Обгонная муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D41/06 

Изобретение относится к машиностроению и служит для передачи крутящего момента в одном направлении.

Известна конструкция обгонной муфты, содержащая обойму и полумуфту в виде звездочки, которые снабжены желобами с помещенными в них шариками.

Недостатком данной муфты, кроме сложности изготовления, является также невысокая надежнссть ее работы в режиме передачи крутящего момента. В процессе работы тела заклинивания неизбежно изнашиваются, что приводит к появлению зазоров в сопряжениях звез- дочкз-шарик-обойма. Таким образом, включение муфты происходит не за счет закатывания шарика обоймой в клин, а за счет его попадания туда под действием србст- венного веса.

Известна обгонная муфта, содержащая охватывающую концы валов обойму и тела заклинивания в виде шариков, причем, на обращенных друг к другу торцах валов выполнены дугообразные канавки противоположного направления, идущие от центра к периферии.

Недостатком данной муфты является также низкая надежность ее работы в режиме передачи крутящего момента, обусловленная тем, что управляющим силовым воздействием является вес шарика. Это ограничивает использование муфты на больЧ

сл о

Os 00

4

ших частотах вращения, так как в этом случае шарик не успевает сместиться от центра вращения. Применение упругого элемента для поджатия шарика в направлении от центра к периферии усложняет конструкцию и ухудшает переход муфты в режим свободного хода.

, Наиболее близкой к предлагаемой является обгонная муфта, содержащая ведущую и ведомую соосно расположенные полумуфты и заклинивающий шарик. На взаимообращенных торцах полумуфт выполнены дугообразные канавки, имеющие в поперечном сечении полукруглую форму, при этом канавки на ведущей полумуфте расположены с эксцентриситетом относительно оси муфты, а шарик размещен в совмещенных канавках полумуфт.

Недостатком данной конструкции является низкая надежность работы. Это обусловлено взаимным расположением спиралеобразных пазов, обеспечивающих перемещение шарика к их периферии: включение муфты произойдет только при совпадении ближнего коси вращения конца спиралеобразного паза ведущей полумуфты и начала спиралеобразного паза на ведомой полумуфте. Для выполнения этого условия требуется точное решение динамической задачи по определению массы шарика, скоростей вращения полумуфт, радиусов кривизны спиралеобразных пазов.

Целью изобретения является повышение надежности работы муфты.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемой обгонной муфте на обращенных друг к другу торцах ведущей и ведомой полумуфт имеются канавки полукруглого профиля. Канавки ведущей полумуфты выполнены в виде дугообразных пазов и расположены с эксцентриситетом относительно оси муфты. Концевые участки этих пазов имеют полусферическую форму. Канавка на ведомой полумуфте выполнена кольцевой и расположена концентрично оси муфты. Центр одной из полусфер каждого дугообразного паза ведущей полумуфты совпадает с осевой линией кольцевой канавки ведомой полумуфты. В эти места совпадения помещены шарики. Свободному движению ведомой полумуфты в направлении названного центра шарики не препятствуют, потому что расстояние от него до оси вращения муфты постоянно и равно радиусу осевой линии кольцевой канавки ведомой полумуфты. Когда ведущая полумуфта проворачивается относительно ведомой в том же направлении шарики увлекаются в пространство, образованное криволинейными поверхностями кольцевой

канавки и дугообразных пазов, и заклиниваются. Ведущая полумуфта через заклиненные шарики передает окружную нагрузку на ведомую.

5Если на осевой линии кольцевой канавки лежит другой центр полусферы дугообразного паза ведущей полумуфты, то муфта будет работать аналогично, с той лишь разницей, что изменится направление переда0 чи окружной нагрузки.

В данной конструкции муфты управляющим силовым воздействием является не вес шарика, как у прототипа, а взаимодействие шарика с поверхностями канавок на веду5 щей и ведомой полумуфтах. Поэтому включение муфты происходит независимо от положения ведущей и ведомой полумуфт, т.е. повышается быстродействие муфты. Следовательно, такие конфигурация и вза0 имное расположение канавок на ведущей и ведомой полумуфтах обеспечивают надежность работы и быстродействие муфты как при передаче крутящего момента, так и при свободном ходе.

5 На фиг. t показана обгонная муфта, общий вид, осевой разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (взаимное положение канавок и шариков).

Обгонная муфта представляет собой не0 подвижный корпус 1, выполненный в виде жестко соединенных между собой чашек, внутри которых помещены соосно расположенные ведущая 2 и ведомая 3 полумуфты с находящимися между ними шариками 4. По5 лумуфты одним из известных способов закреплены в чашках корпуса 1 и имеют на обращенных друг к другу торцах канавки с полукруглым профилем в поперечном сечении. Канавка 5 ведомой полумуфты 3 выпол0 йена кольцевой, концентричной оси вращения муфты. На торце ведущей полумуфты 2 выполнены дугообразные пазы 6, эксцентричные оси вращения муфты и заканчивающиеся полусферами, причем

5 центр одной из полусфер совпадает с осевой линией кольцевой канавки 5. В этих местах совпадения помещены шарики 4, которые касаются поверхностей канавок 5 и 6 (фиг. 1 и 2).

Муфта работает следующим образом.

0 При повороте ведущей полумуфты 2 против часовой стрелки канавка б своей поверхностью набегает на шарики 4, прижимая их к поверхности канавки 5. Шарики 4 выкатываются из концов канавок б и увлека5 ются в клин, образованный поверхностями канавок 5 и 6. В результате совместного действия сил трения и сил давления ведомая полумуфта 3 приходит во вращение. Угловые скорости полумуфт 2 и 3 уравниваются, и начинается передача крутящего момента.

При обгоне ведомой полумуфгой 3 ведущей полумуфты 2 шарики А выкатываются поверхностью канавки 5 из клина и перемещаются в концы канавок 6. В таком положении расстояние от центров шариков до оси вращения муфты равно радиусу осевой линии кольцевой канавки 5, что обеспечивает свободное проворачивание ведомой полумуфты 3. Наступает режим свободного хода. Если ведущей окажется полумуфта 3, то при ее вращении по часовой стрелке с большей скоростью, чем у полумуфты 2, шарики также окажутся заклиненными (фиг, 2). Работа муфты не изменится за исключением того, что передача окружной нагрузки будет происходить по часовой стрелке.

. Таким образом, описанное взаимное расположение дугообразных пазов и кольцевой канавки на ведущей и ведомой полумуфтах обусловливает постоянный контакт тел заклинивания с их криволинейными поверхностями. Кроме того, постоянное взаимодействие шариков с указанными поверхностями способствует уменьшению времЬ- ни заклинивания, т.е. повышается быстродействие муфты.

Формул8 изобретени я

Обгонная муфта, содержащая ведущую и ведомую соосно расположенные полумуфты и заклинивающий шарик, на взаимообра- щенных торцах полумуфУ выполнены

дугообразные канавки полукруглой формы в поперечном сечении, при этом канавки на ведущей полумуфте расположены с эксцентриситетом относительно оси муфты, а шарик размещен в совмещенных канавках

полумуфт, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, канавка на ведомой полумуфте выполнена кольцевой и расположена кон- центрично оси муфты, концевые участки пазов на ведущей полумуфте выполнены полусферической формы и центр одной из сфер каждого паза совпадает с осевой линией кольцевой канавки.

Изобретение относите к машиностроению и служит для передачи крутящего момента в одном направлении. Цель - повышение надежности работы муфты и быстродействия. Обгонная муфта состоит из ведущей полумуфты (П) 2, ведомой П 3 и шариков (Ш) 4. На торце П 3 выполнена кольцевая канавка (К) 5 с полукруглым профилем в поперечном сечении, концентричная оси вращения полумуфты, а на торце П 2 выполнены дугообразные пазы 6, эксцентричные оси вращения муфты и заканчивающиеся полусферами. Центр одной из полусфер совпадает с осевой линией К 5. В эти места помещены Ш А. При повороте П 2 паз 6 воздействует СЁоей поверхностью на Ш 4 и увлекает их в клин, образованный поверхностями К 5 и паза 6, и за счет сил трения и давления поворачивает П 3. В режиме обгона Ш 4 выкатываются К 5 из клина до конца пазов 6 и К 5 начинает скользить по Ш 4. Включение осуществляется при от- носительном смещении полумуфт практически мгновенно. 3 ил. « ё

Фаг./

Режим одеона

)5

Фиг. 2