Инерционная муфта Б.Ф.Кочеткова Советский патент 1993 года по МПК F16D43/18 

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к устройствам, передающим вращательное движение от ведущего вала к ведомому валу с возможностью вращения этих валов с разной частотой, зависящей от нагрузки на ведомом валу, и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении.

Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия при одновре- менном увеличении нагрузочной способности. При этом в качестве основы технического решения может быть применена любая инерционная муфта.

Поставленная цель достигается тем, что .у инерционной муфты, содержащей ведущий и ведомый валы, ведущую и ведомую полумуфты, которые кинематически связаны между собой, а также с инерционными грузами, имеющими возможность перемещения в радиальном направлении, применяется дифференциал, водило которого установлено на ведомом валу, одно из центральных колес установлено на ведущем валу, а второе центральное колесо при помощи промежуточного вала связано с ведомой полумуфтой, при этом ведущий и промежуточный валы установлены коаксиально.

Ведущий вал выполнен из двух частей, соединенных между собой пространственным элементом, внутри которого размещаются ведущая и ведомая полумуфты.

В связи с тем. что предложенное техническое решение может быть применено с использованием любой инерционной муфты, ограничительная часть формулы изобретения приводит общие признаки этих инерционных муфт.

На фиг. Т и 2 в двух проекциях соответственно показан наиболее компактный и простой вариант инерционной муфты; на фиг. 3 и 4 - вариант технического решения для любого вида муфты.

Инерционная муфта (фиг.1 и 2) состоит из ведущего 1 и ведомого 2 валов. Перпендикулярно к ведущему валу прикреплена ось 3 шарнира, несущая рамку 4, к которой прикреплены плечи основного коромысла 5. Стороны рамки в месте соединения с шар(Л

с

00

о

СА О CJ

ю

ниром 3 образуют тупой угол. Концы коромысла служат осями вращения расположенных на них основных инерционных грузов б, выполненных в форме тела вращения. На каждом из пле.чей основного коромысла 5 расположен шарнир Т/дополнительного двуплечего коромысла 8 (на фиг. 1 эти дополнительные коромысла не показаны). Шарнир обеспечивает возможность свободного поворота дополнительного коромысла на плече основного коромысла во время работы муфты. На дополнительном коромысле помещены дополнительные инерционные грузы 9, Основные 6 и дополнительные 9 грузы расположены равномерно по окружности вокруг оси муфты, обеспечивая сглаживание пульсаций в передаче вращающего момента. Основные 5 и дополнительные 8 коромысла составляют ведущую полумуфту, связанную с инерционными грузами 6, 9. Ведомая полумуфта выполнена в виде наклонного к оси диска 10, находящегося в постоянном соприкосновении со всеми инерционными грузами. Диск 10 имеет в своей центральной части выемку 11, в которой размещается шарнир 3 коромысла, располагаемый в плоскости, проходящей вдоль поверхности диска. Диск 10 закреплен на промежуточном валу 12. Промежуточный вал 12 и ведущий вал 1 установлены коакриально с расположением ведущего вала по обе стороны диска 10. На ведущем 1/и промежуточном 12 валах установлены первое 13 и второе 14 центральные колеса, а водило 15 дифференциала установлено на ведомом валу 2.

Приведенное на фиг. 1 и 2 устройство инерционной муфты возможно только при условии, когда ведущий вал 1 может проходить сквозь муфту через полый промежуточный вал 12. В том случае, когда это невозможно, ведущий вал 1 выполняется из двух частей, соединяемых пространственным элементом, как это показано на фиг. 3 и 4.

Инерционная муфта (фиг. 3 и 4) имеет .ведущий вал 1 и ведомый 2 валы, а также дифференциал, водило 15 которого установлено на ведомом валу 2, первое центральное колесо 13 установлено на ведущем валу 1, а второе центральное колесо 14 - на промежуточном валу 12. Ведущий вал 1 состоит из двух частей, располагаемых по обе стороны от ведущей и ведомой полумуфт и соединяемых пространственным элементом, в данном случае выполненным в виде рамки 16, внутри которой размещаются эти полумуфты. Часть ведущего вала 1, расположенная за полумуфтэми, и промежуточный вал 12 установлены коаксиально. Ведущая полумуфта выполнена в виде закрепленного на первой части ведущего вала 1 водила 17, имеющего форму радиальных выступов, к концам 18 которых шарнирно присоедине. ны ведущие шатуны 19, несущие шарнирно связанные с ними инерционные грузы 6. Ведомая полумуфта выполнена в виде закрепленного на промежуточном валу 12 кривошипа 20, на шипе которого расположен с

возможностью свободного вращения шарнирный блок 2$, несущий шарниры 22, связывающие с этим блоком ведомые шатуны 23, на концах которых установлены инерционные грузы 19. Суммарная длина плеч водила.17 и ведущего шатуна 18 больше суммарной длины кривошипа 20, расстояния между центральным шарниром и шарниром 22 шарнирного блока 21 и ведомого шатуна 23. Ведомая полумуфта имеет противовес 24, уравновешивающий массу полумуфты относительно промежуточного вала 12. С целью устранения пульсаций в передаче вращающего момента инерционная муфта имеет более двух инерционных грузов с

относящимися к ним соответствующими деталями (на фиг, 3 с целью упрощения изображения показано только для инерционных грузов). Эта муфта имеет повышенную нагрузочную способность в связи с большой амплитудой движения грузов в радиальном направлении,

. -..

Инерционная муфта работает .следующим образом.

Принцип действия бсех инерционных муфт одинаков и не зависит от их конструкции. Вращающий момент передается при условии, когда ведущий вал 1, а вместе с ним и ведущая полумуфта, вращается с большей

частотой по сравнению с ведомым валом, в качестве которого в данном случае выступает промежуточный вал 12, и установленной на нем ведомой полумуфтой, что приводит к циклическому изменению момента количества движения инерционных грузов 6, 9, в связи с изменением скорости их вращения и расстояния от оси вращения. Увеличение момента количества движения грузов происходит под действием передаваемой по ведущему валу мощности, а уменьшение - в связи с их взаимодействием с ведомой полумуфтой, что определяет передачу постоянного по направлению вращающего момента. При этом у муфты происходит потеря части мощности в связи с меньшей частотой вращения ведомой полумуфты по сравнению с ведущей полумуфтой при равенстве моментов на них. Это приводит к соответствующему уменьшению коэффициента полезного действия муфты.

Нагрузочная способность муфты, т.е. способность передавать большой по величине момент зависит от массы инерционных грузов и величины амплитуды их колебания в радиальном направлении при относитель- номвращении полумуфт. Применение дифференциала позволяет уменьшить величину мощности, передаваемой через ведущую и ведомую полумуфты, более чем в два раза, поскольку ведомая полумуфта связана толь- ко со вторым центральным колесом 14, а первое центральное колесо 13 установлено непосредственно на ведущем валу 1. Величина моментов на центральных колесах 13, 14 всегда одинакова, а частота вращения первого центрального колеса 13, установленного на ведущем валу, всегда больше частоты вращения второго колеса 14, связанного с ведомой полумуфтой. Следовательно, через первое центральное колесо 13 передается большая часть мощности, по сравнению со вторым центральным колесом 14. Известно, что в дифференциале не происходит потерь мощности (не считая потерь на трение), поэтому направление через ведущую и ведомую полумуфты только меньшей половины мощности, передаваемой ведущим валом, приводит к уменьшению общих потерь мощности и соответствующему увеличению коэффици-

ента полезного действия. При этом возрастает и нагрузочная способность муфты, поскольку мощность передается не только за счет изменения момента количества движения инерционных грузов, но и непосредственно от ведущего вала 1 через дифференциал на ведомый вал 2. Формула изобретения

1. Инерционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, кинематически связанные с ведущим и ведомым валами, и соединяющие полумуфты инерционные грузы, расположенные с возможностью Радиального перемещения, отличающаяся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия при одновременном увеличении нагрузочной способности, она снабжена дифференциалом, водило которого установлено на ведомом валу, одно из центральных колес установлено на ведущем валу, а второе центральное колесо связано с ведомой полумуфтой, посредством промежуточного вала, установленного коаксиально ведущему валу.f

2. Инерционная муфта по п. 1, от л и ч а- ю щ а я с я тем, что ведущий вал выполнен составным из двух частей, соединенных между .собой рамкой, охватывающей ведущую и ведомую полумуфты.

Использование: в машиностроении, в транспортном машиностроении и станкостроении. Сущность изобретения: муфта содержит ведущую и ведомую полумуфты и инерционные грузы, соединяющие их друг с другом. Ведущий, ведомый и промежуточный валы установлены соосно. Ведущий вал соединен с ведущей полумуфтой. Ведомая полумуфта связана с промежуточным валом. Промежуточный и ведущий валы размещены коаксиал.ьно. На ведущем валу установлено первое центральное колесо дифференциала, на промежуточном валу установлено второе центральное колесо дифференциала, водило которого закреплено на ведомом валу. В другом варианте устройства ведущий вал состоит из двух частей, соединенных рамкой, охватывающей ведущую и ведомую полумуфты, 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

Фиг.1

8

в Ю 7

Фаг. Z