Кулачковая предохранительная муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D11/00 F16D7/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к средствам передачи момента вращения ограниченной величины, и может быть использовано преимуществен- |, в механизмах с ручным приводом, напрм- мер, лебедок, подъемных и тяговых приспособлений.

Известная кулачковая предохранительная муфта, которая содержит приводной элемент, обойму, установленные в обойме две подпружиненные одна к другой кулачковые полумуфты, а также стопорный механизм в виде фиксирующего шарика, расположенного между неподвижной полумуфтой и обоймой, зафиксированной относительно муфты, втулки с радиальными отверстиями, и продольных пазов на наружной поверхности неподвижной полумуфты, Бойма выполнена с кольцевой канавкой на ьнутренней поверхности и жестко соединена с подвижной полумуфтой, а фиксирующий шарик установлен в отверстиях втулки с возможностью поочередного взаимодействия с кольцевой канавкой и продольными пазами.

Однако при использовании указанной муфты, за счет наличия переменного профиля у кулачков на приводной элемент передается биение.

Целью изобретения является повышение надежности путем исключения биения приводного элемента.

На фиг.1 представлена муфта, продольный разрез, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - вид В на фиг.1; на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.1.

Муфта состоит из обоймы 1, приводного элемента в виде складывающейся рукоятки 2. Вместо рукоятки может быть использовано любое средство, обеспечивающее возможность сообщить обойме 1 движение.

Внутри обоймы 1 размещены полумуфты 3 и 4, причем полумуфта 3 жестко соединена с обоймой 1 штифтом 5. Полумуфты 3 и 4 смонтированы на втулке 6, установленной на валу 7 привода. Полумуфта 4 выполнена неподвижно, соединена с втулкой 6 шпонкой 8 и удерживается на втулке 6 от осевого смещения с одной стороны разрезными полукольцами 9, установленными в кольцевой проточке 10 втулки б, а с другой стороны - полумуфтой 3, поджимаемой пружиной 11, которая размещена в обойме 1 между полумуфтой 3 и буртом втулки 6, выполненным на ее свободном внешнем торце.

Полумуфты 3 и 4 подпружинены одна относительно другой. Полумуфта 3. которая выполнена подвижной, снабжена кулачками 12, а полумуфта 4 - кулачками 13. Между собой полумуфты 3 и 4 взаимодействуют при передаче момента путем контактирования поверхностей 14 и 15 соответственно

кулачков 12 и 13. Кулачки 13 имеют сложную форму боковых поверхностей, а именно у вершины кулачка угол профиля кулачка 13, участок поверхности 15 и угол профиля кулечка 12 одинаковы,а у основания кулачка

0 13 угол профиля имеет большее значение {участок 16), что обеспечивает более пологую наклонную поверхность кулачка на указанном участке.

Муфта снабжена стопорным механиз5 мом, выполненным в виде втулки 17, которая одним торцом закреплена посредством болтов 18 к основанию 19 привода. Втулка 17 размещена между внутренней поверхностью обоймы 1 и наружной поверхностью

0 полумуфты 4. Во втулке 17 HJ ее внутренней поверхности выполнена кольцевая проточка 20, в которое размещено разрезное кольцо 9. Втулка 17 своим торцом упирается в бурт полумуфты 4. За разрезным кольцом 9

5 в проточке втулки 17 установлено разрезное стопорное пружинное кольцо 21 дня повышения надежности сборки муфты.

На боковой поверхности втулки 17 выполнено радиальное сквозное отверстие 22

0 для размещения в нем фиксирующего шарика 23 На внешней поверхности пэлумуфты 4 по всей окружности выполнены п.эсдоль- пазы 24. На внутренней поверхности обоймы 1, которой он контактирует с шари5 ком 23, выполнена кольцевая канавка 25 со скосом.

При фиксации полумуфты 4 от лроворо- т а шарик 23 частично размещен в о гзерстии 22 втулки 17, г частично взаимодействует с

0 одним из пазе в 24 полумуфты 4, В расфик- сированном положении полумуфты 4 шарик 2 частично размещен в отверстии 22 втулки 17, а частично размещен в кольцевой п эс точке 25 сбоймы 1. смещенной и осевом

5 неправленый по сравнению с ее положением в момент фиксации лолумуфгы 4.

На втулке 17 на ее внешней поверхности выполнен дополнительный кольцевой паз 26. На внишней поверхности втулки 17

0 и обоймы 1 зазмещена дополнительная обойма 27 для охвата последних и соединена посредством винта 28. который закреплен в дополнительной обойме 27 с втулкой 17, за счет размещения конца винта 28 в

5 кольцевом пазу 26. Вышеуказанное соединение позволяет исключить продольное перемещение дополнительной обоймы 27 и обеспечивает ее радиальное вращение. Следовательно, допотпительная обойма 27 сопряжена с основной обоймой 1 по ее наружной поверхности и связанной с ней с возможностью осевого перемещения, а с втулкой 17-с возможностью вращения. Дополнительная обойма 27 соединена с приводным элементом рукояткой 2 и снабжена продольным пазом 29, взаимодействующим со штифтом 5, обеспечивающим передачу крутящего момента от рукоятки 2 к валу 7 и перемещение обоймы 1 в осевом направлении. При этом размер паза 29 равен размеру выступающего кулачка 12.

Муфта работает следующим образом.

В исходном положении полумуфты 3 и 4 под воздействием пружины 11 сомкнуты, шарик 23 частично размещается в отверстии 22 втулки 17 и в одном из пазов 24 лолумуфты 4. Таким образом полумуфты 3, 4 и обойма 1 зафиксированы от возможности проворота стопорным механизмом относительно основания привода 19 При приложении усилия к рукоятке 2 усилие передается через дополнительную обойму 27 на основную обойму 1, которая с полумуфтой 3 проворачивает, при этом кулачок 12 полумуфты 3 скользит по поверхности 16 кулачка 13 полумуфты 4. В результате этого полумуфта 3 перемещается в осевом направлении, сжимая пружину 11 и увлекая за собой в осевом перемещении обойму 1, оставляя на месте в продольном направлении дополнительную обойму 27, кольцевая канавка 25 обоймы 1 устанавливается напротив отверстия 22 во втулке 17 шарик 23 под воздействием боковых граней паза 24 полумуфты 4 утапливается в кольцевой канавке 25, полумуфта 4 расстопоривается. При дальнейшем повороте рукоятки 2 дополнительная обойма 27 вращается на втулке 17, и крутящий момент возрастает, поскольку усилие передается посредством контакта поверхности 15 и поверхности 14 и кулачков 12 и 13. Угол профиля этих поверхностей выбран таким, что обеспечивает передачу момента вращения определенной величины, а срабатывание муфты (проскальзывание поверхностей 14 и 15) наблюдается при превышении заданной величины момента

При снятии нагрузки с рукоятки 2 дополнительная обойма 27 останавливается, а полумуфта 3 с обоймой 1 под воздействием пружины 11 перемещается в осевом направлении, скосом нажимает на шарик 32, оч частично входит в паз 24 на полумуфте 4 и последняя стопорится от проворота относительно основания 19 привода шариком 23,что обеспечивает автоматическое стопорение ведомого вала 7 привода. Автоматическое стопорение вала 7 привода при снятии нагрузки с рукоятки 2 обеспечивается самой предохранительной муфтой, что повышает надежность работы привода грузоподъемных механизмов, лебедок и других гяговых механизмов.

Использование предложенного решения исключает биение ведущего элемента

привода. Это достигается следующим образом.

Вращая ручку 2, дополнительная обойма 27 вследствие взаимодействия установочного винта 28 с канавкой - кольцевым

пазом 26 втулки 17 не перемещается в осевом направлении, а только передает враща- тельное движение. При увеличении нагрузки на валу 7 больше допустимой зубья 12 полумуфты 3, взаимодействуя с

зубьями 13 полумуфты 4, перемещают, сжимая пружину 11, полумуфту 3, вместе с ней и обойму 1 в осевом направлении (ручка 2 прощелкнет). При этом осевое перемещение обоймы 1 не будет передаваться на дополнительную обойму 27 с ручкой 2, что приводит к сокращению вибрации и осевых импульсов ручки 2, улучшает условия работы привода и удобство при работе с ним,

Формула изобретения

Кулачковая предохранительная муфта, содержащая приводной элемент, обойму, установленные в обойме две подпружиненные одна к другой кулачковые полумуфты, а

также стопорный механизм в виде фиксирующего шарика, расположенной между неподвижной полумуфтой и обоймой, зафиксированной относительно муфты, втулки с радиальными отверстиями, и продольных пазов на наружной поверхности неподвижной полумуфты, обойма выполнена с кольцевой канавкой на внутренней поверхности и жестко соединена с подвижной полумуфтой, а фиксирующий шарик установлен в отверстиях втулки с возможностью поочередного взаимодействия с кольцевой канавкой и продольными пазами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем исключения биения приводного элемента, она снабжена дополнительной обоймой, сопряженной с основной обоймой по ее наружной поверхности и связанной с ней с возможностью осевого перемещения, а с втулкой - с возможностью

вращения, при этом приводной элемент соединен с дополнительной обоймой.

6

27

Использование: в механизмах с ручным приводом, например лебедок, предотвращая перегрузку привода. Муфта содержит обойму 1, приводной элемент 2. В обойме 1 установлены подпружиненные друг к другу полумуфты 3 и 4. Полумуфта 4 неподвижна, полумуфта 3 подвижна в осевом направлении. Предусмотрен стопорный механизм муфты относительно привода 19. выполненч ный в виде шарика 23, втулки 17, расположенной между полумуфтой 4 и обоймой 1. Втулка 17 жестко соединена с приводом 19. Фиксирующий шарик 23 расположен во втулке 17 с возможностью поочередного взаимодействия с полумуфтой 4, обоймой 1. Последняя соединена с полумуфтой 3. Дополнительная обойма 27 сопряжена с обоймой 1 и связана с ней с возможностью осевого перемещения. С втулкой 17 обойма 27 связана с возможностью поворота, а приводной элемент 2 соединен с обоймой 27. Конструкция муфты исключает биение ведущего элемента привода, поскольку при перегрузке и срабатывании муфты, как предохранительной, совместно с полумуфтой 3 перемещается обойма 1, а обойма 27 с приводным элементом 2 неподвижны в осевом направлении. 5 ил. 5 (Л С 4 СО ю о ел ч Фиг1

Фаг 3

50

-s,

Фиг $

Составитель Т.Волокитина Редактор О.ХриптаТехред М.МоргенталКорректор Н.Король

фиг. I

BuBQ

ФигЛ

17

Г-Р L