Фрикционно-шариковая предохранительная муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D7/00 

сл

с

Использование, ограничение величины передаваемого крутящего момента. Сущность изобретения: муфта содержит опорный диск с желобом на одной полумуфте и стакан-сепаратор на другой полумуфте, а также основную и дополнительную опорные втулки, на конические наружные поверхности которых установлены индивидуально парами первая и вторая упорные втулки, которые в свою очередь размещены с возможностью продольного перемещения на опорном диске и подпружинены между собой. В пазы стакана-сепаратора введены шарики, зажатые между желобом опорного диска и упорными втулками. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и служит для защиты различных устройств от поломок при перегрузке.

Известна фрикционно-шариковая предохранительная муфта, содержащая две упорные втулки, опорный диск с желобом и упругий элемент. При этом опорный диск с желобом соединен с одной полумуфтой, а все остальные элементы соединены с второй полумуфтой.

Такая муфта может передавать небольшой крутящий момент, так как он определяется лишь одной фрикционной точкой контакта одной упорной втулки с шариками. Вместе с тем любая несоосность полумуфт вызывает колебание величины передаваемого момента, так как происходит смещение упорной втулки и изменение деформации упругого элемента. В данной муфте будет наблюдаться значительный износ поверхности упорной втулки из-за точечного контакта ее с шариками и их

проскальзывании по нему в момент срабатывания муфты.

Известна также фрикционно-шариковая предохранительная муфта, которая содержит опорный диск с желобом, основную опорную втулку, две упорные втулки и стз- кан-сепаратор, в продольных пазах которого расположены шарики, при этом одна упорная втулка к другой поджимается упругим элементом, причем опорный диск с желобом и одна упорная втулка связаны с одной полумуфтой, а основная опорная втулка, вторая упорная втулка и стакан-сепаратор связаны с второй полумуфтой.

Данная муфта плохо компенсирует несоосность валов, вызывай колебание передаваемого момента, так как любые относительные поводки полумуфт изменяют деформацию упругого элемента, что снижает эксплуатационные качества муфты. Она передает заниженный крутящий момент, так как он определяется лишь тройной вели2

кэ сл

4 СЛ

чиной сцепления шариков с одной упорной втулкой и трением их со стаканом-сепаратором При срабатывании муфты из-за точечного контакта поверхностей трения с шариками будет происходить значительный их износ и снижение срока службы муфты.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств путем обеспечения компенсации погрешностей установки соединяемых валов и повышения нагрузочной способности, а также увеличения срока службы путем повышения износостойкости.

Цель достигается ъем, что муфта снабжена дополнительной опорной втулкой, последняя и вторая упорная, а также первая упорная и основная опорная втулки выполнены с индивидуальными для каждой пары этих втулок сопряженными с возможностью фрикционного взаимодействия в окружном направлении дополнительными коническими поверхностями, расположенными параллельно соответствующим каждой упомянутой паре основным коническим поверхностям, причем основная и дополнительная опорные втулки зафиксированы от вращения относительно опорного диска.

На чертеже изображена фрикционно- шариковая предохранительная муфта, вид сбоку.

Муфта состоит из опорного диска с желобом 1, являющегося одновременно полумуфтой, стакана-сепаратора 2, являющегося одновременно другой полумуфгой. В отверстиях опорного диска с желобом 1 через опорную втулку 3, подвижную в нем в осевом направлении, пропущен палец 4, на котором также подвижно в осевом направлении размещены основная опорная втулка

5и дополнительная опорная втулка 6. На наружных конических поверхностях опорных втулок 5 и 6 установлены первая упорная втулка 7 и вторая упорная втулка 8, имеющие также конические наружные и внутренние поверхности, параллельные коническим поверхностям опорных втулок 5 и

6При этом наружные конические поверхности упорных втулок 7 и 8 обращены одна к другой и к желобу 1 опорного диска. Стакан-сепаратор 2 введен концентрично относительно желоба 1 диска, а в пазах его установлены шарики 9. Полумуфты закреплены на соосных валах 10 и 11. На пальце 4 установлен упругий элемент 12 в виде пружины, поджимаемый к опорной втулке 3 гайкой 13. Пальцы 4 размещены равномерно по окружности.

Муфта работает следующим образом. Упругие элементы 12 через гайки 13, опорные втулки 3, основную 5 и дополнительную 6 опорные втулки, а также первую 7 и вторую 8 упорные втулки сжимают шарики 9, охваченные желобом 1 диска. При этом в точках контакта шариков 9 с коническими поверхностями, сжимающими их, а также на индивидуальных конических поверхностях, основной опорной 5 и дополнительной 6 втулок, сопряженных с возможностью фрикционного взаимодействия в окружном направлении с первой упорной 7 и второй упорной 8 втулками, возникает определенная сила трения. Так что шарики 9 заклиниваются в опорном диске 1 упорными втулками 7 и 8 в полумуфте

вала 10. Вращение вала 10 через заклиненные шарики 9 и пазы стакана-сепаратора 2 передается залу 11, При этом упорные втулки 7 и 8 из-за фрикционного взаимодействия с опорными втулками 5 и 6 остаются

попарно между собой относительно неподвижными. Величина передаваемого момента муфтой будет определяться по крайней мере четырехкратным моментом трения, создаваемым шариком с одной из упорных

втулок 7 или 8.

При превышении установленного настройкой передаваемого муфтой момента происходит прокатывание шариков 9 по поверхностям упорных втулок 7 и 8 и желоба 1 диска, при этом упорные втулки 7 и 8 скользят по коническим поверхностям основной 5 и дополнительной 6 опорны х втулок, каждые в своей паре, так как при одинаковых

коэффициента трения на всех поверхностях средний диаметр контакта основных и упорных втулок меньше, чем у шариков. Это резко снижает износ конических поверхностей муфты, контактирующих с шариками 9, так

как трение скольжения в известных муфтах заменяется на трение качения в предлагаемый, Значительно повышается износостойкость муфты, так как трение скольжения на конических сопряженных поверхностях втулок 5-8 происходит при незначительном удельном давлении в сравнении с контактными напряжениями шариков и при их скольжении в известных муфтах, Положительный эффект также определяется повышением нагрузочной способности, так как в отличии от известной при тех же параметрах предлагаемая муфта может передавать момент по крайней мере на 25% больший. Выделение стакана-сепаратора в виде самостоятельной второй полумуфгы обеспечивает муфте эффект универсального шарнира, т.е. резко снижает требования к соосности валов, соединяемых муфтой, и в некоторых пределах позволяет выполнять их сопряжение под углом.

Формула изобретения Фрикционно-шариковая предохранительная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, установленный на одной из полумуфт опорный диск с желобом, выполненные с обращенными одна к другой и к желобу коническими поверхностями упорные втулки, по меньшей мере одна из которых установлена с возможностью продольного перемещения, расположенные в продольных пазах установленного на второй полумуфте стакана-сепаратора шарики, контактирующие с коническими поверхностями и желобом, опорную втулку, причем первая втулка подпружинена посредством по меньшей мере одного упругого элемента в направлении второй через опорную втулку, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационных качестр пу0 в

4

/2

3

5

тем обеспечения компенсации погрешности установки соединяемых валов и повышения нагрузочной способности, а также увеличения срока службы путем повышения

износостойкости, она снабжена дополнительной опорной втулкой, последняя и вторая упорная, а также первая упорная и основная опорная втулки выполнены с индивидуальными для каждой пары этих

втулок сопряженными с возможностью фрикционного взаимодействия с окружном направлении дополнительными коническими поверхностями, расположенными параллельно соответствующим каждой

упомянутой паре основным коническим поверхностям, причем основная и дополнительная опорные втулки зафиксированы от вращения относительно опорного диска.