Предохранительная муфта Советский патент 1993 года по МПК F16D7/06 

Изобретение относится к машиностроению, а именно - к конструкциям муфт для передачи ограниченного крутящего момента или тягового усилия.

Целью изобретения является повышение надежности предохранительной муфты с гибким элементом при сохранении простоты конструкции.

На чертеже схематично изображена предлагаемая муфта.

Муфта состоит из двух соосных полумуфт 1 и 2 и стального каната 3. Полумуфта 1 содержит не менее двух концентрично расположенных роликов 4. Стальной канат 3 крепится своими концами на полумуфте 2 с помощью натяжного устройства 5 и огибает под натяжением ролики 4.

Муфта работает следующим образом..

К одной из полумуфт, например к полумуфте 1, приложен крутящий момент М от приводного вала. На каждом из роликов 4 возникает сопротивление перекатыванию ролика относительно стального каната Alt, которое состоит из неупругих сопротивлений изгибу каната и трения на оси ролика. В сумме сопротивления Л Т| создают момент сопротивлений, который не может превосходить некоторого предельного значения МПр.

Если крутящий момент М МПр, то перекатывания роликов относительно каната нет, и обе полумуфты 1 и 2 вращаются как одно целое.

Если , то ролики 4 перекатываются относительно каната 3, следовательно, полумуфта 1 продолжает вращаться, а полумуфта 2 останавливается или вращается с меньшей скоростью. Это значит, что муфта может передавать только момент М МПр, а случай ведет к размыканию кинематической цепи, например, к останбвке исполнительного органа вследствие перегрузки при работающем приводе.

Предельный передаваемый момент определяется следующим образом. Из теории передач гибкой связью известно, что для огибания блока или ролика требуется усилие (), где TI - натяжение гибкой связи на 1-м ролике; rj- КПД ролика, учитывающий потери на внутреннее трение в гибкой связи и в подшипнике ролика.

Суммируя последовательно АТ|навсех роликах, переходим затем к предельному моменту, который может передавать муфта

(1 - /пЛО) где T0 - большее из двух концевых натяжений каната; R - радиус полумуфты 1 (до оси каната в месте изгиба на ролике); п - число перегибов каната на роликах.

Таким образом, величина предельного момента зависит от натяжения стального каната, радиуса роликовой полумуфты, числа перегибов на роликах и КПД ролика.

Пример расчета: пусть имеем КПД ролика на подшипнике скольжения при огибании стальным канатом rj 0,96, число роликов . Тогда из формулы (1) находим Мпр/М0 0,265. При имеем

Мпр/Мо 0,431,априп 18Мпр/Мо 0,582.

Заметим, что изменять число п можно не только за счет числа роликов, но также и за счет суммарной дуги огибания роликов

стальным канатом, которая может быть вы5 брана в достаточно широких пределах. Так, например, при шести роликах канат может охватывать ролики двумя витками, тогда , тремя витками и т.д.

Для уравновешивания радиальной на0 грузки на полумуфту 1 и приводной вал, создаваемой натяжением стального каната, возможно применение нескольких стальных канатов, симметрично расположенных .относительно оси муфты. Каждый из кана5 тов может огибать все или часть роликов также одним или несколькими витками.

Изменяя натяжение стального каната и число витков, можно регулировать предельный крутящий момент в достаточно широ0 ких пределах.

Применение стального каната в данном случае оправдано тем, что он имеет высокую удельную прочность, хорошо работает при изгибе на роликах и обладает высокими дис5 сипативными характеристиками вследствие внутреннего конструкционного трения между проволоками.

Заметим также, что при пробуксовке муфты стальной канат в паре с рбликами

0 работает в своем обычном режиме, т.к. он предназначен для огибания блоков и роликов при больших натяжениях.

При необходимости преобразования вращательного движения приводного вала

5 в поступательное движение исполнительного гибкого тягового органа машины полумуфту 2 снабжают шкивом трения или барабаном для передачи движения этому тяговому органу. Например, предлагаемая

0 муфта может быть встроена в приводной барабан (шкив) ленточного транспортера или подвесной канатной дороги, в вытяжной шкив канатовьющей машины и т.п.

Достоинством предлагаемой муфты яв5 ляется простота конструкции и надежность в работе, т.к. она не требует большой точности изготовления и сборки, а в эксплуатации она в значительно меньшей мере подвержена влиянию внешних условий, чем известные типы фрикционных муфт. Поэтому

предлагаемая муфта может быть примененажестко связанного с наружной полумуфтой,

на машинах с тяжелым режимом работы,а также средство регулировки натяга, о т л инапример, в горнодобывающей, лесной ичающаяся тем, что. с целью повышения

других отраслях промышленности. надежности, кольцеобразный соедини5тельный элемент выполнен в виде кольцеФормула изобретенияобразно изогнутого отрезка стального

Предохранительная муфта, содержа-проволочного каната, соединенного с нащая две концентрично расположенные по-ружной полумуфтой своими концами, а

лумуфты. соединенные между собойсредство регулировки натяга выполнено в

посредством установленных на внутренней 10виде устройства для натяжения каната, располумуфте роликов и кольцеобразного эле-положенного на наружной полумуфте и свямента, с натягом охватывающего ролики изанного с одним из концов каната.

Использование: в машиностроении, для передачи ограниченного крутящего момента. Сущность изобретения: муфта содержит две концентрично установленные полумуфты 1 и 2, соединенные между собой посредством установленных на внутренней полумуфте 1 роликов 4 и охватывающего ролики кольцеобразно изогнутого отрезка стального проволочного каната 3. Канат 3 связан концами с наружной полумуфтой 2, на которой размещено и связано с одним из концов каната устройство 5 для натяжения каната 4. 1 ил.