Предохранительная фрикционная муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D7/02 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи крутящих моментов ограниченной величины.

Известна предохранительная фрикционная муфта, содержащая две полумуфты, связанные фрикционным диском, подпружиненные к нему основной и дополнительный нажимные диски, расположенные концентрично друг другу, и отжимной узел с нажимной втулкой, связанной с внешним нажимным диском (а. с. СССР № 1455079, кл. F 16 D 7/02, 1986).

Муфта имеет низкую долговечность вследствие износа фрикционных поверхностей.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, связанные фрикционным диском, подпружиненным к закрепленному на ведущей полумуфте упорному

диску, нажимной диск, установленный на ведущей полумуфте концентрично упорному диску с возможностью вращения и осевого перемещения и подпружиненный к фрикционному диску дополнительной пружиной, а также тела качения, размещенные в гнездах переменной глубины между внешней и внутренней частями нажчмного диска (а. с. СССР № 1339329, кл. F 16 D 7/02, 1986).

Недостаток-муфты заключается в невысокой долговечности вследствие износа фрикционных пар,

Цель изобретения - увеличение долговечности муфты за счет уменьшения износа фрикционных пар.

Поставленная цель достигается тем, чго в предохранительной фрикционной муфте, содержащей ведущую и ведомую полумуфты, связанные фрикционным диском, подпружиненным к закрепленному на ведущей полумуфте упорному диску, нажимной диск, установленный на ведущей полумуфте концентрично упорному диску с возможностью

&

вращения и осевого перемещения и подпружиненный для фрикционного взаимодействия к фрикционному диску дополнительной пружиной, а также тела качения, размещенные в двух частях, гнезд переменной глуби- ны, одна часть которых выполнена на нажимном диске, нажимной диск расположен между упорным и фрикционным дисками, а дополнительная пружина - между упорным.и нажимным дисками, вторая часть гнезд переменной глубины выполнена в упорном диске, а величина угла а между боковой поверхностью каждого гнезда переменной глубины и осевой плоскостью муфты, проходящей через центр соответст- вующего этому гнезду тела качения, выбрана при соблюдении следующего условия:

менной глубины, передавая крутящий момент.

Номинальный крутящий момент муфты равен

Т Rf(F-Fi),

0)

где R - средний радиус трения между упорным и фрикционным 3 дисками;

f - коэффициент трения между указанными дисками, соответствующей номинальному крутящему моменту;

F - первоначальная сила пружины 4;

FI - то же, для пружины 7.

Крутящий момент муфты при буксовании

Ti Rf(F-Fi- Fp)+Rifi(Fi+Fp),

(2)

Использование: ограничение величины передаваемого крутящего момента. Полумуфты связаны фрикционным диском, прижатым к упорному диску одной из полумуфт. Прижатие осуществляется основной пружиной. Нажимной диск расположен между фрикционным и упорным дисками концен- трично последнему и поджат к первому дополнительной пружиной. Шарики расположены в гнездах переменной глубины между упорным и нажимным дисками. При перегрузке нажимной диск смещается в окружном направлении и шарики вступают в контакт с гнездами переменной глубины, начиная передавать крутящий момент Возникающая при этом распорная сила уменьшает нажатие основной пружины. 2 ил.

tga

R f

где г- радиус окружности, на которой расположены тела качения;

R - средний радиус трения между упорным и фрикционным дисками;

f- коэффициент трения между упорным и фракционным дисками.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предохранительной фрикционной муфты; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Предохранительная фрикционная муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, связанные фрикционным диском 3. Прижатие последнего к упорному диску, закрепленному жестко на полумуфте 1, осуще- ствляется пружиной 4, усилие сжатия которой регулируется при помощи регулировочного элемента 5.

Нажимной диск 6 установлен с возможностью вращения и осевого перемещения относительно полумуфты 1 между упорным и фрикционным 3 дисками и подпружинен к последнему дополнительной пружиной 7, установленной между упорным и нажимным б дисками. Усилие сжатия пружины 7 меньше усилия сжатия пружины 4.

Шарики 8 размещены в гнездах переменной глубины, выполненных на упорном и нажимном б дисках.

Муфта работает следующим образом,

Пружина 4 отрегулирована на усилие, при котором муфта передает номинальный крутящий момент парой упорный диск - фрикционный диск 3.

При наступлении перегрузки фрикционный диск 3 проскальзывает относительно упорного диска, при этом нажимной диск 6 поворачивается относительно полумуфты 1 и шарики 8 заклиниваются в гнездах пере

где Fp - распорная сила на шариках 8;

RI - средний радиус трения между фрикционным 3 и нажимным 6 дисками;

f 1 - коэффициент трения между указанными дисками,

Распорная сила составляет

с т Rifi(Fi+Fp)

tga,

(3)

где г - радиус окружности, на которой расположены шарики 8;

а - угол между боковой поверхностью гнезда переменной глубины и осевой плоскостью муфты, проходящей через центр соответствующего этому гнезду шарика.

Решая уравнение (3), получим:

Fn

FI Rifi tga г -Rifi tga

(4)

Подставив полученный результат из (4)

и (2), имеем:

Ti (F-Fi)Rf+Fi Rifix

r-R.gg(Rf-R f - (5

Для удовлетворения условия Т необходимо, чтобы второе слагаемое в (5) было отрицательной величиной, что обеспечивается выполнением следующего неравенства:

(R f - Ri f 1) О,

г - R-if i tg a

решая которое, получаем:

(6)

Выполнение полученного условия обеспечивает уменьшение момента буксования муфты по сравнению с номинальным моментом, что позволяет уменьшить износ фрикционных пар и повысить долговеч- ность муфты.

В силу специфики муфта может быть выполнена только однодисковой.

Использование изобретения позволит увеличить долговечность за счет уменьшё- ния износа фрикционных пар при срабатывании.

Формула изобретения

Предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полу- муфты, связанные фрикционным диском, подпружиненным к закрепленному на ведущей полумуфте упорному диску, нажимной диск, установленный на ведущей полумуфте концентрично упорному диску с возможно- стью вращения и осевого перемещения и подпружиненный для фрикционного взаимодействия к фрикционному диску дополнительной пружиной, а также тела качения, размещенные в двух частях гнезд перемен-

ной глубины, одна часть которых выполнена на нажимном диске, отличающаяся тем, что, с целью увеличения долговечности за счет уменьшения износа фрикционных пар, нажимной диск расположен между упорным и фрикционным дисками, а дополнительная пружина - между упорным и нажимным дисками, вторая часть гнезд переменной глубины выполнена в упорном диске, а величина угла а между боковой поверхностью каждого гнезда переменной глубины и осевой плоскостью муфты, проходящей через центр соответствующего этому гнезду тела качения, выбрана при соблюдении следующего условия:

tga

R-f

где г - радиус окружности, на которой расположены тела качения;

R - средний радиус трения между упорным и фрикционным дисками;

f - коэффициент трения между упорным и фрикционным дисками.

3 f /

Ак/

/

А-А

увеличено

г. г