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 ведущую и ведомую полумуфты, связанные посредством фрикционных дисков, размещенных между упорным и нажимным дисками ведущей полумуфты, упорную втулку, связанную в окружном направлении с упорным диском, нажимные тела качения, расположенные в гнездах упорной втулки и ответных им гнездах нажимного диска, регулируемую нажимную пружину и отжимное устройство, включающее отжимные тела качения, размещенные в гнездах переменной глубины, выполненных на упорном диске и подпружиненной относительно нажимного диска отжимной втулке. Гнезда отжимной втулки смещены относительно ответных гнезд под нажимные тела качения на величину, равную половине окружного шага размещения этих гнезд, упорная втулка размещена между нажимным диском и нажимной пружиной, а ответные гнезда выполнены на обращенной к упорной втулке торцовой поверхности нажимного диска.

Недостатком известной муфты является невысокая долговечность вследствие низкой плавности срабатывания.

Цель изобретения - повышение долговечности муфты путем увеличения плавности ее срабатывания.

Это достигается тем, что в предохранительной фрикционной муфте, содержащей ведущую и ведомую полумуфты, связанные, по меньшей мере, одним фрикционным диском, размещенным между выполненным на ведущей полумуфте упорным и расположенным на ней с возможностью вращения и осевого перемещения нажимным дисками, нажимную пружину, отжимную и упорную втулки, установленные с возможностью осевого перемещения соответственно относительно нажимного диска и ведущей полумуфты, причем упорная втулка расположена между нажимными пружиной и диском, отжимной узел в виде отжимных тел качения, размещенных в гнездах переменной глубины, выполненных на обращенных одна к другой торцовых поверхностях упорного диска и отжимной втулки, нажимные тела качения, расположенные в гнездах упорной втулки, дополнительные гнезда переменной глубины, выполненные на обращенной к упорной втулке поверхности нажимного диска и расположенные на одном радиусе с нажимными телами качения со смещением относительно гнезд переменной глубины

отж имной втулки на величину, равную поло- пине окружного шага размещения этих гнезд, причем угловой размер перемычки между гнездами переменной глубины нажимного диска меньше максимального аналогичного размера гнезд переменной глубины отжимного узла, нажимная пружина выполнена в виде пружины переменной жесткости.

0 Кроме того, пружина переменной жесткости выполнена навитой в коническую форму с равным шаго м витков.

На фиг.1 изображена принципиальная схема предохранительной фрикционной

5 муфты; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.

Предохранительная фрикционная муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, связанные между собой фрикционным диском 3, размещенным меж0 ду жестко закрепленным на полумуфте 1 упорным и установленным относительно нее с возможностью вращения и осевого перемещения нажимным 4 дисками. Последний связан посредством направляю5 щей шпонки 5 с отжимной втулкой 6, установленной с возможностью осевого перемещения относительно нажимного диска 4. В гнездах переменной глубины, выполненных на упорном диске и отжимной втул0 ке 6, размещены отжимные тела качения в виде шариков 7. Между нажимным диском 4 и отжимной втулкой 6 размещена пружина 8, которая может иметь начальное усилие сжатия.

5 Зажатие фрикционного диска 3 осуществляется нажимной пружиной 9, выполненной с переменной жесткостью, конической формы с постоянным шагом витков, Между нажимным диском 4 и нажимной пружиной

0 9 на направляющей шпонке 10 установлена упорная втулка 11. имеющая возможность осевого перемещения относительно полумуфты 1. Нажимные тела качения в виде шариков 12 расположены в гнездах упорной

5 втулки 11. Дополнительные гнезда переменной глубины выполнены на обращенной к упорной втулке 11 поверхности нажимного диска 4 (см. фиг.) и расположены на одном радиусе с шариками 12.

0 Дополнительные гнезда нажимного диска 4 смещены относительно гнезд переменной глубины отжимной втулки б на величину, равную половине окружного шага размещения этих гнезд при этом угловой

5 размер перемычки между гнездами переменной глубины нажимного диска 4 меньше максимального аналогичного размера гнезд переменной глубины отжимного узла

Усилие сжатия нажимной пружины 9 может быть отрегулировано pei улировочным

элементом 13, который может быть выполнен, например, в виде гайки, навинченной на резьбовой участок полумуфты 1.

Пружина 8 также может быть выполнена регулируемой (на чертеже не показано),

Муфта работает следующим образом. При работе на шариках 7 возникает распорная сила, вследствие чего отжимная втулка 6 перемещается вправо, сжимая пружину 8. причем, при передаче нагрузки, не превы- шающей номинальную, поворот нажимного диска 4 относительно полумуфты 1 не приводит к попаданию шариков 12 в гнезда переменной глубины нажимного диска.

При перегрузке поворот нажимного ди- ска 4 приводит к тому, что шарики 12 попадают в его гнездо и упорная втулка 11 перемещается влево в результате действия пружины 9. При этом усилие сжатия последней уменьшается, что, учитывая увеличение силы сжатия пружины 8, приводит к резкому уменьшению усилия нажатия нажимного диска 4.

Поскольку в процессе срабатывания муфты возрастание момента, действующего на нажимной диск 4 со стороны отжимной втулки 6, происходит менее интенсивно, чем уменьшение момента со стороны шариков 12, в заключительной фазе поворота нажимного диска 4 соотношения величин указанных моментов будут обеспечивать более плавный поворот диска 4, т.е. более плавное срабатывание муфты. Этому в значительной степени способствует переменная жесткость пружины 9, поскольку усилие ее ежа- тия уменьшается непропорционально деформации.

Возврат элементов муфты в исходное положение после отключения привода обеспечивается путем поворота нажимного дис- ка 4 вручную с использованием гаечного ключа или специального инструмента.

Муфта может быть выполнена многодисковой.

При настройке муфты на необходимый предельный крутящий момент одновременно с регулированием усилия сжатия пружи- ны 9 должна быть произведена и регулировка усилия сжатия пружины 8.

С точки зрения получения наибольшего эффекта пружина 9 должна быть выполнена конической формы с постоянным шагом витков, поскольку она имеет более крутую характеристику.

Использование изобретения позволит повысить долговечность муфты.

Формула изобретения

1.Предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, связанные по меньшей мере одним фрикционным диском, размещенным между выполненным на ведущей полумуфте упорным и расположенным на ней с возможностью вращения и осевого перемещения нажимным дисками, нажимную пружину, отжимную и упорную втулки, установленные с возможностью осевого перемещения соответственно относительно нажимного диска и ведущей полумуфты, причем упорная втулка расположена между нажимными пружиной и диском, отжимной узел в виде отжимных тел качения, размещенных в гнездах переменной глубины, выполненных на обращенных друг к другу торцах упорного диска и отжимной втулки, нажимные тела качения, расположенные в гнездах упорной втулки, дополнительные гнезда переменной глубины, выполненные на обращенной к упорной втулке поверхности нажимного диска и расположенные на одном радиусе с нажимными телами качения со смещением относительно гнезд переменной глубины отжимной втулки, равным половине окружного шага размещения этих гнезд, причем угловой размер перемычки между гнездами переменной глубины нажимного диска меньше максимального аналогичного размера гнезд переменной глубины отжимного узла, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности путем увеличения плавности срабатывания, нажимная пружина выполнена в виде пружины переменной жесткости.

2.Муфта по п.1,отличающаяся тем, что пружина переменной жесткости выполнена навитой в коническую форму с равным шагом витков.

Фиг. г

Сущность изобретения: между выполненным на ведущей полумуфте 1 упорным и установленным на ней свободно нажимным 4 дисками расположен фрикционный диск 3, который связан с ведомой полумуфтой 2. Упорная втулка 11 расположена между нажимным диском 4 и нажимной пружиной 9, выполненной в виде пружины переменной жесткости. Отжимная втулка 6 установлена между упорным и нажимным 4 дисками. Отжимной узел выполнен в .виде шариков 7, расположенных в гнездах переменной глубины упорного и нажимного дисков. Нажимные тела качения 12 расположены в гнездах упорной втулки. Дополнительные гнезда переменной глубины выполнены на обращенной к упорной втулке 11 поверхности нажимного диска и расположены на одном радиусе с нажимными телами качения 12 со смещением относительно гнезд переменной глубины отжимной втулки на величину, равную половине окружности шага размещения этих гнезд. Угловой размер перемычки между гнездами переменной глубины нажимного диска меньше аналогичного размера гнезд отжимного узла. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. W и XI VI 1ЧЭ J Jb x| а