Инерционная муфта Б.Кочеткова Советский патент 1991 года по МПК F16D43/204 

1

(21)4326280/27 (22)05.11.87 (46)07.07.91. Бюл. №25

(71)Государственный научно-исследовательский и производственный центр Природа

(72)Б.Ф.Ю четкой (53)621.825.5(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1555564, кл. F 16 D 43/20, 1987.

(54) ИНЕРЦИОННАЯ МУФТА Б.КОЧЕТКОВА

(57)Изобретение относится к машиностроению и станкостроению, в частности к инерционным муфтам. Цель изобретения - повышение долговечности и снижение энергии. К ведущему валу 1 крепится водило 3 в виде рычага с двумя плечами одинаковой

длины, с концами которых с помощью шатунов 4 соединяются инерционные грузы 5. Ведомый вал 2 имеет кривошип 6, с которым с помощью шатунов 7 также соединяются инерционные грузы 5. При вращении ведущего вала 1 и неподвижном ведомом вале 2 водило 3 вращается вокруг оси, вовлекая во вращение шатуны 4 вместе с соединенными с ними инерционными грузами 5, которые одновременно вращаются вокруг оси и перемещаются относительно нее в радиальном направлении. Если величина передаваемого вращающего момента превысит нагрузку, а действующая на один из грузов 5 центробежная сила создает достаточный момент, ведущее и ведомое звенья будут вращаться с одинаковой скоростью. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и станкостроению, в частности к инерционным муфтам. Цель изобретения - повышение долговечности и снижение энергоемкости. К ведущему валу 1 крепится водило 3 в виде рычага с двумя плечами одинаковой длины, с концами которых при помощи шатунов 4 соединяются инерционные грузы 5. Ведомый вал 2 имеет кривошип 6, с которым при помощи шатунов 7 также соединяются инерционные грузы 5. При вращении ведущего вала 1 и неподвижном ведомом вале 2 водило 3 вращается вокруг оси, вовлекая во вращение шатуны 4 вместе с соединенными с ними инерционными грузами 5, которые одновременно вращаются вокруг оси и перемещаются относительно нее в радиальном направлении. Если величина передаваемого вращающего момента превысит нагрузку, а действующая на один из грузов 5 центробежная сила создает достаточный момент, ведущее и ведомые звенья будут вращаться с одинаковой скоростью. 4 ил.

6. 7О

/

irftr

UJО

гч

о о

юА

СП

«д

о

Изобретение относится к машиностроению и станкостроению, в частности к инерционным муфтам.

Цель изобретения - повышение долговечности и снижение потерь энергии.

На фиг,1 изображена инерционная муфта, общий вид; на фиг.2 - то же, вид сбоку; на фиг.З и 4 - то же, положения инерционных грузов при работе муфты.

Инерционная муфта имеет две полу- муфты в виде ведущего 1 и ведомого 2 валов, расположенных на одной осевой линии 0-0. К ведущему валу 1 крепится водило 3 в виде рычага с двумя плечами одинаковой длины, с концами которых с помощью ведущих (дополнительных) шату- нов 4 соединяются инерционные грузы 5, Ведомый вал 2 имеет кривошип 6, с кото- рым с помощью ведомых (основных) шатунов 7 также соединяются инерционные грузы 5, Шатуны 7 соединяются с водилом 3, кривошипом 6 и грузами 5 с возможностью кругового поворота во время вращения ведущего вала 1 относительно ведомого 2. Это достигается тем, что суммарная длина плеча водила 3 и ведущего шатуна 4 больше суммарной длины плеча кривошипа 6 и соединенного с ним ведомого шатуна 7, т.е. максимально удаленного от оси вращения груза кривошип и ведомый шатун располагаются на одной прямой линии, а плечо водила и ведущий шатун составляют тупой угол. Роль инерционных грузов могут также выполнять совмещенные головки ведущих 4 и ведомых 7 шатунов, для чего их делают массивными. Муфта работает следующим образом. При вращении ведущего вала 1 и неподвижном ведомом вале 2 в связи с приложенной к нему нагрузкой водило 3 вращается вокруг осевой линии 0-0, вовлекая во вращение ведущие шатуны 4 вместе с соединенными с ними инерционными грузами 5. Грузы при этом совершают двоякое движение относительно системы отсчета, совмещенной с осевой линией 0-0, вращаются вокруг этой осевой линии на кривошипе 6 ведомого вала и перемещаются относительно нее в радиальном направлении, проходя последовательно положения А,Б,В,Г,Д,Е и т.д. На фиг.2 показано положение грузов в положениях А и Г, на фиг.З и 4 - в положениях Б,В,Д,Е. Наибольшее расстояние R2 от оси вращения 0-0 груз имеет в положении А и наименьшее RI - в положении Д. Передача вращающего момента на ведомый вал происходит путем изменения момента количества движения инерционного груза при вращении его вокруг оси 0-0.

Момент количества движения выражается формулой L RmV, где R - расстояние груза от оси вращения 0-0; т - масса груза; V - линейная скорость груза в системе отсчета, связанной с осевой линией 0-0.

При неизменной угловой скорости со вращения ведущего звена (т.е. ведущего вала с водилом) линейная скорость груза зависит от расстояния R от оси вращения 0-0 в

0 соотношении V Rco. Подставляя это выражение в формулу, получим L R2mft. Следовательно, изменение L находится в прямой зависимости от изменения ш и квадратичной зависимости от изменения R.

5 Исходя из закона сохранения любое изменение момента количества движения груза возможно только при условии воздействия на него внешней среды. На участке Д-Е-А удаления груза от оси 0-0 уве0 личение его скорости и момента количества движения происходит под действием центробежной силы, возникающей только за счет мощности двигателя и вращения ведущего звена. Ведомое звено (ведомый вал с

5 кривошипом) увеличить момент количества движения груза не может, поскольку оно не передает мощность, обеспечивающую возникновение сил, ускоряющих груз. Вместе с тем, на участке А-Б-В-Г-Д приближения

0 груза к оси 0-0 уменьшение его скорости и момента количества движения происходит только за счет взаимодействия с ведомым звеном, Следовательно, на участке Д-Е-А груз взаимодействует с ведущим звеном и

5 для его ускорения не требуется взаимодействия с ведомым звеном. На участке А-Б-В- Г-Д груз приближается к оси вращения 0-0 против направления действия центробежной силы за счет взаимодействия с ведомым

0 звеном. Эти условия работы муфты обуславливают передачу на ведомое звено постоянного по направлению момента, величина которого находится в квадратичной зависимости от разности максимального R2 (или

5 0-А) и мнимального RI (или 0-Д) расстояний от оси вращения 0-0. Устройство муфты позволяет сделать эту разность близкой к RS, что определяет высокую нагрузочную способность муфты.

0Когда в связи с увеличением скорости

вращения ведущего звена величина передаваемого вращающего момента превысит нагрузку на ведомом валу, он начнет вращаться. При этом величина пе5 редаваемого вращающего момента определяется скоростью вращения ведущего звена относительно вращающегося ведомого звена.

Если действующая на один из грузов 5 центробежная сила создает достаточный

момент для преодоления нагрузки, ведущее и ведомое звенья вращаются с одинаковой скоростью. В этом режиме работы при изменении нагрузки грузы перемещаются в радиальном направлении от оси или к оси вращения, что соответствует относительному повороту ведущего 1 и ведомого 2 валов на некоторый угол, муфта проявляет упругие свойства. Этот режим работы может быть проиллюстрирован расположением дета- лей, приведенным на фиг.З, где груз 5 создает момент, который может приводить ведомое звено во вращение с одинаковой скоростью с ведущим звеном.

В любом положении грузов 5 при вра- щении ведущего и ведомого звеньев с разной скоростью один из грузов приближается к оси вращения, теряет скорость и момент количества движения. Это обеспечивает передачу не имеющего пауз момента силы на ведомое звено.

Инерционная муфта обеспечивает передачу врастающего момента при большом плече дейс зуюЩих сил. Амплитуда перемещения инерционных грузов 5 в радиальном направлении близка к габаритному радиусу муфты и определяет ее высокую нагрузочную способность. Простота устройства муфты делает ее надежной в работе. Муфта имеет малый размер в осевом направлении.

Изобретение позволяет повысить износоустойчивость инерционной муфты за счет уменьшения потерь энергии на трение в связи с устранением скольжения грузов по направляющим поверхностям.

Формула изобретения

Инерционная муфта, содержащая ведущую полумуфту и ведомую полумуфту в виде кривошипного вала, грузы, шарнирно связанные с ведущей полумуфтой и посредством шатунов с кривошипом вала, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности и снижения потерь энергии, она снабжена дополнительными шатунами и установленным на ведущей полумуфте во- дилом в виде равноплечего рычага, дополнительные шатуны выполнены одинаковой длины и одними концами соединены с концами рычага, а другими концами соединены с осью соединения основных шатунов с грузами, при этом суммарная длина плеча рычага и дополнительного шатуна больше суммарной длины кривошипа и основного шатуна.