Предохранительная фрикционная муфта Советский патент 1990 года по МПК F16D7/02 

: Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи ограниченных по величине 1.:рутяищх моментов.

Цель изобретения - повышение долговечности муфты и ее нагрузочной способности путем обеспечения переменной точности срабатывания.

На фиг 1 изображена принципиаль- лая схема предохранительной фрикци- энной муфты; ма фиг. 2 - разрез А-А

на фиг. 1 о

Предохранительная фрикционная муфта содержит соосные одна другой ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, связанные между собой фрикционным диском 3, имеющим возможность перемещения в осевом направлении. Нажимной диск 4 установлен свободно отно- сительно полумуфты 1. Дополнительны нажимной диск 5 установлен с возможностью перемещения в осевом направлении относительно диска 4 и связан с |ним, например, при помоиц ишицевого соединенияо Диск 5 поджат к диску 3 пружиной 6 сжатия, усилие которой может быть отрегулировано посредством регулировочного элемента 7, например гайки, навинченной на резьбовой учас- ток полумуфты 1 о

: Упорный диск 8 жестко закреплен на полумуфте 1 и снабжен гнездами пе- i ременной глубины, выполненным} на его торцовой поверхности, обращен- ной к нажимному диску 4, Аналогичные гнезда имеет диск 4, В гнездах расположены тела качения в виде шариков 9. Профиль гнезд образован кривыми линиями, выпуклыми в направлении шариков 9 (фиг, 2). .

Нажимной диск 4 подпружинен к диску 3 пружиной 10 сжатия, усилие которой регулируется при помойки регу- лировочного элемента 11,который мо- жет быть выполнен так же, как и элемент 7, в виде гайки, навинченной на резьбовой участок полумуфты 1. Для доступа к регулировочному элементу 11 в полум у фте 2 должны быть выполнены отверстия, расположенные соответствующем месте (напротив элемента 11). Для уменьшения трения между регулировочными элементами 7 и 11 и пружинами 6 и 10 установлены упорные подшипники 12 и 13, На регулировочном элементе 7 закреплен огрничитель 14 осевого перемещения дополнительного нажимного диска 5

|

Пружина 10 и регулировочный элемент 11 образуют основной нажимной узел, а пружина 6 и регулироврчный элемент 7 - дополнительный нажимной узело Нажимной диск 45 упорный диск 8 и шарики 9 образуют отжимное стабилизирующее устройство.

Начальные усилия затяжки пружин 6 и 10 могут быть равны между собой, а усилие пружины 10 может превьта-тъ усилие пружины 6. Последнее соотношение усилий пружин 6 и 10 является предпочтительным, так как способствует уменьшению глубины гнезд переменной глубины и диаметра шариков 9 о Муфта работает следующим образом. При передаче крутящего момента с полумуфты-1 на полумуфту 2 на шариках 9 возникает распорная сила, направленная навстречу усилию пружины 10 о Начальные усилия пружин 6 и 10 выбираются таким образом, чтобы при передаче муфтой номинального крутящего момента обеспечивалось выполнение следующего условия;

,,

де V- - начальная сила сжатия пружины 6;

F - то же для пружины 10; F - распорная сила на шариках 9 при передаче номинального

крутящего момента„ Нажимной диск 4 перемещается влево (фиг.1) до установления его нового равовесного состояния,соответствующего номинальному крутящему моменту. При этом параметры пружин и отжимного устройства должны быть -выбраны такими, чтобы перемещение влево нажимного диска 4 обеспечивало в случае уменьшения ниже расчетной коэффициента трения между фрикционными дисками необходимую компенса- 1ЩЮ путем увеличения силы прижатия дисков в результате перемещенг Я на- жимных дисков 4 и 5 вправо под действием пружины 10.

При возрастании передаваемой нагрузки увеличивается и распорная сила на шариках 9, что приводит к дальнейшему перемещению влево нажимного диска 4, а вместе с ним и дисков 3 и 5. Это сопровождается дополнительным сжатием пружины 10 и уменьшением усилия сжатия пружины 6 вследствие ее растяжения. В результате этого усилие прижатия фрикционных пар, опре

деляемое силой пружины 6, также умешается о Это сопровождается также перемещением шариков 9 по гнездам пе- ременно-й глубины дисков 4 и 8 и сооветствующим увеличением угла давления шариков, следовательно, увеличением рас порной силы на шариках 9.

После перемещения влево дисков 3-5- на определенную величину нажимной диск 5 упирается в ограничитель 14, распорная сила на шариках стремится отжать нажимной диск 4 от фрикилонногр диска 3 и уменьшает, тким образом, силу прижатия фрикционных пар, а значит и крутящий момент, передаваемьш муфтой. Это повышает точность срабатывания муфты.

Предельный крутящий момент, пере- даваемьй муфтой, определяется по формуле

где к

2F.Rcpfr г +

cfftR°

Y

f г

средний радиус трения фриционных дисков; коэффициент трения; радиус окружности, на которой расположены центры шариков 9;

с - угол между касательной в точке касания шарика с гнездом переменной глубины и осевой плоскостью муфты, проходящей через ось шарика;

Fj - сила сжатия пружины 10, со ответствующая моменту касания нажимного диска 5 с ограничителем 14 ,

При настройке муфты на больший но минальньй крутящий момент регулиро- вочньй элемент 7 перемещают влево, сжимая пружину 6, при этом расстояние между нажимным диском 5 и ограничителем 14 увеличивается. Одновременно с этим производится регулировка усилия пружины 10 в соответствии с приведенным выше условием. В этом случае срабатыванию муфты предшествует большее осевое перемещение влево дисков 3-5 до момента касания диска 5 с ограничителем 14. Соответственно этому увеличивается и угол о/ в момент срабатывания. Следовательно, точность срабатывания муфты будет выше, чем в первом случае.

Согласно определению, коэффициент точности срабатывания равен

де

Т т

0(КС

Тогда

V ТмЖКс

--,

мин

j - максимальная и ми7 нимальная величины крутящих моментов.

т к MdKt г

мин

10

5

0

5

0

а абсолютная величина рассеивания крутящего момента равна

MCTKt - мин лчим г 1) С увеличением номинального крутящего момента повьшается точность срабатывания (это соответствует уменьшению величины К), следовательно, уменьшается величина, что позволяет уменьшать перегрузки, действующие на муфту при срабатывании, а зна чит повысить долговечность муфты и ее нагрузочную способность. Число пар трения муфты может быть больше двух.

Гнезда переменной глубины дисков 4 и 8 профилируются кривыми, обеспечивающими необходимое изменение угла давления и согласующимися с остальными параметрами отжимного устройства и пружин 6 и 10„

Т

Формул а изобретения

Предохранительная фрикционная 2 муфта, содержащая ведущую и ведомую

полумуфты, связанные фрикционным диском, отжимное стабилизирующее устройство, включающее нажимной диск и тела качения, размещенные в гнездо дах переменной глубины на упорном и нажимном дисках, и нажимной узел, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности муфты и ее нагрузочной способности путем 45 обеспечения переменной точности срабатывания, она снабжена дополнительными нажимным диском и нажимным узлом, выполненным в виде регулировочного элемента и закрепленного на нем 0 ограничителя осевого перемещения дополнительного нажимного диска, последний связан с регулировочным элементом посредством пружины, профиль гнезд переменной глубины на упорном и 5 нажимном дисках образован кривыми линиями, вьтуклыми в направлении тел качения, а фрикционный диск расположен между основным и дополнительным нажимными дисками.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи ограниченных по величине крутящих моментов. Цель изобретения - повышение долговечности муфты и ее нагрузочной способности путем обеспечения переменной точности срабатывания. Соосные одна с другой ведущая 1 и ведомая 2 полумуфты связаны фрикционным диском (ФД) 3. Нажимной диск 4 поджат к ФДЗ пружиной 10, дополнительный нажимной диск 5 поджат к ФД 3 пружиной 6. Шарики 9 расположены в гнездах переменной глубины нажимного 4 и упорного 8 дисков. На регулировочном элементе 7 закреплен ограничитель 14 осевого перемещения нажимного диска 5. При передаче крутящего момента на шариках 9 возникает распорная сила, отжимающая диски 3-5 влево до тех пор, пока нажимной диск 5 на вступит в контакт с ограничителем 14. При этом распорная сила на шариках 9 уменьшает силу нажатия пружины 10. Это приводит к ограничению передаваемого крутящего момента. В результате настройки муфты на большей крутящей момент происходит дополнительное сжатие пружин 6 и 10, благодаря чему увеличивается осевой зазор между нажимным диском 5 и ограничителем 14. Вследствие этого увеличивается ход нажимного диска 4. 2 ил.

Фиг. 2