Предохранительная фрикционная муфта Советский патент 1991 года по МПК F16D7/02 

1

(21)4603778/27

(22)09.11.88

(46) 07.12.91. Бюл. №45

(71)Ростовский-на-Дону завсд-ВТУЗ при Заводе Ростсельмаш

(72)А.Л. Лавров и В.А. Колтунов (53)621.825.5(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1479748, кл. F 16 D 7/02, 1987.

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА

(57)Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам, обеспечивающим передачу момента вращения ограниченной величины. Цель .изобретения - повышение надежности работы за счет последовательного срабатывания блокирующих средств при регулировке муфты. При регулировке муфты вращением гайки (Г) 10 стержневой элемент 7 перемещается вдоль оси, при этом происходит сжатие пружин 6, а следовательно, и прижатие полумуфт 1 и 2. Вращение Г 10 должно осуществляться до достижения расчетного значения усилия пружин. При попытке дальнейшего вращения Т 10 усилие пружин 6 будет больше предельного расчетного значения, поэтому шарики 9, преодолевая сопротивление пружин 8, перестанут обеспечивать кинематическую связь стакана 5 со стержневым элементом 7, который под действием пружин 6 переместится влево, в результате чего резко уменьшится силовое замыкание полумуфт. Если в данном случае проводить дальнейшее вращение Г 10, то шпонка 12 начнет выходить из шпоночного паза ступицы ведомой полумуфты 2 и в процессе этого выхода разместится в радиальном зазоре между ступицей нажимного диска 4 и стержневым элементом 7. 2 ил.

/ с 10,11

Os

ю о

VI VI

Os

Изобретение относится к машиностроению, в частности к предохранительным устройствам, предназначенным для предотвращения обусловленных перегрузками поломок рабочих органов различных машин при передаче момента вращения.

Цель изобретения - повышение надежности работы муфты за счет использования последовательного срабатывания двух блокирующих средств резьбовой пары при регулировке муфты.

На фиг. 1 изображена муфта в рабочем состоянии, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, при сработанных защитных средствах резьбовой пары, продольный разрез.

Муфта содержит ведущую полумуфту 1, свободно установленную на ступице ведомой полумуфты 2. Полумуфты 1 и 2 через фрикционные прокладки 3 с помощью нажимного диска 4, стакана 5 ограничителя пружин, пружин 6 и регулировочных резьбовых пар поджаты друг к другу.

Регулировочные резьбовые пары содержат стержни 7 с размещенными в них пружинами 8 и шариками 9, фиксирующими стакан 5, и гайки 10 с шайбами 11. Стержневые элементы 7 и ступица ведомой полумуфты 2 соединены с помощью шпонок 12. Муфта установлена на валу 13 рабочего органа машины.

Величина усилия поджатия ведущей t и ведомой 2 полумуфт нажимным диском 4 определяет величину крутящего момента, передаваемого муфтой.

Регулировка муфты осуществляется следующим образом.

При вращении гайки 10 стержневой элемент 7, перемещаясь вдоль оси, увлекает за собой через шарики 9 стакан 5, к поверхности кольцевой проточки которого шарики 9 прижаты с помощью пружин 8. Перемещаясь вдоль оси, стакан 5 сжимает пружину 6, что ведет к поджатию через фрикционные прокладки 3 ведущей 1 и установленной на валу 13 рабочего органа машины ведомой 2 полумуфт нажимным диском 4. Вращение гайки 10 проводят до тех пор, пока усилие сжатия пружин б не достигнет предельного расчетного значения. На этом регулировка муфты должна быть закончена. При попытке дальнейшего вращения гайки 10 усилие сжатия пружин 6 превзойдет предельное расчетное значение, шарики 9, преодолевая сопротивление пружин 8, войдут в отверстия стержневых элементов 7. Связь через шарики 9 и пружины 8 стержневого элемента 7 со стаканом 5 нарушится. Последний под действием пружины 6 перемещается влево и рабочее воздействие пружины 6 на ведомую полумуфту 2 прекратится.

Таким образом, пружины 6 будут находиться в свободном состоянии, т.е. их сжатие будет отсутствовать.

Дальнейшую регулировку муфты следует проводить следующим образом. Гайка 10 отпускается на несколько оборотов. Усилием руки стержневой элемент 7 перемещается в осевом направлении справа налево, пока шарики 9 не заскочат в кольцевую канавку стакана 5. После этого регулировку муфты проводят указанным выше способом. Если регулировка муфты будет проводиться без указанного выше предварительного перемещения стержневого элемента 7

в осевом направлении, то после нескольких оборотов гайки 10 шпонка 12 начнет выходить из шпоночного паза ступицы ведомой полумуфты 2 (фиг. 2) и в процессе выхода размещаться в зазоре Е между ступицей

нажимного диска 4 и стержневым элементом 7. При этом в процессе этого выхода шпонки 12 пружина 6 будет некоторое время находится в свободном состоянии, которое она в момент полного выхода шпонки 12

либо сохранит, либо будет сжата некоторым

усилием, не превышающим предельное расчетное значение, т.е. высота пружины 6 в момент полного выхода шпонки 12 из шпоночного паза ступицы ведомой полумуфты 2

будет находиться в пределах от Н0 до Н t (Но - высота пружины а свободном состоянии, Hi - высота пружины при нагрузке PL величина которой меньше предельного расчетного значения). Так как нагрузка Pi по

величине будет меньше предельного расчетного значения (причем при необходимости значительно), то усилия, действующие в шпоночном соединении в момент выхода шпонки 12 из шпоночного паза, будут либо

отсутствовать вообще, либо будут небольшими, что повысит прочность элементов шпоночного соединения, т.е. в конечном итоге повысит надежность муфты.

Указанный выше выход шпонки 12 из

шпоночного паза ступицы ведомой полумуфты 2 будет обеспечен соответствующим ее положением на стержневом элементе 7, а определяемым расстоянием от упора (буртики) последнего до торца шпонки 12, равным сумме длин ступицы стакана 5 и шпоночного паза ступицы ведомой полумуфты 2 и высоты пружины 6, определяемой в интервале от свободного ее состояния до сжатия усилием, меньшим ее предельного

расчетного значения, т.е.

.-KH0...., Это соотношение в конкретных условиях работы муфты позволяет оптимизировать выбор момента выхода шпонки 12 из шпоночного паза. Необходимость оптимизации

обусловлена тем, что максимально благоприятные условия для прочности шпоночного соединения (когда пружины 6 находятся в свободном состоянии, т.е. их высота равна Но) несколько осложнят процесс регулиров- ки муфты, проводимой после выхода шпонки 12 из шпоночного паза и смещения их осей, обусловленного совместным вращением гайки 10 и стержневого элемента 7, упрощение же этого процесса приведет к ухудшению условий для прочности шпоночного соединения, так как в этом случае пружины будет сжаты некоторым усилием Pi, a высота их будет равна Hi (см. ниже).

Дальнейшее вращение гайки 10 лриве- дет к совместному вращению ее со стержневым элементом 7 либо сразу после выхода шпонки 12 из шпоночного паза, либо после некоторого перемещения гайки 10 пи стержневому элементу 7 вдоль его оси, так как связь стержневого элемента 7 со ступицей ведомой полумуфты 2 через шпонку 12 нарушится. При этом это вращение будет продолжаться при сжатии пружин б усилием, полученным в момент начала этого вращения, т.е. равным нулю или PL

После того, как осуществлено совместное вращение гайки 10 и стержневого элемента 7, регулировку муфты проводят следующим способом. Гайка 10 отпускается на несколько оборотов. Вращением стержневого элемента, осуществляемым усилием руки, совмещаются оси шпонки 12 и шпоночного паза ступице ведомой полумуфты 2. При этом, если совместное вращение ука- занных выше элементов проводилось при сжатии пружины 6 усилием, равным Pi, то совмещение может осуществиться в процессе вращения стержневого элемента 7 ав- томатически (под действием усилия пружины 6), если оно равно нулю или по

величине его недостаточно для автоматического совмещения, оно осуществляется визуально. После совмещения осей шпонки 12 и шпоночного паза ступицы ведомой полумуфты 2 усилием руки стержневой элемент 7 перемещается в осевом направлении справа на лево пока шарики 9 не войдут в кольцевую канавку стакана 5. После этого регулировку муфты проводят указанным выше способом.

Формула изобретения Предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты с фрикционными накладками, нажимной диск, установленные в ступицах ведомой полумуфты и нажимного диска и оснащенные упорами стержневые элементы резьбовых регулируемых пар, свободно размещенные на стержневых элементах пружины сжатия и ограничители усилия пружины, причем пружины установлены между полумуфтой и торцами ограничителей, оснащенных фиксаторами осевого перемещения, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы элементов муфты путем обеспечения последовательного срабатывания двух блокирующих средств резьбовых пар. она снабжена шпонками, установленными на стержневых элементах и расположенными в выполненных в ступице ведомой полумуфты пазах, а ступица нажимного диска расположена с радиальными зазорами относительно стержневых элементов, соответствующими высоте шпонки, при этом расстояние от торца шпонки до упора стержневого элемента равно сумме ширины ступицы ограничителя, длины шпоночного паза и высоты пружины при сжатии ее усилием, меньшим предельного расчетного значения.

J

ЦП

Фм.1