Муфта свободного хода Советский патент 1993 года по МПК F16D41/06 

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в приводе подач токарно-винторезных станков, в приводе рыбообрабатывающих машин и др.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности муфты,

Выполнение радиальных дуговых выступов на заклинивающей эксцентриковой втулке симметрично оси, имеющей продольный вырез не позволяет смещать дуговые выступы ниже оси симметрии, т.е. на углы, при которых обеспечивается равномерное распределение нагрузки по рабочим поверхностях дуговых выступов, что приводит к неравномерному износу рабочих поверхностей и снижает надежность работы муфты. Кроме этого, такое конструктивное решение муфты (двухстороннего эксцентрика с кулачками и эксцентриковых втулок) усложняет ее конструкцию.

На фиг,1 показан общий вид описываемой муфты с торца без подшипника качения; на фиг.2 - продольный разрез фиг.1 А-А; на фиг.З расчетная схема муфты.

Муфта свободного хода состоит из эксцентрика 1, обоймы 2 с внутренней цилиндрической поверхностью, эксцентриковой втулки 3 с дуговыми радиальными выступами 4 и 5, расположенными под углом Дг и относительно оси симметрии, спиральной пружины 6, концы которой закреплены в эксцентрике 1 и эксцентриковой втулке 3, подшипников 7, установленных один из цилиндрической части эксцентрика 1, а другой на опоре 8. фиксирующих обойму 2 относительно эксцентрика 1 на шлицевом валу 9.

Ось симметрии проходит через центр эксцентрика 1 с радиусом г и через центр окружности обоймы 2 с радиусом R. Расположение оси эксцентриковой втулка 3 с дуговыми выступами 4 и 5 на эксцентрике 1 при свободном ходе совпадает с осью эксцентрика, т.к. в этом положении радиальные зазоры между выступами 4 и 5, эксцентриковой втулки 3 и цилиндрической поверхностью обоймы 2 имеют одинаковую величину.

С

с

с с

N

N N

ч f

С

Муфта работает следующим образом.

При вращении обоймы 2 по часовой стрелки эксцентриковая втулка 3 дуговыми радиальными выступами 4 и 5 поджатая пружиной 6 смещается по поверхности эксцентрика 1 до тех пор, пока не заклинит между собой обойму 2 и эксцентрик 1 в одно целое и будет передавать вращающий момент.

При увеличении частоты вращения эксцентрика 1 по часовой стрелке или обоймы 2 против часовой стрелки произойдет расклинивание, при этом эксцентриковая втулка 3 повернется на некоторый угол на эксцентрике 1, между дуговыми выступами 4 и 5 и поверхностью обоймы 2 образуется незначительный зазор, обеспечивающий свободное их относительное вращение. Пружина 6 обеспечивает постоянно поджа- тие рабочих- поверхностей дуговых выступов к обойме, что обеспечивает ее готовность к заклиниванию при изменении направления вращения обойм.

На фиг.З представлена расчетная схема муфты, на которой показаны точки расположения радиальных дуговых выступов на эксцентриковой втулке.

Введены следующие обозначения:

2 угол клина-, образованного между дуговыми выступами;

р и pi полярные радиусы-векторы, определяющие расположение дуговых выступов;

и (for полярные углы поворота эксцентрика, определяющие расположение дуговых выступов;

fh. углы, определяющие расположение дуговых выступов от оси симметрии;

е - величина эксцентриситета эксцентрика;

Ј-угол холостого поворота эксцентрика относительно обоймы для выбора радиального зазора;

г - радиус эксцентрика;

R - радиус обоймы;

JЈ

производная в полярных коордиCty

натах в любой точке окружности эксцентрика.

5Положение дуговых выступов на эксцентриковой втулке относительно оси симметрии под углом /% и определяется по формуле

10

/9 e-COSyJ±Vr2 e2s|n2 (1)

Дифференцируя уравнение окружности (1) в полярных координатах получим

dp р е sin (f

d if) p + е cos p

(2)

0

5

5

0

5

Близкое совпадение производных по величине определяет начало дуговых выступов на эксцентриковой втулке под углами fa

Расчет по зависимостям (1) и (2) показывает, что наиболее благоприятное расположение радиальных дуговых выступов на эксцентриковой втулке определяется углами Дг 27°30. и Дз 2°30 при этом угол 2/ клина, образуемого в контакте дуговых выступов эксцентриковой втулки и поверхности обоймы принимался 2/3 - 30°.

Предложенная муфта свободного хода по сравнению с известными обладает более высокой надежностью в работе, простой и технологичностью конструкции. Надежность в работе обеспечивается равномерностью распределения нагрузки по дуговым выступам,

Формула изобретения

Муфта свободного хода, содержащая эксцентрик, обойму и установленную между ними эксцентриковую втулку с радиальными дуговыми выступами, отличающая- с я тем, что, с целью упрощения конструкции муфты и повышения надежности, радиальные взаимообращенные грани выступов, расположенные по одну сторону от оси симметрии эксцентриковой втулкиГнаклонены к оси ее симметрии под разными углами.

Использование: изобретение может быть использовано в машиностроении в приводах станков, рыбообрабатывающих машин и др. Сущность изобретения: между эксцентриком и охватывающей его обоймой установлены эксцентриковая втулка с радиальными выступами. Обращенные к другой радиальные грани выступов, расположенные по одну сторону от оси симметрии эксцентриковой втулки, наклонены к оси ее симметрии под углами, отличными один от другого. 3 ил.

Фиг. У

W/A

Я7х

Х

б

-&

Х/ХХ

2

ЪУ/77//////////.

Фаг.2

Фиг. 3