Муфта свободного хода Советский патент 1992 года по МПК F16D41/06 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции муфт свободного хода, работающих при продолжительном свободном ходе и высоких скоростях обгона, например, для метал- лорежущих станков, турбин.

Известны муфты свободного хода, длительное время работающие на холостом ходу. Характерной особенностью этих муфт является наличие плавающей обоймы и мае- ляной ванны или сепаратора с роликами, подпружиненного относительно звездочки.

Основные недостатки известных конструкций муфт в том, что контакт роликов с обоймой или его отсутствие при работе в режиме обгона зависит от величины угловой скорости звездочки, что ограничивает область применения обгонных муфт этого типа, а также снижает их надежность.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является муфта свободного хода, содержащая концентрично расположенную обойму, звездочку, между которыми установлены ролики в сепараторе и тормозное устройство, пружины которого прижаты к сепаратору. Муфта снабжена упругим фиксатором, установленным на звездочке и постоянно прижатым к сепаратору. Тормозное устройство закреплено на обойме и имеет тормозной момент больше, чем тормозной момент, создаваемый упругим фиксатором.

Недостатком данной муфты является то, что подтормаживание сепаратора осуществляется силой трения, величина кото- рой зависит от состоянии контактирующих поверхностей (недопустимо попадание масла). Это снижает надежность муфты и ограничивает область применения.

Недостатком является и то, что для каж- дого диапазона скоростей вращения необходимо подбирать соответствующую жесткость пружин тормозного устройства, т.е. применение муфты свободного хода в

приводе после коробки перемены передач невозможно, так как муфта будет исправно работать на какой-то одной передаче, а на всех остальных либо не будет включаться, либо колодки не будут отходить от сепаратора, что предопределит их ускоренный износ.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение функциональных возможностей муфты свободного хода.

Цель достигается тем, что в предлагаемой муфге, содержащей обойму, звездочку, установленный между ними сепаратор с роликами, подпружиненный относительно звездочки, и механизм управления сепаратора, последний выполнен в виде коицент- рично расположенных наружного кольца, жестко связанного с обоймой муфты, и внут- реннего диска, жестко связанного с сепаратором муфты, а на обращенных одна к другой поверхностях кольца и диска закреплены постоянные магниты, причем магниты, установленные на поверхности одного из элементов, направлены одноименными полюсами в сторону другого элемента, на котором магниты установлены теми же полюсами в сторону, противопс ложную вращению.

В результате этого, поджим роликов сепаратором при свободном ходз осуществляется за счет момента, возникающего при взаимодействии постоянных магнитов. Это позволяет отказаться от исполозования силы трения в подтормаживающем устройстве.

На фиг. представлена муфта свободного хода, общий вид- на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - график моментов от действия магнитов.

Муфта свободного хода состоит из наружной обоймы, выполненной в виде барабана 1, жестко закрепленного на валу 2. На

внутренней поверхности барабана 1 жестко закреплена наружная обойма механизма управления сепаратором, выполненная в виде кольца из секторных вставок 3 с жестко закрепленными в них постоянными магни- тами 4, установленными на равном расстоянии один от другого и ориентированными полюсами S в сторону вращения. Внутренняя обойма механизма управления сепаратором выполнена в виде диска 5 с шестью закрепленными по наружному периметру магнитами 6, расположенными на равном расстоянии один от другого и установленными полюсом N наружу, которых в два раза больше, чем магнитов 4. Диск 5, свободно посаженный на вал 7 на подшипниках 8, подпружинен кольцевой пружиной 9 относительно звездочки 10, жестко закрепленной на валу 7, и жестко связан с одним торцом сепаратора, выполненного в виде втулки 11. Втулка 11 имеет пазы, в которые вставлены ролики 12, расположенные между барабаном 1 и звездочкой 10.

Муфта работает следующим образом При работе муфты в режиме свободного хода звездочка 10 вращается по часовой стрелке с большей угловой скоростью, чем барабан 1 с секторными вставками 3. Втулка 11 вращается вместе со звездочкой 10 и диском 5. Между магнитами б и 4 возникает момент, препятствующий вращению по часовой стрелке втулки 11 диска 5, который разжимает кольцевую пружину 9 и прижимает ролики 12 торцами пазов втулки 1 к звездочке 10, Между барабаном 1 и ролика- ми 12 образуется зазор.

Момент на диске 5 при постоянной скорости обгона изменяется в зависимости от угла относительного поворота (характерные кривые от соседних магнитов 6 Ма и Мб

представлены на фиг.4). С увеличением скорости обгона моменты Ма и Мб будут стремиться к среднему моменту М2. Поэтому для установления зазора между барабаном 1 и роликами 12 будет достаточно момента Мс. При изменении режима работы муфты угловые скорости звездочки 10 и барабана

Iвыравниваются, а затем барабан 1 начинает вращаться быстрее звездочки 10. Втулка

IIпод действием разжатой кольцевой пружины 9 поворачивается относительно звездочки 10 и торцами пазов подталкивает ролики 12 к барабану 1. Ролики заклинивают барабан 1 и звездочку 10. Муфта передает момент.

В предлагаемой муфте для подтормажи- вания сепаратора не используется сила трения, что позволяет расширить область применения и повысить надежность муфты. Формула изобретения Муфта свободного хода, содержащая . обойму, звездочку с клиновыми пазами, размещенные в них ролики, сепаратор с диском, подпружиненный относительно звездочки с возможностью взаимодействия с роликами, и механизм управления сепаратором, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей, механизм управления сепаратором выполнен в виде кольца, установленного на внутренней поверхности обоймы, и постоянных магнитов, закрепленных на обращенных друг к другу поверхностях кольца и диска, причем магниты на одном из элементов размещены одно- именными полюсами в радиальном направлении, а на другом - в тангенциальном направлении, и их одноименные полюса обращены в сторону широкой части клиновых пазов.

11

Редактор О.Хрипта

Фиг.Ч

Составитель И.Шаповал Техред М.Моргентал

%

Корректор Н,Король

Изобретение относится к машиностроению в частности к механизмам, работающим при продолжительном режиме свободного хода и высоких скоростях обгона. Муфта состоит из наружной обоймы в виде барабана 1, на внутренней поверхности которой закреплено кольцо 3 с установленными на нем постоянными магнитами 4, сепаратора в виде втулки с пазами, в которых установлены ролики 12, и с диском 5. На