Муфта Советский патент 1990 года по МПК F16D7/00 

иг. 1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к муфтам с предохранительными свойствами, применяющимся в тяговых приводах, и моЯсет быть использовано, в частности, в вибрационных центрифугах в горнодо- бьшающей промышленности.

Цель изобретения - расширение функ 1 1ональных возможностей за счет обеспечения осевого колебательного перемещения ведомой полумуфты.

На фиг, 1 изображена предлагаемая муфта, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - развертка внутренней поверхности ведущей полумуфты; на фиг. 4 - схема сил, возни- каюпщх при взаимодействии зубьев полумуфт; на фиг. 5 - проек-ция одного из четырех зубчатых венцов, образую- .щих ведущую полумуфту; на фиг.6 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Муфта состоит из ведущей полумуфты, выполненной в виде обоймы, составленной из четырех зубчатых венцов 1, Ъ винтовыми рабочими поверхностями левого и правого направления., нахдящиеся в данном случае под углом 120° к.оси венца.

Каждый венец ,1 обоймы содержит четыре зуба 2 ромбовидного сечения, ширина которого равна расстоянию между образующими его винтовыми поверхностями левого и правого направления Венец 1 содержит также кольцевой буртик 3, высота которого равна половине высоты венца 1. Последние соединены попарно до касания их буртиков 3 и образуют полуобойму с восемью зубьями 2,соприкасающимися своими вершинами. Две такие полуобоймы соединяются соосно, например, болтами (не показаны) вместе с крьш1кой и фланцем 4 так, что между зубьями 2 образуется кольцевая зигзагообразная канавка

5, которой равна половине ширины зуба 2, образованная парами

-эквидистантных поверхностей левого и правого направления.

Для сборки обоймы между двумя ее полуобоймами вставляется ведомая полумуфта, выполненная в виде зубчатого колеса 6, зубья 7 которого расположены в канавке 5 между зубьями 2 Колесо 6 состоит из диска 8, закрепленного соосно на валу 9. .Четыре ром ,бовидных зуба 7 колеса 6 образованы за счет выполнения на поверхности диска 8 двух систем из четьфех винто

вых канавок правого и левого направления, но ширина канавок здесь больше ширины выступов между ними, позтому ширина зубьев вдвое меньше ширины зубьев 2. В данном случае фланец 4 жестко соединен с ведущим валом, а вал 9 жестко соединен с рабочим органом, например, с ротором вертикаль- 0 нэй вибрационной центрифуги.

Муфта работает следующим образом. При движении зубьев 7 по канавке 5 между зубьями 2 силы нормального давления между 5 винтовыми поверхностями зубьев 2 и 7 приводят к колебательному движению последних и одновременно к их вра- . щению вместе с, рабочим органом.

Если считать, что зубья 2 и 7 покры- Q ты слоем вязкой смазки, т.е. пре- небречь силой трения между зубьями, движение колеса 6 определяется силой N нормального давления зуба 2 на зуб 7 (фиг, 4), вертикальна : составляю- 5 -щая N (, этой силы вызывает колебательное движение колеса 6, горизонтальная Составляющая Ng вызывает вращение колеса 6 вокруг своей оси.

Частота вертикальных колебаний колеса 6 зависит от разности скоростей вращения обоймы и колеса 6. Уравнение этих гармонических колебаний имеет следуюш 1й вид:

Y Asin(o02:- j3|), где А - высота зуба 2; 35 С02- скорость вращения обоймы; ,- скорость вращения колеса; 2п - колич ество зубьев обоймы. Тогда для силы NK имеют выражение N mA(OD2.- C0,)n. sin(CJ2. W,)x X nt, где m - суммарная масса колеса 6 и

ротора центрифуги. Соответственно для Ng имеют N в тпАСсО - ) tgoi. sin(COj,- -C0,)nt, .(1)

где oi. - угол, образуемый-винтовой

поверхностью зубьев 2 и 7 и осью вращения.

0

40

45

При наличии на валу 9 некоторого тормозящего момента, например от ротора центрифуги, частота вращения 03, колеса 6 устанавливается автоматически такой, что средний момент соответствующей силы Ng равен тормозящему моменту.

-Действие обоймы на колесо 6 приводит к вращению последнего, а

к его колебательному движению вдоль оси враг1ення.

Использование предлагаемой муфты в тяговых приводах, например для привода ленточных конвейеров, основано на том, что, как видно из формулы (1) при остановленном ведомом колесе 6, т.е. при СЭ( О, усилие на нем максимально и составляет за период

-) г в среднем N р 2 ™ Ъ

Если тормозящее усилие на рабочем органе не превосходит этой величины, то COi автоматически устанавливается такой, что усилие со стороны обоймы его уравновешивает.

Естш же Тормозящее усилие выше NCD, то муфта работает как предохранительная - колесо 6 не вращается, совершая лишь колебательные движения. Описанные свойства предлагаемой муфты позволяют использовать

5

ее во многих областях машиностроения и,,в частности, в горных-машинах. Формула и з обретения Муфта, содержащая ведугчую и ведомую полумуфты с зубчатыми венцами, сопрягающимися по винтовым поверхностям, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения осевого колебательного перемещения ведомой полумуфты, винтовые рабочие поверхности зубьев ведущей полумуфты выполнены в виде зигзагообразной кольцевой канавки, образованной парами эквидистантных поверхностей левого и правого направлений, а зубья венца ведомой полумуфты .выполнены ромбовидной формы в поперечном сечении и расположены в упомянутой канавке с возможностью контакта с соответствующими им поверхностями канавки.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к муфтам с предохранительными свойствами, применяющимся в тяговых приводах, и может быть использовано, в частности, в вибрационных центрифугах в горнодобывающей промышленности. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения осевого колебательного перемещения ведомой полумуфты. Муфта состоит из ведущей полумуфты, выполненной в виде обоймы, составленной из четырех зубчатых венцов 1. При этом между зубьями 2 образуется зигзагообразная канавка 5, в которой размещены зубья 7 ведомой полумуфты, выполненной в виде зубчатого колеса 6. При движении зубьев 7 по канавке 5 между зубьями 2 силы нормального давления между винтовыми поверхностями зубьев 2 и 7 приводят к колебательному движению последних и одновременно к их вращению с рабочим органом. Частота колебательного движения определяется разностью скоростей ведущего и ведомого звеньев и определяет среднюю величину их силового взаимодействия. 6 ил.

г 7

8

Риг. 2

иг.з

. У

. 5

аг. 6