимся в сторону сужения полости, а

глубина паза определяется из выражения

cos(z+2 arctg)K), где 1 - глубина паза;

г - радиус шарика;

а. - угол между касательной к профильной поверхности и осью;

К-коэффициент трения шариков с обоймами.

фиг.З