Инерционная муфта Б.Ф.Кочеткова Советский патент 1992 года по МПК F16D43/18 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно - к устройствам, передающим враа тельное движение от ведущего звена к, ведомому с возможностью вращения звеньев с разной частотой, зависящей от нагрузки на ведомом звене, и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении.

Известна инерционная муфта, содержащая ведущую полумуфту в виде установленных посредством соединительного звена с возможностью вращения вокруг своей оси и поворота в плоскости, проходящей через ось вала, инерционных грузов, выполненных в виде тел вращения и контактирующих с ведомой полумуфтой, выполненной в виде наклонного к оси муфты диска, соединительное звено выполнено в виде двуплечего рычага, ось которого перпендикулярна оси вала и расположена в плоскости дис- .

Известна также центробежная муфта, содержащая ведомую полумуфту в виде наклонного к оси диска, ведущую полумуфту в виде шарнирно соединенных с валом с возможностью поворота в плоскостях, проходящих через ось муфты, коромысел и центробежных грузов в виде тел вращения, установленных на конце коромысел с возможностью взаимодействия с ведомой полумуфтой, коромысла выполнены двуплечими и изогнутыми в зоне соединения их с валом, диск в зоне соединения с валом выполнен с выемкой, а шарнир, соединяющий коромысла с валом, расположен в точке пересечения плоскости наклонного диска с осью вала 2.

У этой центробежной муфты инерционные грузы имеют шаровидную форму, что обуславливает взаимодействие их с диском в точке, вызывает значительные удельные нагрузки и повышенный износ грузов и ди2

О

сл

ска, но позволяет передавать большой по величине вращающий момент. Применение двух инерционных грузов приводит к пульсирующему характеру в передаче вращающего момента.

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности и уменьшение износа поверхности контакта, повышение плавности работы

Инерционная муфта позволяет передавать большие по величине вращающие моменты при уменьшении удельной нагрузки на взаимодействующие элементы, что повышает ее износоустойчивость, Устройство муфты позволяет сгладить пульсации в передаче момента, Постоянное соприкосновение грузов с диском устраняет возможность ударных нагрузок и делает работу м/Фты бесшумной.

Поставленная цель достигается тем, что в инерционной муфте, содержащей установленные на соединяемых валах ведущую полумуфту в виде шарнирно соединенного с валом двуплечего коромысла, ведомую полумуфту в виде диска, закрепленного на валу под углом к его оси, инерционные грузы в виде тел вращения, установленных из концах коромысла с возможностью вращения и взаимодействия с диском, ось шарнирного соединения коромысла с валом, расположенную в плоскости диска на оси муфты, плечи коромысла выполнены прямолинейными, а тела вращения инерционных грузов выполнены в виде конических роликов, образующая боковой поверхности которых расположена в плоскости диска.

Инерционная муфта снабжена двумя дополнительными двуплечими коромыслами с установленными на их концах дополнительными коническими роликами, каждое дополнительное коромысло расположено с возможностью поворота на плече основного коромысла, при этом все ролики расположены равномерно по окружности.

На фиг.1 и 2 изображена инерционная муфта в двух проекциях, но на фиг.1 только два инерционных груза, расположенных в вертикальной плоскости.

Инерционная муфта состоит из ведущего 1 и ведомого 2 валов. Перпендикулярно к ведущему валу прикреплена ось 3 шарнира, несущая рамку 4, к которой прикреплены прямолинейные плечи 5 основного коромысла. Стороны рамки в месте соединения с шарниром образуют тупой угол. Концы коромысла служат осями вращения расположенных на них основных инерционных грузов 6, выполненных в форме усеченных конусов. Линия высоты каждого конуса совмещена с соответствующей осью на конце

плеча коромысла и проходит через центральную точку О пересечения осевых линий ведущего вала 1 и оси 3 шарнира, С этой же точкой совмещена точка пересечения линий, образующих боковые конические поверхности инерционных грузов. На каждом из плечей 5 основного коромысла расположен шарнир 7 дополнительнопгдвуплечего коромысла 8, который обеспечивает возможносгь свободного поворота дополнительного коромысла на этом шарнире во время работы муфты. На дополнительном коромысле помещены дополнительные инерционные грузы 9, устройство которых и

5 относительное расположение к центральной точке 0 такое же, как и у основных грузов, Все грузы расположены равномерно по окружности вокруг оси муфты. Основные и дополнительные коромысла состав0 ляют ведущую полумуфту. На ведомом валу 2 установлен с наклоном к осевой линии муфгы диск 10, являющийся ведомой полумуфтой, имеющий в своей центральной части выемку 11, в которой

5 размещается шарнир 3 коромысла, располагаемый в плоскости диска, т.е. плоскость диска совмещена с центральной точкой 0. Коническая поверхность каждого из грузов 6, 9 соприкасается с поверхностью диска,

0 что обеспечивает их опорное взаимодействие по линии с соответствующим уменьшением удельной нагрузки.

Инерционная муфта работает следую5 щим образом.

При вращении ведущей полумуфты, установленные на шарнирах коромысла 5. 8 с грузами в виде конических роликов б, 9 под действием центробежных сил стремятся за0 пять положение в плоскости, перпендикулярной оси вращения, оказывая при этом давление на диск 10. Сила давления грузов на диск имеет тангенциальную (касательную) составляющую, создающую вращакз5 щий момент на ведомой полумуфте, направленный в сторону вращения ведущей полумуфты. В связи с возможностью перекатывания роликов инерционных грузов по поверхности диска, потери на трение при

0 этом будут минимальны. Вследствие расположения оси 3 шарнира коромысла в плоскости, проходящей через диск 10, места контакта роликов грузов с диском будут находиться на окружностях, имеющих центр в

5 точке шарнира, т.е. на оси муфты, что исключает перемещение грузов относительно диска в радиальном направлении и уменьшает потери на трение.

Работу инерционной муфты можно также объяснить циклическим изменением момента количества движения инерционных грузов при вращении их относительно ведомой полумуфты. При постоянной угловой скорости грузов они при перекатывании по наклонному диску будут циклически изме- нять расстояние от оси муфты с соответствующим изменением скорости движения, Минимальное расстояние от оси и наименьшую скорость движения грузы будут иметь при прохождении положений А и В (фиг.2), а максимальное значение эти показатели имеют при прохождении грузами положений Б и Г, Соответственно меняется и момент количества движения грузов, который увеличивается за счет мощности, передава- емой по ведущему валу, и уменьшается в связи с взаимодействием с наклонным диском 10 ведомой полумуфты. Это определяет постоянное направление передаваемого вращающего момента. Применение инер- ционных грузов в количестве более двух сглаживает пульсации в передаче момента. Величина передаваемого вращающего моменте зависит от частоты вращения ведущей полумуфты относительно ведомой, поскольку это определяет интенсивность изменения момента количества движения грузов, т.е. частота вращения ведомого вала находится в обратной зависимости от нагрузки на нем.

Формула изобретения

1.Инерционная муфта, содержащая установленные на соединяемых валах ведущую полумуфту в виде шарнирно соединенного с валом двуплечего коромысла, ведомую полумуфту в виде диска, закрепленного на валу под углом к его оси, инерционные грузы в виде тел вращения, установленных на концах коромысла с возможностью вращения и взаимодействия с диском, ось шарнирного соединения коромысла с валом расположена в плоскости диска на оси муфты, отличающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности и уменьшения износа поверхности контакта, плечи коромысла выполнены прямолинейными, а тела вращения выполнены в виде конических роликов, образующая боковой поверхности которых расположена в плоскости диска.

2.Муфта по п. 1,отличающаяся тем, что, с целью повышения плавности работы, она снабжена двумя дополнительными двуплечими коромыслами с установленными на их концах дополнительными коническими роликами, каждое дополнительное коромысло расположено с возможностью поворота на плече основного коромысла, при этом все ролики расположены равномерно по окружности.

Использование: в машино- и стгнко- строении, о частности в устройствах для передачи вращательного движения от ведущего звена к ведомому, в которых обеспечивается возможность вращения звеньев с переменной частотой, зависящей от нагрузки на ведомом звене. Сущность изобретения: муфта содержит ведущую полумуфту в виде шарнирно соединенного с валом двухплечего коромысла, с прямолинейными плечами, ведомую полумуфту в виде диска, закрепленного на валу под углом к его оси, и инерционные грузы в виде конических роликов, установленных на концах коромысла с возможностью вращения и взаимодействия с диском. Ось шарнирного соединения коромысла с валом расположена в плоскости диска на оси муфты. Кроме того, на каждом плече основного коромысла может быть установлено дополнительное коромысло с дополнительными коническими роликами на концах. Все ролики расположены равномерно по окружности. 1 з п ф-лы, 2 ил. сл

6 Ш