Предохранительная муфта Советский патент 1990 года по МПК F16D7/06 F16D43/20 

Фигг. 1

: Изобретение относится к машино- 1 строению, в частности к устройствам для передачи крутящих моментои ограниченной величины,

Цель изобретения - повьшение точности срабатывания путем стаби- ; лизации сжатия пружины в процессе

срабатывания муфты.

i На фиг,1 представлена принципи- апьная схема муфты{ на фиг.2 - схема положения элементов при перегрузке, Не валу 1 при помощи направляющей шяонки 2 утановлена подвижная в осе- I вом напрайлении фланцевая со ступи- I цей полумуфта 3. Соосная последней I фланцевая полумуфта 4 имеет возмож- 1 ность вращения относительно вала 1 и своим левым торцом опирается на .буртик вала. Полумуфты 3 и 4 связа- ны между собой шариками 5, которые I расположены в гнездах постоянного I сечения фланца полумуфты 3 и входят f в гнезда цеременнон глубишз фланца. : полумуфты 4. Гнезда последней могут быть выполнены с прямолинейной либо с криволинейной образующей (торои ; дальными) . Возможен также вариант5, при котором передача крутящего мо- мента между полумуфтами 3 и 4 осу- I ществляется за счет контакта шарика : с шариком.

Профильные элементы могтт быть : выполнены также в виде кулачков треу гольного, трапецерщального профиля

либо винтовой формы,

: Ступица полумуфты 3 имеет конуснь I участок 6 с вершиной, обращенной в направлении к шарикам 5, Шарики 7, равнорасположенные по окружности, размещены между конусными поверхносТями стугши з1 полумуфты 3 и конусной втулки 8,, охватывающей ступицу полумуфты 3 и установленной свободно относительно нее и опираются на опор- ньш диск 9, закрепленный на валу 1, имеющий возможность перемещения вдоль вала например, при помощи гайки (не показана).Конусные поверхности участка 6 ступицы полумуфты 3 и втулки 8 образуют сужающуюся в направлении и сближения полумуфт 3 и 4 полость, т.е. угол между обра зующей конусной поверхности втулки и осью вращения муфты больше аналогичного угла ftj конусного участка 6 ступицы полумуфты 3. Пружина 10 сжатия расположена между полумуфтой 3 и втулкой 8.

Центрирование втулки 8 осуществляется по опорному диску 9.

Регулирование силы сжатия tO пружины, а следовательно, и крутящего момента, передаваемого муфтой, осуществляется за счет осевого перемещения опорного диска 9, Для этой цели может быть использована гайка, навинчиваемая на втулку 8 и воздействующая на правый торец пружины 10 ( в качестве одного из вариантов выполнения муфты),

Муфта работает следующим образом.

Пружина 10 осуществляет силовое замыкание полумуфт 3 и 4, благодаря чему обеспечивается передача крутящего момента. При перегрузке полумуфта 3 отходит под воздействием возрастающей осевой сили на шариках 5 вправо (по фиг,1), конусный участок 6 ступицы полумуфты 3 также смещается вправо, вследствие чего шарики 7 под действием пружины 10, воздействующей на конусную втулку 8, перемещаются в радиальном направлении к оси вращения муфты; втулка 8 при этом перемещается вправо (фиг,2), Положение элементов муфты в конце отхода вправо полумуфты 3 на фиг. 2 показано тонкими линиями.

Величина осевого перемещения вправо конусной втулки 8

1,2. l tgoictg/2j htg0 ctg/3.

Тогда фактическая величина сжатия .пружины 10 составляет

13 1, - l-i h(l-cgo crg), (О

Из выражения (1) следует, что для максимального повышения точности срабатывания муфты и уменьшения уровня динамических нагрузок в переход- ный период необходимо, чтобы разность в скобках была минимальной, т.е, член tgc otgfi был близок к единице. Это означает, что углы ci и Д должнь быть близки друг к другу по величине,

На конусную втулку 8 воздействуют две сили: Fp и центробежная сила шариков 7, равная

рG 11

Ч. g 900 . где G - суммарный вес шариков 7, g - ускорение свободного падения; R - радиус окружности, на которой находятся центры шарикгв 7 при их положении, показанном на фиг,2 тонкой линией; п - частота вращения муфты.

Тогда осевая сила, отжимающая влево конусную втулку 8, составит:

FO - (Fnpctgoi+ FjcgCa-p), где р - угол трения.

Очевидно, что для возврата в первоначальное, т,е, крайнее левое {по фиг.1),положение втулки 8 необходимо, чтобы сила Fg превышала силу действия пружины 10 на втулку 8:

откуда следует „t«(p-p) 5-:j|jIf J. .

Как следует из выражения (2), с возрастанием Fц величина Гg(Я-р) уменьшается, а угол А может быть весьма близок к углу с . Следовательно, путем подбора величины центробежной силы шариков 7 можно добиться условия IjftO.

Это означает, что при срабатывании муфты дополнительное сжатие. пружины 10 будет незначительным, либо равным нулю, поэтому для полного выключения муФты не требуется дополнительного возрастания нагрузки на шариках 5.

Следовательно, в процессе сраба- тьшания муфты имеет место как дополнительное сжатие пружины 10 вследствие отхода полумуфты 3 вправо, так и уменьшение сжатия пружины 10 за счет перемещения вправо конусной втулки 8. В результате этого фактическая величина сжатия пружины 10 в процессе срабатывания муфты будет

1612149

минимальна. Это позволяет уменьшить динамические нагрузки в переходный, период, повысить точность срабатывания муфты и ее долговечности.

Формула изобретения

Предохранительная муфта, содержащая установленные на валу две полумуфты в виде ступиц с фланцами и расположенными на торцах фланцев соединительными элементами, одна из полумуфт поджата в осевом направлении

к другой полумуфте упругим средством, выполненньм в виде соединенного с валом с возможностью регулировочного перемещения опорного элемента, втулки и располст енной меж/ту полумуфтой

и втулкой пружины, отличающаяся тем, что, с целью повыпе- ния точности срабатывания путем стабилизации величины перемещения пружины в процессе срабатывания муфты,

она снабжена шариками, концевой участок ступицы подвижной полумуфты и обращенная к ней поверхность втулки выполнены коническими, обращенньгми вершинами конусов к соединительньм элементам, при этом угол конусности поверхности втулки больше угла конусности участка ступицы, втулка установлена концентричио конусному участку ступицы, а шарики расположены равномерно по окружности между коническими поверх(гостям11 втулки и ступицы и по;сжаты к последним опорным элементам.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи крутящих моментов ограниченной величины. Цель изобретения - повышение точности срабатывания путем стабилизации величины перемещения пружины в процессе срабатывания муфты. Полумуфты (П) 3 и 4 соединены шариками 5. Силовое замыкание обеспечивается пружиной 10 сжатия, расположенной между П 3 и конусной втулкой (В) 8, установленной свободно относительно полумуфты 3. Ступица последней имеет конусный участок 6. В полостий, образованной конусными поверхностями ступицы П 3 и В 8, размещены шарики (Ш) 7, опирающиеся на опорный диск 9, закрепленный на валу 1. При срабатывании муфты П 3 отходит вправо, Ш 7 перемещаются в радиальном направлении к оси вращения муфты, одновременно с этим В 8 перемещается вправо под действием пружины 10. Благодаря этому фактическая величина дополнительного сжатия пружины 10 при срабатывании будет меньше величины отхода вправо П 3, что повышает точность срабатывания муфты, снижает уровень динамических нагрузок в переходные периоды и повышает долговечность муфты за счет уменьшения износа элементов муфты. 2 ил.