Храповая муфта свободного хода Советский патент 1992 года по МПК F16D41/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в двигателестроении в стартерах, а также в приводе навесных агрегатов двигателя для предотвращения развития резонансных знакопеременных колебаний, которые могут привести к поломке этого привода.

Известна храповая муфта сводного хода, содержащая поджимаемые пружиной кулачковую ведомую полумуфту и ведущую, а также предохранительное фрикционное устройство с дисками и пружинными шайбами, связывающие ведомую полумуфту с валом причем ведущая полумуфта выполнена с винтовыми шлицами, связывающими ее С

ведущим валом, а ведомый вал снабжен упором, взаимодействующим при передаче крутящего момента С пружинными шайбами предохранительного фрикционного устройства, диски которого установлены свободно между ведомой полумуфтой и валом.

Недостатком этого механизма является ударная работа храповых зубьев полумуфт при свободном ходе, вследствие их постоянного прижатия пружиной.

Применение менее жесткой пружины снижает ударные нагрузки на зубья при свободном ходе, однако это приводит к уменьшению быстроты срабатывания муфты, т к пружина не обеспечит мгновенное прижа%

N

ю XJ

тие одной полумуфты к другой, а также храповые зубья могут не выйти в соприкосновение из-за того, что пружина не может обеспечить преодоление силы трения в винтовых шлицах из-за наличия загустевшей смазки и т. д.

К недостаткам этой муфты также относится низкая надежность предохранительного фрикционного устройства, обеспечивающего безударную работу, т. к. при интенсивной работе диски нагреваются из-за взаимного трения и могут привариваться друг к другу.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы, снижение ударных нагрузок и шумнсГс ти при свободном ходе и повышение надежности безударной работы при рабочем ходе муфты

Указанная цель достигается тем, что в известной храповой муфте свободного хода, содержащей расположенные в корпусе и поджимаемые пружиной зубчатые ведомую полумуфту и ведущую, установленную на валу посредством винтовых шлицев, направление которых противоположно направлению скосов рабочих поверхностей зубьев ведомой и ведущей полумуфт, она снабжена храповой втулкой, имеющей одинаковое с ведомой полумуфтой количество зубьев с одной стороны и торцевые выступы сдругой, на наружной поверхности ведомой полумуфты выполнены радиальные выступы, зубья храповой втулки и ведомой полумуфты выпблнены трапециевидной формы с плоскими площадками, обращенными в сторону ведущей полумуфты и расположены в одной плоскости, перпендикулярной оси муфты, а храповая втулка установлена кон- центрично ведомой полумуфте, и ее торцевые выступы размещены между радиальными выступами ведомой полумуфты и подпружинены в окружном направлении в сторону нерабочих поверхностей зубьев.

На фиг. 1 изображена храповая муфта свободного хода; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - развертка храповых зубьев в ненагруженном состоянии; на фиг. 4 - развертка храповых зубьев в момент максимальной нагрузки.

Храповая муфта свободного хода состоит из корпуса 1, во внутренней полости которого расположены ведомая полумуфта 2 и ведущая полумуфта 3, которая ло джимается в сторону ведомой полумуфты 2 пружиной А. Ведущая полумуфта 3 взаимодействует с ведущим валом 5 при помощи винтовых шлицев 6 с возможностью осевого перемещения относительно ведомого вала 5. На

обращенных друг к другу торцах полумуфта 2 и полумуфта 3 имеют взаимодействующие друг с другом торцевые храповые зубья. Концентрично ведомой полумуфте 2 внутри

корпуса 1 расположена втулка 7, имеющая со стороны ведущей полумуфты 3 храповые зубья. Количество их равно количеству храповых зубьев ведомой полумуфты 2. С другой стороны втулка 7 снабжена

0 радиальными выступами 8, которые размещены между радиальными выступами 9 ведомой полумуфты 2. Между радиальными выступами 8 и 9 расположены пружины 10, поджимающие втулку 7 относительно ведо5 мой полумуфты 2 в Сторону, противоположную свободному ходу. Храповые зубья втулки 7 и ведомой полумуфты 2 выполнены трапециевидной формы и имеют плоские площадки 11 и 12, расположенные в одной

0 плоскости, перпендикулярной оси муфты.

Направление винтовых шлицев ведущей полумуфты 3 противоположно направлению скосов рабочих поверхностей 14 и 15 храповых зубьев ведомой полумуфты 2 и

5 храповой втулки 7. Длина площадки 11 на втулке 7 равна ai. Длина площадки 12 ведомой полумуфты 2 равна 32, причем ai 32.

Пружина 4 поджимает втулку 7 на величину, меньшую длины плоских площадок 11

0 и 12, т. е. рабочая поверхность 13 храповых зубьев втулки 7 выступает над рабочей поверхностью 14 ведомой полумуфты 2 на величину б, причем б ai (см. фиг. 3).

При этом в ненагруженном состоянии

5 рабочая поверхность 13 втулки 7 и наклонная поверхность 15 ведомой полумуфты 3 образуют впадину 16, которая меньше впадин храповых зубьев полумуфты 2 и втулки 7.

0 Храповая муфта работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 5 против часовой стрелки (см, со стороны зубчатого венца ведущего вала 5) и передаче крутяще5 го момента с ведущего вала 5 через винтовые шлицы 6 ведущей полумуфте 3 возникает осевое усилие, величина которого пропорциональма передаваемому моменту. Это осевое усилие поднимает

0 ведущую полумуфту 3 к храповым зубьям полумуфты 2 и втулки 7. Храповые зубья ведущей полумуфты 3 заходят во впадины 16, образованные рабочими поверхностями 13 храповых зубьев втулки 7 и наклонными

5 поверхностями 15 храповых зубьев ведомой полумуфты 2. Под действием окружного и . осевого усилия зубья ведущей полумуфты 3, взаимодействуя с рабочими поверхностями 13 храповых зубьев втулки 7, начинают отодвигать втулку 7 в окружном направлении,

противоположном вращению часовой .стрелки (см. со стороны зубчатого венца ведущего вала 5), Торцевые отступы R храповой птулки 7 начинают перемещаться против часовой стрелки (см фш. 2), сжимая пружины 10. При увеличении передаваемого ведущей полумуфтой 3 крутящего момента до максимального рабочие поверхности

13птулки 7 и рабочие поверхности 11 оедо- мой полумуфты 2 занимают положение, изображенное на фиг 4, т. е. поверхности 13 и

14выравниваются между собой и лежат в одной плоскости, при этом 6 0

Крутящий момент от ведущего вала 5 через винтовые шлицы G передается на ведущую полумуфту 3. Храповые зубья ведущей полумуфты 3 частично передают момент на храпооые зубья ведомой полумуфты 2, а частично - на храповые зубья втулки 7, которая через виступы 8 и через сжимаемые пружины 10 передает его на ведомую полумуфту 2 Когда передаваемый муфтой момент меньше максимального, тогда храпорые зубья занимают промежуточное положение, показанное на фиг 3

Когда же передаваемый момент достигает максимума, тогда храповые зубья занимают положение показанное на фиг А,

При ударном включении храповой муфты ударные нагрузки, действующие ьл храповые зубья со стороны ведушей полумуфты 3. смягчаются пружинами 10 до тех п,ор пока рабочие поверхности 13 втулки 4 и рабочие поверхности 14 полумуфты 2 н° совпадут.

При вращении ведущего вала 5 в противоположную сторону ведущая полумуфта 3. сжимая пружину 4, отодвигается вправо Под действием пружины 10 втулка 7 перемещается относительно ведомой полумуфты 2 в окружном направлении по часовой стрелке (см. со стороны зубчатого венца ведущего вала 5). Храповые зубья из положения, показанного на фиг. 4, перемещаются в положение, показанное на фиг, 3. Храпо- пые зубья ведущей полумуфш 3 проскальзывают относительно храповых зубьев полумуфты 2 и втулки 7. Наступает фаза свободного хода. Благодаря тому, что храповые зубья полумуфты 2 и втулки 7 смещены относительно друг друга, получаемые при этом впадины 16, образованные рабочими поверхностями 13 храпопых зубьев втулки 7 и наклонными поверхностями 15

ведомой полумуфты 2 гораздо меньше впа дин отдельно взятых храповых зубьев втулки 7 или полумуфты 2. Поэтому ударные

нагрузки, действующие на храповые зубьч втулки 7 и полумуфт 2 и 3 со стороны пружины 4 гораздо меньше, если бы втулка 7 в кочстпукции муфты отсутствовала. Энергия

удррп храповых зубьев ведущей полумуфты

3о хрлпооые зубья ведомой полумуфты 2 и птулки 7 п момент, когда зубья полумуфтй 3 срываются с площадки 11 во время свободного хода, гораздо меньше, так как глубина

г впчдипы 16 гораздо меньше глубины о пппдим храповых зубьев отдельно взятых полумуфты 2 и втулки 7. Поэтому из-за смещения ---раповых зубьев втулки 7 относи- телы о храпйвых зубьев полумуфть1 2

шумносгь их и износ значительно снижается

Использование предлагаемой храповой муфты позволит повысить надежность, снизить ударные нагрузки и шумность при своГодном ходе, что обеспечивает получение значительного эффекта в народном хозяйстве

Формула изобретения Храповая муфта свободного хода, содрожащая расположенные п корпусе и поджимаемые пружиной храповые зубчатые ведомую полумуфту и ведущую, установлен- пую на валу посредством винтовых штицев, направление которых противоположно направлгнчю скосов рабочих поверхностей зубьев ведомой ведущей полумуфт, о т л м4а ю т, а я с я тем, что, с целью повышения надежности за счет снижения ударных нагрузок и уменьшения шумности. она снсбжена втулкой с храповыми зубьями на одном торце с одинаковым с ведомой полумуфтой, количеством зубьев и торцевыми выступами на другом, на наружной поверхности ведомой полумуфты выполнены радиалыные выступы, храповые зубья втулки и ведомой полумуфты выполнены трапециевидной формы с плоскими площадками, обращенными в сторону ведущей полумуфты, и расположены в одной плоскости, перпенднкулярной осп муфты, втулка установлена концентричио ведомой полумуфте, а ее торцевые выступы размещены между радиальными выступами ведомой полумуфты и подпружинены относительно последних о

окружном направлении в сторону нерабочих поверхностей зубьев.

2-;

15

Использование в двигателестроении в стартерах, для передачи крутящего момента только в одном направлении. Сущность изо- бретения: муфта содержит расположенные в корпусе 1 и поджимаемые пружиной 4 „ ведомую 2 и ведущую 3 полумуфты. Ведущая полумуфта 3 установлена на валу 5 на винтовых шлицах 6 с возможностью осевого перемещения. Концентрично ведомой полу- муфте установлена втуЛка 7 с храповыми зубьями, имеющая со стороны ведущей полумуфты 3 храповые зубья трапециевидной формы С другой стороны на втулке 7 выполнены радиальные выступы, которые расположены между радиальными выступами ведомой полумуфты 2 и подпружинены относительно последних пружинами в окружном направлении таким образом, что храповые зубья ведомой полумуфты 2 и втулки 7 смещены друг относительно друга, образуя впадины, которые меньше высоты храповых зубьев. При включении муфты зубья ведущей полумуфты 3 заходят во впадины и при увеличении передаваемой нагрузки сдвигают в окружном направлении втулку 7, При этом ведущая полумуфта 3 сдвигается в осевом направлении и ее зубья входят в полное зацепление по всей рабочей поверхности с зубьями ведомой полумуфты 2 и втулки 7. При обратном вращении полумуфта 3, сжимая пружину 4, отодвинется от ведомой 2 полумуфты. Втулка 7 перемещается под действием пружин в первоначальное положение. 4 ил. С

Јfej

фигЛ