ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МУФТА Советский патент 1970 года по МПК F16D37/00 

Изобретение относится к центробелсны.м муфтам, s которых применяется в качестве соединительного элемента гранулированный или псевдожидкий .материал, т. е. небольшие шарики, передающие крутящий момент от ведущего элемента к ведомому. Муфта такого типа имеет полый корпус, установлеяный внутри корлуса ротор и помещенный между ними гранулированный материал.

Известно, что муфты такого типа могут обеспечивать постепенное возрастание величины крутящего момента, передаваемого от ведущего элемента к ведомому. Но так как гранулированный материал находится под действием центробежной силы, он не может расцепляться произвольно, а это означает, что он не может применяться в определенных случаях, если только не предусмотрены вспомогательные устройства. Это может относиться к автомобилям, где необходимо расцепление для коробки скоростей. С другой стороны, для тяги и многочисленных .промышленных применений требуется при пуске такой крутящий момент, который должен быть выше обычного крутящего момента.

Центробел ные муфты такого типа уже известны. Однако они не обеспечивают длительной пробуксовки сцепления вследствие локализова-нного повышения температуры. Действительно, при работе таких муфт небольшие кучки гранулированного материала остаются или заклиниваются между конвергентными (сходящимися в одной точке) поверхностями

корпуса и ротора, в результате чего от трения этого материала о ротор, когда происходит пробуксовка, образуется тепло, которое не рассеивается.

Цель настоящего изобретения - создание

усовершенствованной муфты вышеуказанного типа, которая за счет незначительного уменьшения выходной мощности обеспечить длительную пробуксовку без чрезмерного повышения рабочей температуры.

Описываемая муфта отличается от известных тем, что канавки ротора и корпуса расположены радиально или под углом к радиальному направлению и закруглены в основании, причем ширина канавок ротора не равна ширине канавок корпуса, а между смежными канавками образованы гребни.

Соответственно, длительная пробуксовка не приводит к местному повышению температуры.

В описываемой муфте использована турбулентность гранулированного материала без существенного увеличения потерь на трение, которые могут быть не более lo/cСтремление к проскальзыванию (пробуковке) может быть ограничено посредством увеличения числа канавок на поверхностях корпуса и ротора; посредством увеличения глубины вышеуказанных канавок; увеличения высоты разделительных гребней между канавками и посредством расположения канавок ротора и корпуса под углом по отношению друг к другу.

Благодаря способности описываемой муфты допускать пробуксовку, без риска разрушения муфты можно применять сильное и постепеиное торможение; также группировать несколько таких .муфт таким образом, чтобы они действовали последовательно и соответственно осуществляли иоследовательные и автоматические преобразования крутяших чмоментов с изменяемым передаточным числом в данных зубчатых передачах.

Следует отметить, что большим 1преимушеством описываемой муфты является то, что она может быть ограничителем крутящего момента, фильтром крутильных колебаний или, при необходимости, тормозным устройством.

На |фиг. 1 показана описываемая муфта, продольный разрез; на ,фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вертикальная проекция ротора внутри коробки.

Корпус муфты состоит из двух боковых крышек 1, соединенных болтами 2 посредством поперечной детали 3. Эти боковые крыщки / могут быть отлиты или отштампованы. Они имеют охлаждающие ребра 4. Одна из крышек оснащена запирающим уст1ройством 5 для загрузки исевдожидкости или гранулированного материала.

Выбор толщины распорных деталей 3 определяет внутренний объем корпуса и, следовательно, количество тсевдожидкости. Толщина распорных деталей определяет расстояние между боковыми деталями, т. е. расстояние между канавками, которые расположены на внутренних поверхностях выщеуказанных боковых деталей. Это расстояние также определяет скольжение муфты.

Предпочтительно гранулированным материалом может быть или гранулированный металл, желательно из нержавеющей стали, или небольшие шарики из стальной стружки, или небольшой сферический материал диаметром меньше, чем 2 мм. Эти Материалы имеют то преимушество, что они обеспечивают высокостабильную работу и большое сопротивление истиранию и спеканию под действием тепла. Эти качества могут быть улучшены посредством механической или химической обработки, как, например, посредством сульфинизации rли добавления небольшого количества смазочных продуктов и веществ для взаимной изоляции зерен, например кремниевой слгазки, графита или двусерного молибдена.

8. В общем конструкция поверхностей корпуса является конической, но она может быть плоской, тогда гребни 8 имеют угол наклона относительно оси корпуса 50-70°. Канавок 7 имеется несколько (не менее 12), и они являются сравнительно глубокими, так что кривая 9, которая определяет сечение и которая по существу представляет собой дугу круга, имеет высоту, равную приблизительн.о V(i ее длины.

Внутри корпуса расположен ротор 10 с канавками //. Число этих канавок около десяти. Как п канавки 7, они являются сравнительно глубокими и отделены друг от друга

острыми гребнями 12.

Для того чтобы кромки ротора периодически не касались поверхностей кромок корпуса, число канавок ротора и корпуса может не иметь общего делителя. Кроме того, канавки

на двух поверхностях ротора и двух частях корпуса могут иметь угловое расположение. Таким образом, каналы суженных интервалов между кромками корпуса и ротора не оказываются одновременно на обеих сторонах

муфты.

Поверхности корпуса и ротора могут быть улучщены посредством металлизации, проводимой с помощью обработки, например, способом Шупа или какиМ-либо другими методами.

Кроме того, по периферии для исключения заклинивания гранулированного материала края ротора и корпуса, соответственно, могут также иметь выемки 13, 14.

Наконец, толщина ротора 10 гораздо больще по периферии, чем в центре, результатом чего является наклон канавок // и гребней 12 по отношению к оси ротора, тем не менее угол наклона к оси меньще, чем у гребней 8.

Ротор 10 щарнирно подсоединен к валу /5 посредством кольца 16. Соединительное устройство 17, которое может состоять из изогнутой металлической полосы, резинового кольца или кремнистого элемента, предотвращает выход гранулированного материала, заключенного в корпусе.

Муфта работает следующим образом. При вращении ведущий вал 6 приводит в движение «епосредетвенпо корпус муфты и вследствие этого появляется тенденция к распределению гранулированной массы на -периферии этого корпуса. Ротор вращается посредством трения, действующего в основном в суженных пространствах между краями ротора и краями корпуса. Так как количество канавок корпуса и ротора различно, то их края не совпадают одновременно, в результате обеспечивается ровный положительный привод. Однако определенное количество гранулнрованного материала раснолол ено в канавках ротора и корпуса, причем гранулированный материал, размещенный в канавках корпуса, приводится в движение в направлении, указанно.м стрелкой Б, тогда как грануществляет относительное движение в направлении стрелки В. Благодаря закругленной конструкции канавок, обращенных друг к другу, гранулированный материал стремится начать циркуляцию, т. е. материал, содержащийся в канавках ротора, обменивается на материал, содержащийся в каиавках корпуса. Тепло, возиикщее в результате трения, соответственно проходит но направлению к стенке корпуса и удаляется наружу через ребра последнего. В гранулированном материале распределяется 85а/о освобожденного тепла, и только Юз/о - Б роторе; охлаждение оборудования облегчается посредством перемещивания гранулированного материала, который касается корпуса. Предмет изобретения 1. Центробежная муфта, содержащая полый корпус, внутри которого расположен ротор, а между ними помещен гранулированный материал, причем снаружи в роторе и на внутренних стенках корпуса выполнены канавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее нагрузочной способности и уменьшения нагрева, канавки расположены радиально и закруглены в основании, причем ширина «анавок ротора не равна ширине канавок корпуса, а смежными канавками образованы гребни. 2.Муфта по П. 1, отличающаяся тем, что, канавки расположены наклонно относительно радиального направления. 3.Муфта по 1ПП. 1-2, отличающаяся тем, что число канавок в.роторе принято неравным числу канавок в корпусе. 4. Муфта .по пп. 1-3, отличающаяся тем, что толщина ротора возрастает от центра к периферии. 5.Муфта по пп. 1-4, отличающаяся тем, что гребни между с.межными канавками корпуса расположены под угло.м 50-70° к его оси. 6.Муфта но пп. 1-5, отличающаяся тем, что гребни между канавками ротора расположены 1под углом 70-85° друг к другу. 7.Муфта по пп. 1-6, отличающаяся тем, что в корпусе выполнено 12 канавок. 8.Муфта по пп. 1-7, отличающаяся тем, что канавки корпуса выполнены с глубиной, равной 1/6-Vio их ширины. 9.Муфта по нп. 1-8, отличающаяся тем, что гранулированный материал составлен из шариков с диаметром не более 2 мм.

/ -л

usZ

f3