РОЛИКОВАЯ ОБГОННАЯ МУФТА Советский патент 1969 года по МПК F16D41/08 

Изобретение относится к устройствам, осуществляющим СВЯЗЬ ведущего и ведомого валов таким образом, что автоматическое сценление ведущего вала с ведомым при уравнении их скоростей и возможность вращения ведомого вала быстрее (в том же направлении) ведущего вала обеспечивается независимо от нанраВления вращения ведущего вала.

Изобретение может быть применено в летательных аппаратах, кораблях, транснортных и Сельскохозяйственных машинах, в металлорежущих станках и пр.

При использовании известных реверсивных обгонных муфт В зонах контакта обоймы, роликов и звездочки неизбежно появление высоких удельных давлений вследствие больщих нормальных СИЛ при малых приведенных радиусах кривизны контактных поверхностей и линейчатом характере контакта, что является причиной недолговечности и значительных габаритов известных муфт.

Известны обгонные муфты одностороннего действия, передача крутящего момента в которых происходит благодаря зацеплению, в результате заклинивания роликов между контактными -поверхностями наружной и внутренней нолумуфт, выполненными в виде частей цилиндрической поверхности с кривизной, равной -кривизне поверхности ролика. Однако такие обгонные муфты являются нереверсивныМИ, они ооеснечивают возможность автоматического сцепления ведущего вала с ведомым при уравнивании нх скоростей и вращение ведомого вала быстрее ведущего вала только

при одном определенном направлении ведущего вала.

Для обеспечения передачи крутящего момента В обоих направлениях в описываемой 51уфте контактные новерхности полумуфт, представляющие собой части цилиндрической повер.чности с крив1 зной, равной кривизне роликов, выполнены двусторонними, а в качестве всномогательной обгонной муфты использоБЯГа муфта с поворотныМ сепаратором.

Благодаря выполнению двусторонних контактных поверхностей, а также применению вспомогательной реверсивной щариковой обгонгой уфты с иоворотным сепаратором, предлагаемая муфта способна работать при

любом направлении вращения внутренней нолумуфты, т. е. приобретает свойство реверсивности.

На фиг. 1 изображена описываемая муфта; на фиг. 2 - схема образования профилей вырезов (а - внутренней полумуфты, б - наружной нолумуфты); на фиг. 3 - схема работы щарпковой обгонной муфты в зависимости от направления вращения ведущей нолу: 1уфты (а - вращение внутренней полумуфты против часовой стрелки, б - по часовой стрелке. На

фиг. 3, а показано: положение / - наружное кольцо обгоняет в«угреннее; положение // - кольца сцепляются; на фиг. 3, б - показано: положение / - наружное -кольцо обгоняет внутреннее; положение // - кольца сцепляются.

Описываемая муфта состоит из наружной лолумуфты 1, внутренней нолумуфты 2, шариковой обгонной муфты 5, обоймы 4, роликов 5, сепаратора 6, шайб 7.

Наружная полумуфта /, состоящая из двух половинок, плотно охватывает наружное кольцо шариковой обгонной муфты 3, внутреннее кольцо которой охватывается половинками полумуфты 1 с зазорОМ.

Каждая профилированная выемка полумуфты 1 имеет две контактные поверхности (см. фиг. 2). Внутренняя полумуфта 2 имеет посредине проточку для свободного прохода пружинных ланок обоймы 4 при подъеме или онускании роликов 5.

профилированная выемка полумуфты 2 (см. фиг. 2) имеет две контактные поверхности, разде«тенньге углублением.

Вспомогательная обгонная муфта 3 имеет поворотный сенаратор, благодаря чему она является реверсивной обгонной муфтой. Поворотный сенаратор надет с натягом на внутреннее кольцо с продольными канавками таким образом, что произвольный поворот его от действий на него шаряков невозможен; в то же время сепаратор способен поворачиваться относительно внутреннего кольца от действия на пего внешнего источника энергии на угол ТПоворот сепаратора относительно внутреннего кольца ограничивается вынолненными на сепараторе упорами, которые входят в нродольные канавки.

Концы поворотного сепаратора выведены через вырезы в полумуфте 2 и шайбе 7 наружу муфты.

Обойма 4, изготовленная из нружинной стали, имеет лапки, плотно охватываюнхне ролики 5, удерживающие их либо в углублениях выемок полумуфты 2, так что при обгоне ролики не касаются новерхностей нолумуфты /, лнбо 1на контактных поверхностях нри сценленни.

К внутреннему .кольц шариковой обгонной муфты 3 обойма 4 крепится жестко, например приклепывается.

Количество выемок полумуфты / кратно количеству .выемок нолу.муфты 2, а количество шариков равно количеству выемок полумуфты /.

Муфта может работать в одном из двух режимов: в режиме одностороннего реверса или в режиме двустороннего реверса.

Режим одностороннего реверса характеризуется тем, что ведущим звеном в муфте может быть только одна из полумуфт - либо внутренняя, либо наружная.

происходить на ходу, без изменения направления вращения полумуфт.

Ведущее звено определяется в зависимости от скорости цоворота сепаратора щариковой обгонной муфты относительно ее внутреннего кольца в момент реверса. При замедленном повороте сепаратора ведущим звеном становится наружное кольцо.

Режим одностороннего реверса осуществляется подключением сепараторов либо к невращающемуся элементу, или вращающемуся медленнее внутренней иолумуфты (ири этом ведущим звеном становится внутренняя полумуфта), либо к элементу, вращающемуся быстрее внутренней полумуфты (при этом ведущим звеном становится наружная полумуфта).

Режим двустороннего реверса осуществляется подключением сепаратора к импульсному электромагнитному устройству или к шаговому электродвигателю.

Ниже рассматривается работа предлагаемой муфты для случая, когда ведущнм звеном является внутренняя полумуфта.

Сцепление. При вращении внутренней полумуфты 2 против часовой стрелки со скоростью, большей скорости наруж1ной нолумуфты 1, шари ки увлекаются силой трения подпружиненного эластичного кольца в сторону симметричной канавки. Так как при этом сепаратор повернут относительно внутреннего кольца шариковой обгонной муфты 3 нротив его хода (в результате воздействия на него невращающегося элемента), ленестки сепаратора не нрепятствуют за катыванию шариков в симметрич ную канавку.

В момент совпадения профилей несимметричной и симметричной канавок колец шариковой обгонной муфты 3, происходит закатывание двух шариков в симметричную канавку и сцепление этих колец.

Так как наружное кольцо шариковой муфты 3 жестко зафиксировано между половинками наружной полумуфты /, а обойма 4 прикреплена к внутреннему кольцу шариковой муфты 3, происходит сцепление полумуфты / с обоймой 4.

После полного сцепления колец шариковой муфты 3 обойма 4 при дальнейшем повороте ведущей полумуфты 2 заставляет ролики 5 поворачиваться вокруг гребней, образованных пересечением контактных поверхностей с углублениями, выкатывая ролики 5 таким образом из углублений и выемок полумуфты 2. Поворот роликов 5 вокруг гребней происходит до упора в контактные поверхности.

Одновременно с упором роликов 5 в контактные поверхности ведущей полумуфты 2 происходит упор контактных поверхностей ведомой полумуфты в ролики 5. Такая синхронность сцепления роликов 5 с обеими полумуфтами 1 vi 2 достигается регулировкой углового положения наружного кольца шариковой муфты 3 относительно наружной полумуфты 1.

ся за счет сил трения, возникающих по торцам этого кольца и половинок полумуфт при стяжке их болтами, регулировка обеспечивает высокую точность. Небольшие ногрешиости изготовления и сборки частей муфты компенсируются за счет пружинящих свойств обоймьг 4.

Расцепление. При вращении наружной полумуфты / против часовой стрелки со скоростью, большей скорости внутренней полумуфты 2 на ролики 5 действуют контактные поверхности выемок полумуфты 1, противоположные контактным поверхностям, осуществляющим передачу крутящего момента, заставляя их поворачиваться вокруг гребней выемок полумуфты 2 в сторону углублений до тех пор, пока ролики 5 не нач-нут закатываться в эти углубления под действием пружинных лапок обоймы 4.

Как только рол«ки 5 упрутся в углубления выемок полумуфты 2, поворот обоймы 4 и, следовательно, внутреннего кольца ша.риковой муфты 3, сцепленной заклиненными шарика ш с «аружным кольцом, прекратится. С этого момента внутреннее кольцо шариковой муфты 3 будет вращаться как одно целое с полумуфтой 2, в результате чего наружное кольцо шариковой муфты 3 будет обгонять внутреннее кольцо. При этом шарики расклиниваются (так как боковые поверхности прямой и несимметричиой канавок колец, между которыми закли нены два шарика, расходятся -по мере их взаимного поворота) и выкатываются под действием сил трения подпружиненного эластичного кольца из симметричной канавки в продольные канавки шариковой муфты 3.

Обгон. Ролики 5 утоплены в углублениях полумуфты 2 лапками обоймы 4 и не касаются наружной полумуфты /, а шарики совершают возвратно-поступательные движения .вдоль продольных канавок внутреннего кольца шариковой обгонной муфты 3. При этом шарики

не могут повернуть сепаратор 6 относительно внутреннего кольца, так как он достаточно ьлотно охватывает это кольцо, лепестки сепаратора препятствуют закатыванию щариков в

5 симметричную канавку.

Реверс. Реверс при работе муфты в этом режиме происходит в результате -изменения направления вращения полумуфт. Таким образом, при вращении внутренней полумуфты з

0 другую сторону - по часовой стрелке - сепаратор 6, притормаживаясь невращающимся элементом (на чертежах не показав), повернется относительно внутреннего кольца шариковой обгонной муфты против его хода на угол

5 7 , вследствие чего лепестки сепараторов не будут препятствовать закатыванию шариков в симметричную канавку в случае вращения внутреннего кольца со скоростью, большей скорости наружного кольца. В то же время, в случае вращения наружной полумуфты 7 со скоростью, большей скорости внутренней полумуфты 2, лепестки сепаратора 6 перекрывают симметричную канавку внутреннего кольца шариковой обгонной муфты 3, не давая шари5 кам закатиться в нее и заклиниться.

Работа предлагаемой муфты для случая, когда ведущим звеном является наружная полумуфта, в принципе не отличается от вышесписанной работы муфты.

30

Предмет изобретения

Роликовая обгонная муфта по авт. св. До 245506, отличающаяся тем, что, с целью

5 обеспечения передачи крутящего момента в обоих направлениях, каждая профилированная выемка полумуфт дополнена контактной поверхностью для заклинивания роликов при реверсе муфты, а в качестве вспомогательной обгонной муфты использована муфта с поворотным сепаратором.

© 3 I

2 -Ч- : rjir, UliU.lili- I 1