КУЛАЧКОВАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА Советский патент 1971 года по МПК F16D11/14 F16D7/04 

Изобретение относится к области машиностроения.

Известны кулачковые предохранительные муфты, содержащие две полумуфты, одна из которых подпружинена.

Недостатком этих муфт является их быстрый износ и повреждение ведущих поверхностей кулачков в результате ударов при срабатывании, особенно при больщих скоростях вращения.

Отличием предложенной муфты является то, что на конце гребня каждого кулачка выполнен скос под углом у, определяемым по уравнению:

180000fAi tg(« + ) + tg4 QD-n

2(1 - Лг)

( + ) + tg ш

F - сила прижатия полумуфты;

Л - наибольщая высота кулачка (в см);

hz - высота кулачка (в см) до его горизонтальной поверхности, обозначенной на чертеже поз./2;

Q - вес подвижных частей;

Это отличие обеспечивает безударную работу муфты при высоких скоростях вращения.

На фиг. 1 ноказана кулачковая предохранительная муфта в сборе; на фиг. 2 - профиль кулачка; на фиг. 3 - вариант исполнения кулачка двустороннего частого срабатывания. Муфта содержит кулачковую полумуфту /,

соединенную с ведущей деталью 2 и входящую в зацепление с кулачковой полумуфтой 3, плавающей по щпонке 4 вдоль ведомого валика 5, пружину 6, стонорную шайбу 7, регулирующую гайку 8 и крышку 9.

Обе полумуфты имеют одинаковые профили кулачков.

Ведущая поверхность 10 выполнена под углом а к оси вращения, обеспечивающим соскальзывание при заданном моменте.

Скос (поверхность) }} выполнен под углом р к ведущей поверхности (р 10-15°), обеспечивающим обязательное скольл ение, несмотря на возможные забоины при том же вращающем моменте, при котором произощло соскальзывание с ведущей поверхности. Скос предназначен для восприятия ударов сопряженных кулачков перед остановкой. ность 13, которая предназначена для подбрасывания сопряженной полумуфты. Угол Y должен обеспечить подбрасывание, что, в свою очередь, приводит к проскакиванию кулачка через впадину при рабочей скорости. Для расчета угла у предлагается следующая формула: , 180000Mi tg(a -f 3) + tg « Is I - 2(h,-fi,) 4tg(:-l-3)-t-tga F - сила прижатия полумуфты; hi - наибольшая высота кулачка (в см) /12 - высота кулачка (в см) до его горизонтальной поверхности, обозначенной на чертеже поз. 12; Q - вес подвижных частей; D - диаметр муфты (в см), п - скорость вращения (в об/мин); а, р, со - углы профиля кулачка, обозначенные на чертенке. Поверхность 14 может иметь угол наклона 03, отличающийся от угла а в зависимости от назначения муфты. При изготовлении муфты для частого срабатывания при вращепии в обоих направлениях профиль кулачка должен быть выполнен со скосами 15 на обоих концах 16, образующими впадину 17. Расчет угла у в этом случае производится по формуле: , 180000FA tg (g -b g) + tg CQ Количество кулачков на каждой полумуфте в обоих вариантах целесообразно делать минимальным. Муфта работает следующим образом. При вращении полумуфты 1 ведущая поверхность 10 взаимодействует с такой же поверхностью ведомой полумуфты. При возрастании вращающего момента выще нормы поверхность 10, благодаря углу а, преодолевая силу пружины, отжимает полумуфту 3, скользя последовательно по поверхностям 10, и, 12, 13. При переходе на поверхность 11, /2 и /5 к моменту расцепления взаимодействующих кулачков их относительная скорость настолько велика, что скольжение сообщает полумуфте такую энергию отталкивания, которая обеспечивает длительность сближения, необходимую для того, чтобы впадина проскочила, и полумуфты ударяются поверхностями 12. Эти отталкивания будут повторяться при каждом сбеге кулачков друг с другом до остановки ведущей полумуфты. Остановка ведущей полумуфты, неизбежно связанная с относительным замедлением полумуфт, уменьшает энергию отталкивания н полумуфты начинают ударяться скосами 11. Эти удары будут повторяться при каждом сбеге кулачков друг с другом до остановки ведущей полу муфты. При снижении скорости относительного вращения до безопасной для поверхности 10 кулачки начнут попадать во впадины, окончательно тормозя вращение. Предмет изобретения Кулачковая предохранительная муфта, содержащая две полумуфты, одна из которых подпружинена, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения безударной работы при высоких скоростях вращения, на конце гребня каждого кулачка выполнен скос под углом у, определяемым по уравнению: 180000fMtg( + )-btgH 2(,) (a + ) + tg ш F - сила прижатия полумуфты; hi - наибольшая высота кулачка (в см); hz - высота кулачка (в см) до его горизонтальной поверхности, обозначенной на чертеже поз. 12i Q - вес подвижных частей; D - диаметр муфты (в см); п - скорость вращения (в об/мин); а, р, со - углы профиля кулачка, обозначенные на чертеже.