Храповая муфта Советский патент 1992 года по МПК F16D43/20 

1

(21)4765379/27 (22)03.10.89 (46)23.10.92. Бюл. №39

(71)Калужское моторостроительное производственное объединение

(72)М.С.Пахтаилов

(56)Чертеж 21.06.510 СБ, арх. № 604 от 08.04.1987.

(54) ХРАПОВАЯ МУФТА

(57)Использование: во всех отраслях народного хозяйства при работе различных механизмов в условиях повышенных динамических ударных нагрузок. Сущность изобретения: храповая муфта содержит связанную с приводным валом посредством левой ходовой резьбы 21 ведущую храповую полумуфту 20, соосно с ней расположенную ведомую храповую полумуфту 28. Тормозной элемент расположен в контакте с ведущей храповой полумуфтой. На приводном валу смонтировано предохранительное устройство в виде соосно расположенных в храповой муфте ведущей 3 и ведомой 6 полумуфт, соединенных предохранительным механизмом, выполненным в виде соосно расположенных между полумуфтами 3, 6 и нагруженными прухинами 4 плунжеров 5, Ведомая полумуфта 6 предохранительного устройства жестко связана с приводным валом Связанная с ведущим валом 1 шлицевой муфтой 2 ведущая полумуфта 3 предохранительного устройства установлена на приводном валу ведомой полумуфты 6 с возможностью ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения и соединена с ней правом ходовой резьбой 9. Направление резьбы 9 противоположно резьбе 21 храповой полумуфты и приводного вала. Угол подъема винтовой линии ходовой резьбы больше угла трения. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. А

СП

С

77 а 2 3 4

П

8

vj о о со ю

Фиг1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства при работе различных механизмов в условиях повышенных динамических ударных нагрузок.

Известна фрикционная предохранительная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, пакет фрикционных дисков, винтовое устройство, выполненное в виде втулки с двумя участками разнонап- равленной резьбы, взаимодействующей с ведущей полумуфтой (1).

Недостатком этой муфты является ее низкая надежность и дол говечность при повышенных динамических ударных нагруз- ках, которая выражается в поломке кулачков храповой муфты.

Известна также храповая муфта со средством предохранения от динамических нагрузок, состоящая из ведущей и ведомой полумуфт, содержащих фрикционные диски, подпружиненные тарельчатыми пружинами. Вал ведомой полумуфты выполнен с ленточной четырехзаходной левой резьбой, по которой перемещается в осевом направ- лении трехкулачковый храповик обгонной муфты с тормозным устройством, состоящим из конического кольца, выполненного из эластичного материала, плотно прилегающего к наружной цилиндрической по- верхности ведущего храповика, и подпружиненного по боковым коническим поверхностям относительно неподвижного корпуса через упорные конические шайбы. Ведомый трехкулачковый храповик обгон- ной муфты выполнен как единое целое с валом шестерни коробки приводов (2).

Недостатком этого устройства является его низкая надежность выраженная в интенсивном износе поверхности трения фрикционных дисков при их проскальзывании, которые происходят при повышенных динамических ударных нагрузках, вызываемых максимально допустимым (предельным) моментом затяжки пружинами дисков фрикциона.

Целью изобретения является повышение надежности и долговечности путем обеспечения плавной безударной передачи крутящего момента.

Поставленная цель достигается тем, что в храповой муфте, содержащей связанную с приводным валом посредством ходовой резьбы ведущую храповую полумуфту, соос- но ей расположенную ведомую храповую полумуфту, тормозной элемент, расположенный в контакте с ведущей храповой полумуфтой, а также смонтированное на приводном валу предохранительное устройство в виде соосно расположенных в

храповой муфте ведущей и ведомой полумуфт, соединенных предохранительным механизмом, предохранительный механизм выполнен в виде соссно расположенных между полумуфтами подпружиненных плунжеров, ведомая полумуфта предохранительного устройства жестко соединена с приводным валом, а ведущая полумуфта предохранительного устройства установлена на упомянутой ведомой полумуфте с возможностью ограниченного возвратно- поступательного осевого перемещения и соединена с ней ходовой резьбой, направление которой противоположно резьбе храповой полумуфты и приводного вала. Кроме того, угол подьема винтовой линии ходовой резьбы больше угла трения.

Существенными отличительными признаками предлагаемого устройства относительно прототипа являются следующие:

-предохранительный механизм выполнен в виде соосно расположенных между полумуфтами подпружиненных плунжеров:

-ведомая полумуфта жестко соединена с приводным валом;

-ведущая полумуфта установлена на ведомой с возможностью ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения и соединена с ней ходовой резьбой, противоположно направленной резьбе храповой полумуфты и приводного вала.

-угол подъема винтовой линии ходовой резьбы больше угла трения.

На фиг. 1 представлена храповая муфта со средством предохранения от динамических нагрузок, поперечное сечение; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Храповая муфта содержит ведущий вал 1 со шлицевой муфтой 2 и ведущую полумуфту 3, в глухих отверстиях котороЛ разме- щены цилиндрические пружины 4 с плунжерами 5, упорные торцы которых выполнены сферическими, с большим радиусом сферы для надежного проскальзывания полумуфт Б окружном направлении относительно приводного вала ведомой полумуфты 6. Сьемный упор 7, выполненный в виде полого вала, установлен в приводном валу полумуфты 6 без зазора, зафиксирован штифтом 8 после предварительной затяжки пружин 4. а в ведущий вал 1 он установлен с гарантированным зазором. Ведущая и ведомая полумуфты соединены правой ходовой резьбой 9 с углом подъема винтовой линии больше угла трения. Ведущая полумуфта 3 сцентрирована относительно приводного вала ведомой полумуфты б на двух опорах скольжения 10 и 11 и имеет два упорных торца 12 и 13. Приводной вал ведомой прлумуфты б имеет упорный торец 14 на

съемном упоре, упорный торец 15 (несъемный упор) и упорный торец 16, скользящий по сферическим торцам плунжеров 5, нагруженных пружинами 4, образуя тормозной элемент. Муфта сцентрирована относительно ведущего вала 1 на опоре скольжения 17 с упорным торцем 18 и установлена на двух подшипниках качения 19. Храповая муфта содержит ведущую храповую полумуфту 20, установленную на левой ходовой резьбе 21 приводного вала ведомой полумуфты 6. Манжета 22 с браслетной пружиной 23, плотно прилегаемой к наружной поверхности ведущей храповой полумуфты 20 и запрессованной в корпус 24, образуют тормозное устройство ведущей храповой полумуфты 20, имеющей также упорную шайбу 25, закрепленную на валу гайкой 26 и двумя стопорами 27. Кулачки ведомой храповой полумуфты 28 выполнены за единое целое с шестерней 29, находящейся в зацеплении с шестерней 30. Ведущая храповая полумуфта 20 имеет свободный ход Hi при свинчивании по левой ходовой резьбе 21, между упорным торцем 31 и торцем 32 упорной шайбы 25. Кулачки ведомой храповой полумуфты 28 выполнены на валу шестерни 29 и имеют торцевые скосы 33, а кулачки ведущей храповой полумуфты 29 имеют торцевые скосы 34, работающие в момент выключения храповой муфты.

Храповая муфта работает следующим образом.

При вращении ведущего вала 1 по часовой стрелке крутящий момент передается через шлицевую муфту 2, ведущую полумуфту 3 с плунжерами 5, нагруженными цилиндрическими пружинами 4, на приводной вал ведомой полумуфты 6, при этом ведущая храповая полумуфта 20, приторможенная манжетой 22, вывинчивается по левой ходовой резьбе 21 на длине Н1 до упора в торец 32 упорной шайбы 25 и входит в зацепление с ведомой храповой полумуфтой 28. При ударной динамической нагрузке на кулачках храповых полумуфт 20 и 28 превышающий момент более 0,5 ... 1 кгс м, вступают а работу цилиндрические пружины 4 с плунжерами 5 через правую ходовую резьбу 9. Ведущая полумуфта 3 ввинчивается в приводной вал ведомой полумуфты 6 в направлении передаваемого крутящего момента, смещается в осевом направлении по шлицам муфты 2, в осевом и окружном направлении относительно приводного вала ведомой полумуфты б с проскальзыванием упорного торца 16 по сферическим торцам плунжеров 5 и опорам скольжения 10 и 11. Приводной вал ведомой пояумуфты 6 проскальзывает в окружном направлении по

опоре скольжения 17 съемного упора 7 и упорному торцу 18 ведущего зала 1, съемный упор 7 зафиксирован штифтом 8 в приводном валу ведомой полумуфты 6.

Одновременно с угловым проскальзыванием полумуфт 3, 6 и сжатием пружин 4 на участке Н (свободного осевого хода полумуфты 3) выбираются боковые зазоры в шлицах муфты 2, ходовой резьбе 9, в кулач0 ках храповых полумуфт 20, 28, в зубьях шестерен 29, 30 происходит их страгивание и дальнейшее нарастание оборотов. Сдемп- фированный сжатием пружин 4 и моментом трения трущихся поверхностей предохра5 нительной муфты незначительный остаточный динамический удар принимает на себя торец 13 ведущей полумуфты и торец 15 приводного вала ведомой полумуфты 6 при . Цилиндрические пружины 4 предохра0 нительного устройства выключаются из работы при Н 0, Таким образом, предохранительный механизм муфты переносит лишь незначительный остаточный динамический удар с кулачков храповых

5 полумуфт 20, 28 (при выбранных в них боковых зазорах) на торцы 13, 15, т.е. в зону, где отсутствуют концентраторы напряжений. При выключении цилиндрических пружин 4 крутящий момент передается от ведущего

0 вала 1 через шлицевую муфту 2, ведущую полумуфту 3, правую ходовую резьбу 9, упорные торцы 13, 15. приводном вал ведомой полумуфты 6, храповые полумуфты 20, 28 на шестерни 29, 30 как через беззазор5 ную цепь жесткого вала. Кроме того, остаточные динамические ударные нагрузки не передаются на подшипники качения 19, кулачки храповых полумуфт 20, 28 и зубья шестерен 29,30, т.к. замыкаются на приводной

0 вал ведомой полумуфты 6 через ходовую резьбу 9 и торцы 13, 15 С увеличением оборотов шестерен 29, 30 потребляемый от вала 1 момент падает до величины, меньшей момента, создаваемого усилием сжатых

5 пружин 4, ведущая полумуфта 3 свинчивается по ходовой 9, между упорными торцами 13, 15 образуется зазор , а крутящий момент передается через сжатые пружины 4, плунжера 5 ведущей полумуфты

0 3, упорный торец 1G и ходовую резьбу 9 полумуфт 3 и 6. При отсутствии крутящего момента на валу 1 осевым усилием сжатых пружин 4 ведущая полумуфта 3 свпнчивает- ся по ходовой резьбе 9 и отжимается в ис5 ходное положение на упор терцев 12 14. При уменьшении угловой скорости вращения ведущей храповой полумуфты 20 ведомая хрэповая полумуфта 28 торцевыми скосами 33, воздействуя на торцевые скосы 34 ведущей храповой полумуфты 20 ввинчивает его по левой ходовой резьбе 21 в приводной вал ведомой яолумуфты б. кулачки муфты выходят из зацепления, а ведущая храповая полумуфта 20 удерживается манжетой 22 и браслетной пружиной 23 с гарантированным зазором по торцам кулачков храповой муфты.

Формула изобретения 1. Храповая муфта, содержащая связанную с приводящим валом посредством ходовой резьбы ведущую храповую полумуфту, соосно ей расположенную ведомую храповую полумуфту, тормозной элемент, расположенный в контакте с ведущей храповой полумуфтой, а также смонтиро- ванное на приводном валу предохранительное устройство в виде соосно расположенных в храповой муфте ведущей

и ведомой полумуфт, соединенных предохранительным механизмом, отличающаяся тем, что предохранительный механизм выполнен в виде соосно расположенных между полумуфтами подпружиненных плунжеров, ведомая полумуфта предохранительного устройства жестко соединена с приводным валом, а ведущая полумуфта предохранительного устройства установлена на ведомой полумуфте с возможностью ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения и соединена с ней ходовой резьбой, направление которой противоположно резьбе храповой полумуфты и

приводного вала.

го

ВидА

Фиг.2