Инерционная муфта Б.Ф.Кочеткова Советский патент 1993 года по МПК F16D43/20 

Изобретёние относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении и станкостроении.

Целью изобретения является упрощение устройства, уменьшение массы, повышение надежности конструкции и сокращение потерь энергии на трение.

На фиг. 1 и 2 изображена инерционная Муфта в двух проекциях соответственно; на фиг. 3 - муфта в рабочем положении; на фиг. 4 - вариант конструктивного оформления инерционной муфты.

Инерционная муфта (фиг. 1 и 2) имеет ведущий и ведомый валы, соединенный с ведущей 1 и ведомой 2 полумуфтами. К ведущему валу прикреплен кривошип 3, несущий параллельный осевой линии О-О муфты

валик 4, который расположен на своей осевой линии Or-Oi и можетсвободно вращаться на шарнире 5, установленном на конце кривошипа. На валику 4 при помощи радиального стержня 6 прикреплен инерцион- ный груз 7. Расстояние от центра массы груза до оси валика 4 равно длине кривошипа 3. Наклонный к осевой линии 0-0 муфты промежуточный вал 8 при помощи установленных на его концах универсальных шарниров 9 связывает валик 4 с ведомой полумуфтой и ведомым валом. При этом могут быть применены любые известные уни- ве рсальные шарниры, используемые для соединения валов с пересекающимися осями Крайнева А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1981, с. 409 или Кожевникова С.Н, и др. Механизсо

N) О О Os О

ы. М.; Машиностроение, 1976, с.381-385. ис.. 6.3. 6.4. 6.5. 6.7, 6.8, 69 и др.).

Вариант конструктивного оформления о фиг. 4 отличается от приведенного выше аличием второго груза, прикрепленного к алику 4 симметрично первому грузу.

Инерционная муфта работает следуюим образом.

При вращении ведущей полумуфты 1 и еподвижном ведомом вале в связи с приоженной к нему нагрузкой, кривошип 3 с валиком 4, стержнем 6 и грузом 7 соверша- ют обороты вокруг осевой линии 0-0 муфты. При этом валик 4, связанный промежуточным валом 8 и универсальными шарнирами 9 с заторможенном нагрузкой ведомым валом, вокруг осевой линии не вращается. Последовательное положение инерционного груза 7 при оборотах вокруг осевой линии 0-0 по часовой стрелке и при уплотнении, когда ведомый вал неподвижен, показано на фиг. 3 штрих-пунктирными линиями и обозначено соответственно буквами А, Б, В, Г. В связи с тем, что валик 4 при данных условиях вокруг своей осевой линии не вращается, ориентированность груза в пространстве при его оборотах вокруг оси 0-0 муфты остается неизменной. Наибольшее расстояние от оси вращения 0-0, являющейся системой отсчета для действующих в муфте скоростей, сил и ускорений, груз будет иметь в положении А. В положении В центр массы груза при его круговом движении вокруг осевой линии 0-0 пересекает эту осевую линию, поскольку расстояние от центра массы груза до валика 4 в данном случае равно длине кривошипа 3. Исходя из этого, максимальная величина момента количества движения груза будет при прохождении им положения А, а в положении В груз не будет иметь момента количества движения, поскольку центр его массы будет совмещен с осью вращения 0-0. Согласно закону сохранения момента количества движения, его величина может изменяться только под действием внешних сил. На участке А-Б-В внешнее воздействие на груз уменьшило его момент количества движения до нуля, а на участке движения В-Г-А - увеличило до максимального значения. Единственной причиной этого с одной стороны является передача энергии грузу от ведущего вала, связанного с источником энергии, при удалении груза от оси вращения 0-0, в том числе и под действием центробежной силы, и с другой стороны взаимодействие груза ведомой полумуфты 2 при его приближении к этой оси и ведомому валу, который являет

ся потребителем энергии. Груз при этом движется против направления действия центробежной силы. Следовательно, груз передает момент на ведомой полумуфте 2 во время его приближения к оси вращения 0-0 и уменьшения при этом момента количества движения. Этим определяется передача на ведомый вал постоянного по направлению вращающего момента, под действием кото

рого ведомый вал преодолевает нагрузку и

приводится во вращение. Величина вращающего момента находится в прямой зависимости от величины разности угловых скоростей ведущего и ведомого валов.

Инерционная муфта может передавать вращающий момент и при одинаковой частоте вращения ведущего и ведомого валов в случае, когда положение груза на определенном расстоянии от оси 0-0 вращения

создает под действием центробежной силы относительно этой оси момент, величина которого уравновешивает нагрузку на ведомом валу. При этом небольшие изменения нагрузки приводят к соответствующим перемещениям груза в радиальном направлении, т. е. инерционная муфта проявляет упругие свойства.

Работа инерционной муфты, приведенной на фиг. 4, отличается от приведенной

выше тем, что наличие второго груза сглаживает паузы в передаче вращающего момента, поскольку при удалении одного груза от оси вращения под действием подводимой по ведущему валу мощности и центробежной силы, когда момент на ведомый вал не передается, второй груз в это время в результате взаимодействия с ведомой полу- муфтой приближается к оси вращения 0-0, теряет момент количества движения, а следовательно, передает на ведомый вал вращающий момент. При этом уменьшаются и воздействующие на муфту динамические нагрузки, поскольку два груза сбалансированы относительно их валика 4, общая их

масса может быть уравновешена относительно осевой линии 0-0 применением противовеса.

50

Формула изобретения

1. Инерционная муфта, содержащая со- осные ведущую и ведомую полумуфты, соединенные с ведущим и ведомым валами, кинематически связанные между собой по- 5 средством кривошипа инерционного груза, отличающаяся тем, что, с целью упрощений конструкции, повышения надежности и сокращения потерь энергии на трение, она снабжена валиком и промежуточным валом, криеошип закреплен на ведущем валу, валик шарнирно установлен на конце кривошипа параллельно оси муфты, груз прикреплен к валику с эксцентриситетом относительно его оси, промежуточный вал установлен под углом к оси муфты и связан с валиком и ведомым валом посредством шарнирных соединений.

2. Муфта по п. 1. о г п и ч а ю щ .1 ч г ч тем, что. с цепью повышения п/мвно«:ти передачи вращающегося и уменьшения динамических нагрузок, она смлб- жена вторым грузом, расположенным на валике симметрично относительно первого груза.

Использование: в машиностроении, в частности в тракторном машиностроении для передачи вращающего момента. Сущность изобретения: ведущая и ведомая полумуфты, связанные с соответствующими валами, установлены соосно. На ведущей полумуфте закреплен кривошип, несущий параллельный осевой линии О-О муфты валик. Он имеет возможность свободного вращения на шарнире, установленном на конце кривошипа. К валику при помощи радиального стержня прикреплен груз. Расстояние от центра массы груза до оси валика равно длине кривошипа. Валик и ведомую полумуфту связывает расположенный наклонно к осевой линии 0-0 промежуточный вал, который соединен с валиком и ведомым валом при помощи шарниров, используемых для соединения валов с пересекающимися осями. При втором варианте устройства муфты применяются два груза, расположенных симметрично относительно оси валика. Вращающий момент передается за счет циклического из- .менения момента количества движения грузов при вращений ведущего вала с большей угловой скоростью по сравнению с ведомым валом. 1 с. п. и 1 з. п. ф-лы, 4 ил. М С

Фиг. 1

фиг.З

Фиг 2

Фиг.4