Центробежная муфта Советский патент 1990 года по МПК F16D43/14 

fPus 2

Изобретение относится к машиностроению, к упругим муфтам центробежно-инер- ционного типа, и может найти применение в приводных машинах с требованиями повышенной плавности работы и малой виб- роактивности.

Цель изобретения - повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей путем стабилизации жесткостной характеристики в различных условиях рабо- ты.

На фиг, 1 показана муфта, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1,

Муфта состоит из идентичных ведущей и ведомой полумуфт, выполненных в виде ступиц 1, 2 и рбодов 3, 4 с симметрично расположенными по окружности радиальными отверстиями, в которые запрессованы .спицы 5 некруглого сечения. Спицы служат направляющими для центробежных ползу- нов 6, изготовленных в виде кубических призм и подпружиненных к ступицам 1,2 полумуфт пружинами сжатия 7, надетыми на спицы. Для уменьшения трения скольжения спицы 5 покрыты смазкой. На обращен- ных одна к другой боковых стенках ползунов 6 имеются выемки, в которых крепятся резиновые стержни 8. Каждый конец эластичного стержня 8 защемлен двумя крышками 9, имеющими форму полуколец, т.е. ползуны 6 обеих полумуфт 1, 2 соосно соединены эластичными стержнями 8,

Муфта работает следующим образом.

При передаче крутящего момента деформируются стержни 8 и полумуфты 1, 2 закручиваютсй на определенный угол. При деформации стержни 8 работают только на сдвиг, что является наиболее благоприятным видом их нагр;ужения. Изгиб резиновых стержней 8 исключен, так как центробеж- ные ползуны 6 не могут поворачиваться вокруг осей спиц 5. При повышении CKopocTii вращения под действием центробежных сил ползуны 6 сжимают винтовые пружмны 7 и перемещаются вместе со стержнями 8 на направляющих спицах 5 в сторону обо- дов 3, 4 полумуфт. Закон перемещения ползунов 6 при малом трении определяется формулой

,(1)

с - ШпйГ

где р- радиус расположения осей стержней 8 во вращающейся муфте (фиг, 2);

PQ-JO же, но в невращающейся муфте; с - ;хесткость пружины 7; гпп - масса ползуна 6; м - угловая скорость вращения муфты.

При определенных крутящем моменте и скорости вращения устанавливается динамическое равновесие, xapakтepизyeмoe некоторый углом закручивания полумуфт А у), радиусом расположения осей стержней 8, а также относительным сдвигом As торцовых поверхностей стержней 8.

Крутильная жесткость муфты определяется зависимостью

п G

1

1ГПп

V

(2)

15 20 25 0

5 0 5

5

где G - модуль сдвига материала стержня 8;

А - площадь поперечного сечения стержня 8;

п - количество стержней 8;

b - длина стержня 8 без учета защемленных участков (фиг. 2).

Согласно формуле (2) с повышением частоты вращения крутильная жесткость муфты быстро возрастает, при зтом характеристика Скр f(w) существенно нелинейна. Надлежащим подбором параметров муфты можно добиться практически любой крутизны характеристики, т.е. обеспечить низкий уровень виброактивности в любом диапазоне рабочих скоростей. Теоретически крутильная жесткость муфты может возрастать до бесконечности (при условии У ), однако это возможно лишь при очень высоких скоростях вращения (ft 10000 об/мин). Практически верхний предел крутильной жесткости ничивается габаритами муфты.

Функцией частоты вращения является . не только крутильная, но и угловая жесткость муфты, в то время как радиальная жесткость постоянна и от частоты вращения не зависит. Однако из этого не следует, что муфта способна эффективно поглощать лишь крутильные и угловые колебания привода, В роторных системах угловые и радиальные колебания связаны между собой (в то время как крутильные колебания обычно являются несвязанными), поэтому угловая жёсткость во многом определяет амплитуду радиальных вибраций. Следовательно, за счет переменных угловой и крутильной жест- костей муфта способна изолировать вибрации любого характера. Необходимо также отметить, что повышению виброзащитных свойств муфт способствует высокая демпфирующая способность резиновых стержней 8.

Механическая центробежно-инерцион- ная связь полумуфт гарантирует стабильность жесткостных характеристик муфты в самых различных условиях работы.

Указанные функциональные зависимости жесткостных характеристик муфты от частоты вращения обеспечивают высокие виброзащитные свойства и плавность работы привода. За счет малых значений начальных жесткостей предложенная муфта обладает высокой податливостью. Она может компенсировать радиальные смещения валов до 1,5-2 мм и угловые перекосы до 8-10°. Муфта имеет несложную конструкцию, проста в сборке и надежна в эксплуатации:

Формула изобретения Центробежная муфта, содержащая со- осно расположенные две прлумуфты, одна из которых выполнена в виде ступицы с

радиально расположенными направляющими и установленными на них центробежными ползунами, подпружиненными к ступице, и соединена с другой полумуфтой

упругими средствами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности «i расширения эксплуатационных возможностей путем стабилизации жесткостных характеристик в различных условиях работы,

упругие средства выполнены в виде эластичных стержней, другая полумуфта также выполнена в виде ступицы с радиально расположенными направляющими и установленными на них центробежными

ползунами, при этом каждый ползун одной полумуфты соединен с соосно с ним расположенным ползуном другой прлумуфты эластичным стержнем.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к упругим муфтам центробежно-инерционного типа, и может найти применение в приводах машин с требованиями повышенной плавности работы и малой виброактивности. Цель изобретения - повышение надежности и расширение эксплуатационных возможностей путем стабилизации жесткостных характеристик в различных условиях работы. Полумуфты (П) 1,2 выполнены в виде ступиц со спицами (С) 5. На С 5 установлены центробежные ползуны (ЦП) 6, подпружиненные к ступицам, причем ЦП 6 каждой П 1,2 соосно и попарно соединены эластичными стержнями 8. В начале работы передача крутящего момента с одной полумуфты на другую сопровождается сдвигом массы стержней 8. При повышении скорости ЦП 6 со стержнями 8 смещаются от оси вращения муфты. Связь ЦП 6 двух П 1,2 эластичными стержнями 8 стабилизирует жесткостные характеристики муфты в зависимости от скорости вращения. 2 ил.

.

8

J

7

сриг. /