Муфта свободного хода Советский патент 1991 года по МПК F16D41/06 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в приводах стартеров для пуска двигателей внутреннего сгорания, в импульсных вариаторах, в приводах велосипедов и мопедов и др.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности, а также упрощение конструкции.

На фиг.1 изображена предлагаемая муфта с торца без крышки, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - муфта, вид с торца, в рабочем положении (заклинивание); на фиг.4 - схема сил, действующих на клинья при свободном ходе.

Муфта свободного хода состоит из эксцентрикового кулачка 1 с двумя рабочими участками 2, 3 и обоймы 4 с внутренней цилиндрической поверхностью. Между кулачком и обоймой расположены клинья 5 сегментной формы с выступами 6 и 7 по концам, очерченными радиусом, равным радиусу внутренней поверхности обоймы. В узкой части конца клина 5 выполнены упорный участок 8 цилиндрической формы и хвостовик 9, образованный двумя торцовыми плоскими взаимноперпендикулярными поверхностями 10, каждая из которых расположена под углом р , равным 2 ... 20°, относительно оси симметрии обоймы. В шиО

о

5 w

окой части клина выполнен паз 11, соотетствующий по профилю хвостовику 9. Муфта работает следующим образом. При повороте ведущего эксцентрикоого кулачка 1 против часовой стрелки тносительно обоймы 4 клинья 5 беспреятственно смещаются в радиальном наравлении (см,фиг.3), при этом упор 8 и оверхности 10 выступа 9 и паза 11 не со- дают помех при заклинивании дуговых ра- очих выступов 6 и 7 клиньев 5 с обоймой 2. Происходят заклинивание и передача вращающего момента,

При увеличении частоты вращения обоймы 4 происходит поворот клиньев 5 по поверхности эксцентрикового кулачка 1 до тех пор, пока упорный участок 8 клиньев 5 на войдет в контакт с выступами рабочих участков 2 и 3 кулачка 1 и поверхности 10 выступа 9 не войдут в контакт с, пазом 11, образуя замок, удерживающий клинья 5 концентрично поверхности обоймы 4 с рз- дмальным зазором, и при свободном ходе клчнья будут работать бесконтактно.

На фиг.4 приведена схема сил, действующих на клинья при свободном ходе, где Рц и Pt - центробежная и касательная силы, действующие на клин; G - вес клина; f - коэффициент трения скольжения; N - нормальная сила, действующая на упор клина; Mf - нормальная сила давления, возникающая на торцовых поверхностях клиньев; Q - нормальная сила давления, возникающая на поверхностях контакту кулачка и клиньев.

При свободном ходе велосипеда, при котором Рц G, т.е. силой Рц можно пренебречь, под действием веса G верхнего клина, находящегося на кулачке, нижний клин будет удерживаться на кулачке от радиального смещения (контакта с обоймой) за счет появления сил Q, N и FK на сопрягаемых поверхностях клиньев, образующих замок, При повороте эксцентрикового кулачка против часовой стрелки упорный участок 8 клиньев не контактирует с выступом кулачка, при этом выходят из контакта поверхности выступа 9 и паза 11 клиньев 5 и замок свободно раскрывается за счет движения поверхностей выступа 9 и паза 11 в противоположные стороны,

В случае свободного хода велосипеда, при котором Рц G, такое движение ооз- можно з импульсных передачах и в приводах стартера, возрастание Рц приводит к

увеличению сил нормального давления N и О и более надежному прижатию клиньев к. поверхности кулачков за счет силового контакта поверхностей выступа 9 и паза 11 клиньев 5,

Угол поворота торцовых поверхностей

клиньев относительно оси симметрии муфты должен быть равным р-2 ... 20°. Выполнение угла р больше 20° приведет к невозможности удержания клиньев торцовыми поверхностями выступа и пазом от радиального смещения при свободном ходе из-за малых по величине сил N, удерживающих клинья от радиального смещения, что приведет к износу рабочих поверхностей

обоймы и дуговых выступов клиньев за счет их взаимного контакта в этот период. Выполнение угла р меньше 2° не позволяет осуществлять свободное смещение в радиальном направлении клиньев в период рабочего хода, так как торцовые поверхности выступа и паза клиньев будут мешать радиальному смещению вследствие значительного трения.

30

Формула изобретения

Муфта свободного хода, содержащая эксцентриковый кулачок с двумя рабочими участками, охватывающую его обойму и расположенные между ними сегментной формы клинья с хвостовиками на их узких концах и с упорным участком цилиндрической формы, аналогичной соответствующему участку на эксцентрике, а на широком

конце каждого клина выполнен паз, соответствующий по форме хвостовику, отличающаяся тем. что, с целью повышения надежности и долговечности, на обращенных к -обойме концевых участках клиньев

выполнены еыступы/очерченные радиусом, равным радиусу внутренней поверхности обоймы, з торцовая поверхность хвостовика и противолежащая выступу поверхность хвостовика взаимно перпендикулярны и

каждая расположена под углом от 2 до 20° относительно оси симметрии обоймы.

со

LD

со

to

1

Ю

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в приводах стартеров для пуска двигателей внутреннего сгорания, в импульсных вариаторах, в приводах велосипедов, мопедов и др. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности муфты, а также упрощение ее конструкции. В муфте свободного хода между эксцентриковым кулачком 1 и обоймой 4 расположены клинья 5, выполненные с рабочими дуговыми выступами 6 и 7 по концам. В узкой части клина выполнены упорный участок 8 с одной стороны и хвостовик 9 с другой, образованный двумя торцовыми плоскими поверхностями, пересекающимися между собой под углом 90° и повернутыми относительно оси симметрии под углом 2 ... 20°. В широкой части клина имеется паз 11, соответствующий по профилю хвостовика. При повороте ведущего эксцентрикового кулачка 1 против часовой стрелки осуществляется радиальное перемещение клиньев 5 и их заклинивание. При увеличении частоты вращения обоймы 4 клинья 5 перемещаются по поверхностям кулачков, пока упорный участок 8 не войдет в контакт с выступами кулачков, образуя замковое соединение. Свободный ход осуществляется без контакта клиньев с обоймой. 4 ил.