Муфта свободного хода с принудительным переключением режимов Советский патент 1991 года по МПК F16D41/08 

Н IB

Фиг

тения - упрощение конструкции и повышение нагрузочной способности, Муфта содержит обойму 1, звездочку 2, расположенное концентрично звездочке 2 нажимное кольцо (К) 3 и размещенные между обоймой 1 и звездочкой 2 заклинивающие элементы 4, между которыми установлены плоские У-об- разные пружины 17, взаимодействующие своими концами с двумя соседними заклинивающими элементами 4. К 3 взаимодействует с механизмом управления в виде гидроцилиндра 5. Контактная поверхность 6 обоймы 1 имеет коническую форму, а поверхность 8 звездочки 2 - цилиндрическую. Муфта может быть выполнена с двумя рядами заклинивающих элементов, расположенных симметрично относительно плоскости приложения нагрузки, тогда она имеет две конические поверхности 11, 12, а между роликами в соседних рядах размещаются цилиндрические пружины 16. Механизм управления в этом случае выполнен в виде дифференциального гидроцилиндра, взаимодействующего с подвижными элементами 14,15, связанными с К 3 и 13. При подаче давления в полость гидроцилиндра 5 К 3 перемещает элементы 4 в узкую часть конусного пространства между обоймой 1 и звездочкой 2. Муфта включена. При двухрядном расположении заклинивающих элементов под давлением рабочей жидкости в гидроцилиндре 5 подвижные элементы 14, 15 перемещаются в противоположные стороны и перемещают связанные с ними КЗ и 13. При сбросе давления заклинивающие элементы 4 выходят из узкой части клинового пространства. Муфта отключена. Данная конструкция муфты обеспечивает высокую нагрузочную способность и имеет простую конструкцию. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в муфтах свободного хода с принудительным переключением режимов работы, Цель изобреО со 4 сл ел 4

Изобретение относится к машиностроению и может применяться в муфтах свободного хода с принудительным переключением режимов работы.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение нагрузочной способности.

На фиг. 1 показана муфта с одним и двумя рядами заклинивающих элементов, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (в плоскости приложения нагрузки).

Муфта свободного хода с принудительным переключением режимов состоит из обоймы 1, звездочки 2 и нажимного кольца 3, расположенного концентрично звездочке 2 и взаимодействующего в осевом направлении с заклинивающими элементами 4 под действием механизма управления, например гидроцилиндрз 5. Контактная поверхность обоймы 1 имеет коническую форму 6 с осью, совпадающей с продольной осью 7 муфты, контактные поверхности звездочки 2 имеют образующую 8, параллельную оси 7 с образованием угла заклинивания, а контактные поверхности заклинивающих элементов 4 - коническую 9 или сферическую 10 форму в соответствии с формой стандартных тел качения (роликов и шариков). Указанное нажимное кольцо 3 установлено со стороны-пересечения конической поверхности 6 обоймы 1 с продольной осью 7. Контактная поверхность обоймы может иметь форму двух конических поверхностей 11 и 12, симметричных относительно плоскости приложения нагрузки, а заклинивающие

элементы 4 установлены в два ряда соответственно. При этом звездочка 2 и связанное с ней дополнительное нажимное кольцо 13 установлены с возможностью осевого перемещения относительно обоймы 1, а механизм управления выполнен в виде дифференциального гидроцилиндра, два подвижных элемента 14 и 15 которого связаны с соответствующими нажимными кольцами 3 и 13. Для выталкивания заклинивающих элементов 4 в расширяющуюся часть конусных пространств при сня- тик давления в гидроцилиндре применены цилиндрические витые пружины 16. На выступах звездочки или нажимных колец целесообразно устанавливать плоские пружины 17 таким образом, чтобы концы каждой пружины взаимодействовали с двумя соседними заклинивающими элементами 4.

Муфта свободного хода с принудительным переключением режимов работает следующим образом.

При подаче давления рабочей жидкости в полость гидроцилиндра 3 (фиг. 1) нажимное кольцо 3 перемещает заклинивающие элементы 4 в сужающуюся часть конусного пространства между заклинивающими поверхностями 6 и 8 обоймы 1 и звездочки 2 до плотного контакта заклинивающих элементов с указанными поверхностями. Муфта передает момент с ведущего звена на ведомое как обычная муфта свободного хода с углом заклинивания 6.При смене знака момента и наличии давления в полости гидроцилиндра 5 муфта продолжает передз,вать момент, так как заклинивающие

элементы вступают в контакт с симметричной заклинивающей поверхностью звездоч- ки 2. Таким образом, муфта может передавать равные моменты в обоих на- правлениях. Давление в гидроцилиндре подбирается таким образом, чтобы уравновесить осевую (выталкивающую) составляющую нормальных сил, возникающих в заклинивающих элементах под нагрузкой, за вычетом сил трения на заклинивающих поверхностях обоймы и звездочки. Следовательно, давление в гидроцилиндре неизменных размеров определяется углом конусного пространства между поверхно- стями обоймы и звездочки в продольной плоскости и уровнем полезной нагрузки и

может составлять незначительную величину.

В двухрядной муфте перемещение заклинивающих элементов в сужающиеся части соответствующих конусных пространств осуществляется нажимными кольцами 3 и 13 с помощью дифференциального гидроцилиндра. При подаче давления жидкости в уплотненную полость гидроцилиндра 5 перемещаются по шлицам в противоположные стороны подвижные элементы 14 и 15 гидроцилиндра, а следовательно, и связанные с ними соответственно нажимное кольцо 3 и звездочка 2 с нажим- ным кольцом 13. Благодаря дифференциальному действию гидроцилиндра процессы перемещения нажимного кольца 3 и подвижного элемента 15 вместе со звездочкой 2 и кольцом 13 в осевом направлении могут продолжаться разное время и прекращаться лишь в том случае, когда наступает плотный контакт каждого ряда роликов 9 (шариков 10) с соответствующей конической поверхностью 11 и 12 обоймы 1. Вследствие того что заклинивающие поверхности звездочки очерчены с использованием образующей, параллельной продольной оси муфты, перемещение звездочки в продольном направлении не отражается на ра- диальныхразмерахмежду

заклинивающими поверхностями обоймы и звездочки, а следовательно, не препятствует нормальному функционированию муфты.

При снятии давления в гидроцилиндре муфта расклинивается, в том числе и под нагрузкой, за счет сил, выталкивающих заклинивающие элементы 4 в расширяющуюся часть конусного пространства. С целью образования гарантированного радиального зазора между коническими поверхностя- ми 11 и 12 обоймы 1 и заклинивающими элементами 4 целесообразно устанавли- вать цилиндрические витые пружины 16. Пружины 16 должны быть рассчитаны на

20

:

- JQ

о

0 5

.5

0

5

суммарное усилие, которое преодолевает центробежные силы, возникающие в замкнутом объеме жидкости в полости гидроцилиндра 5, следовательно, исключает самопроизвольное заклинивание муфты на свободном ходу.

Установленные на выступах звездочки плоские пружины 17 своими концами поджимают заклинивающие элементы 4 по впадинам контактных поверхностей 8, что практически устраняет в режиме холостого хода силы трения в местах контакта элементов 4 с обоймой 1. Пружины аналогичной конструкции могут быть установлены также на выступах нажимных колец 3 и 13, расположенных между заклинивающими элементами (не показаны).

Таким образом, муфта обеспечивает высокую нагрузочную способность при передаче нагрузки в обе стороны и имеет простую конструкцию.

Формула изобретения

2 11

Фаг 2