Фрикционная предохранительная муфта Советский патент 1974 года по МПК F16D43/22 

1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах различных машин.

Известна фрикционная предохранительная муфта 5содержащая ведущую полук уфту подвижно в осевом направлении установлен ную на приводном валу, и ведомую полумуфту, связанную с ведущей при помощи подпружиненных штоков и нажимчого элемента с фрикционной накладкой, гда ве Ш1чина крутящего момента превышает предельное значение, штоки, закрепленные при помощи ры чагов на ведущей полумуфте, оттягивают нажимной диск и ведущая полу- муфта проскальзывает относительно ведомой полумуфты. Однако при разных угловы скоростях ведомой и ведущей полумуфт они размыкаться не будут, так как нажимной диск будет прижат к ведомой полумуфте/ Предохранительная муфта не расцепляется и при изменении направления передачи крутящего момента.

Цель изобретения - обеспечение срабатывания муфты при изменении углового ускорения .

В предлагаемой муфте подпружиненные штоки выполнены раздвижными и закреплены шарнирно на ведущей полумуфте и нажимном элементе, причем последние снабжены торцовыми кулачками, расположеншлми с зазором один относительно дру1Х)Го, выбираемым при повороте ведущей полумуфты относительно нажимного эдемента или наоборот.

Для обеспечения автоматического вкл1( чения муфты при определенных шслах оборотов привода она может быть снабжена центробежными грузами, шарнирно соединенщ 1ми с ведущей полумуфтой, причем послефшя и нажимной элемент могут 6bmj Быпохш ны в виде дисков, соосно установленных на приводном валу. Кроме тою, в описываемой муфте нажимной элемен может быть выполшен в виде установленаи на иривод11ом валу втулки с шарнирно закрепленными на ней колодками, связанными с ведущей полумуфччэй с помощью пружин сжатия; ведомая нолумуфта может быть выполнена в виде барабана, охватывающе t коло,цки,

Описываемая муфта в диапазоне рабочкх рборогов привода предохраняет машин;; оэ: 1ерегрузок при заданном крутящем момен-те, муфта может разъединять валы или CHI;жать до минимума передаваемый крутящий момент при снижении оборотов привода., На машинах с большими вращающимися массами муфта может включаться только гюсле достижения двигателем определенно- 1Г1 чшсла оборотов, может иметь регу jmpOBKy включения по числу оборотов до , чтобы на тех машипах; где это не-, обходимо, обеспечить прокручивание рабо- чих органов при минимальных оборотах.

На фиг„ 1 представлена фрикциошгая предохранительная муф1а, в которой ной элемент выполнен в виде ( в выключенном положении) j на фиг 2 - то же, в рабочем положении; на фиг„ 3 -муфта, в которой нажимной элемент выполнен в виде втулки с шарнирно закрепленными на ней колодка ш ( в выключенном положении); на фиг, 4 - разрез по А-А на фиг, 3 (в рабочем положении); на фиг- 5 сечение J по на фиг, 4, положения ку-лачков в выключенном а и рабочем б положениях.

На валу 1 привода свобрдао установлена ведомая полумуфта 2, снабженная, например, звездочкой. Соосно по,1Г муфте| но с возможностью только осевог-о пере- мощения установлена ведущая нолумуфтаЗ; которая может быть снабжена фланцем (фиг, 1 и 2), Втулка ведущей нолумуфты и втулка нажимного элемента 4, который может быть выполнен или в виде ylcкa, или в виде втулки с шарнирно закрепленными на ней колодками (фиг. 3 и 4), снабжены торцовыми кулачками, расположенными с зазором один относительно другого (фиг. 5

Ведущг1я nonyMyrfcra и нажимной элемент связаны раздвилисыми телескопическими иичэками 5 с пружинами 6 и регулировочными гайками 7. Нажимной элемент имеет фрикционные накладки 8, которые могут быть выполнены отдельно в виде диска (фиг, 1 и 2).

Муфта может быть снабжена пусковым устройством 9, которое выполняется или в виде центробежных; колодок, щарнирно закрепленных на ведущей полумуфте, или в виде пружин сжатия, которые одними концами закреплены на колодках нажимпого элемента, а другими - на егчэ втулке.

Работа муфты, представленной на фиг 1 SJ 2. В начальном положении кулачки втулок ведущей полумуфты и нажимного

элемента взаимно соприкасаются с стороны своими тфодольными боковыми кромками, а с другой стороны между их другими кромками имеется зазор опредеГ1яемьгй углом:., |5 (фиг, 5, а). В этом положении их удерживают пружины 6, находящиеся на штоке 5 под углом (равным или меньшим угла трения) к оси вала 1, На фид% 5 пружины муфты (фиг. 1 и 2)ус ловно показаны в плоскости чертежа. Пружипы несколько сжаты регулировочной гайко,7 и распирают шток, который с одной стороны упирается в диск ведущей по-тгуыуфты, а с другой стороны - в нажимной , зажимая между нажимным элементом и ведомой муфтой фрикционную накладку 8.

; В начале вращения вала с пояумуфтой ведомая полумуфта под действием тормозной нагрузки от приводимого механизма (в том чис,пе и сил инерции) остается неподвижной вместе с фрикционной накладкой. Когда ведущая полу муфта повернется на угол , то кулачки еевтулки боковыми кромками со стороны имев- ше1Х)ся зазора соответственно натолкнутся на кромки кулачков втулки нажимного элемента, а между ранее соприкасавшимися кромками образуется зазор также 1 определяемый углом (фиг. 5, б), В результате нахкимной элемент начнет вращаться совместно с ведущей нолумуфтой и валом Но при повороте ведушей пояумуфты относительно пажиьшого элемента на yroji j5 увлекаемые им пружины 6 со iсвоими ш.токами S повернутся на уг-олсА, и их оси станут гшраллельны оси вала телескопические штоки сожмут пружины 6 и усилие, с которым они зажимали фрикционную накладдсу. нажимным элементом и ведомой полумуфтой, возрастет.,

Расчетом и опытом пружины подбираются такими, чтобы обеспечить необходимый момент трен.ия для приведения во вращени ведомой полумуфты, связанной с привод - мым в движение механизмом. Момент тре ния , быть больше тормозного момента от рабочей .нагрузки, но не превышать при возможных перегрузках допусти мый с точки зрения прочности .механиз.ма И элементов привода.

,.рЦ або1ает как ггускрвая Припуо,ке-в ход механизма муфта включается, как описана выше. При этом некоторое начальное время тормозной момент; дей, ствующий на ведомую нол муфту из-за

инерции элементов приводимого в даиже ние механизма, может быть значитепьным5;

но он будет меньше или равен заданному , максимальному моменту трения в муфте,,

Больше, чем последний} он не может

так как уже при дх равенстве муфта будет. пробуксовывать Причем чем больше бу-

: дет масса, приводимая в движение, тем меньше будетускорение ее разгона, и

I наоборот. Пробуксовка будет происходить

i до тех пор, пока не сравняется скорасть приводимых элементов ведомой полумуфть1 со скоростью привода ведущей полумуфты

,,и нажимного элементаз сцепленных между ; собой Kj-лачками. При этом ускорение ста«: нет равным нулю.,

. .i PQQ9 fl iS3., Если при работе механизма тормозной мент от рабочей нагрузки по какой-либо причине станет больше заданного макси мального момента трения, то полумуфта 2, воспринимающая этот тормозной момент, будет пробуксовывать и этим самым преfдoxpaнять механизм от перегрузки. При этом скорость полумуфты 2 либо уменьшиа ° ся, либо попумуфга остановится при продолжающемся вращении ведущего вала с полумуфтой 3 и нажимным элементом,

Муфта работает ж обгонная. При ком уменьшении скорости .;или остановке привода, и, следовательно, вала с полу1у1уф-1 той 3 нажимной элемент, увлекаемый че™ рез фрикционную накладку полумуфтой 2 (связанной с продолжающим по инерции движение механизмом), повернется относи- тельно полумуфты 3 на угол Р , определяемый зазором кулачками полумуфты 3 и нажимным элементом, а пружи ны 6 встанут в исходное положение под угломер к оси вала. При этом их усилие и, следовательно, момент трения уменьшается, и полу муфта 2 под действием инерции будет продолжать вращение относительно

нажимного элемента, пока не остановится. ;

Работа муфтМд .представленной S...iL. начальном положении кулачки ведущей полумуфты и втулки нажимногчэ элемента с одной стороны соприкасаются своими продольными боковыми кромками, с другой стороны между их Щ)угцми кром« ками иьлеется заэор, определяемый углом i (фиг. 5, а). При этом пружины 6 cocso-i ими стаканами находятся под углом сЛ к радиусу муфты (угол (А равен или меньше угла трении). Пружины 6 Несколько сжаты регулировошыми гайками 7 и через стаканы прижимают коподки нажимного

мента к цилиндрической поверхности бара 1 бона ведомой лолумуфты : В начале вращения вала с ведущей по- , л.муфтой ведомая полумуфта под действием ; тормозной нагрузки ( в том числе и инер« j дик) ПРИБО.ЕЩМОГО в действие механизма , остается неподвижной вместе с прижаты- ,МЕ к ней колодками с При повороте полу муфты 3 на угсл 0 ее кулачки боковыми кромками со стороны имевшихся зазоров наталкнз тся на кромки кулачков втулки нагжЕмыого элемента. При этом между ранее согфикасавшимися кромками образуется зазор, также определяемый углом (фиг. 5, б) В результате элемент, а вместе с ним и колодки начнут совместно вращаться с полумуфтой 3 и валом 1. Но при пово роте полумуфты 3 относительно колодок на угол jb увлекаемые ею пружины 6 со своими стаканами повернутся на угол (А и вста- HjrT вдоль радиусов муфты Телескопические штоки сожмут прухшны, и усилия, с которыми они прижимают колодки к полумуфа 2, возрастут

Расчетом и опытом пружины подбираются такими, чтобы обеспечить необходимьш момент трения д/ш приведения во вращение полумуфты 2, связанной с приводимым в движение механизмом, Момент трения дол t жен быть больше тормозногхэ момента от рабочей нагрузки, нр не превьшаать привозможных перегрузках допустимый с точки зрения прочности механизма и элемен-гов привода,

yfe3n ,В,, jS,ib пусковая При irycKe в ход механизма муфта включается, какописано выше. При этом некоторое начальное время тормозной момент, действующий на полумуфту 2 из-за инерции элементов приводимого в движение механизма, может I быть значительным Но он будет меньше |Или равен заданному максимальному момен- ту трения в муфте, Больше, чем послед11ий

он не бытЬ; так как уже при их равенстве муфта будет пробуксовывать. Причем чем больше будет масса, приводимая

в движение, тем меньше будет ускорение ее разгона, и наоборот. Пробуксовка будет происходить до тех пор, пока не срав1шется скорость приводимых элементов полук уфты 2 со скоростью привода (вала 1 с муфтой 3 и сцепленной с нею втулками

; нажимного элемента с колодкаыи). При этом

ускорение станет равным нулю,

.-МхФ: Д„ P...S.Ti .IKisSi

; Если при работе механизма тормозной мо.мент от рабочей нагрузки по какой-либо причине станет больше заданного максимального момента трения, то полумуфта 2g воспринимающая этот тормозной момент, будет пробуксоБЬшать, предохраняя механиз от недопустимой перегрузки. При этом ско рость полумуфты 2 либо уменьшится, либо она совсем остановится при продолзкающем ся вращении ведущего вела с полумуфтой 3, нажимным элементом и колодаами,; Муфта работает как обгонная -При реэком уменьшении скорости или остановке привода, и, следовательно, вала с лолумуф той 3 колодки, увлекаемые полумуфтой 2 {связанной с продолжающим по инерции движение механизмом), повернутся вместе с ншкимным элементом относительно по- лумуфты 3 на угол , определяемый за зором между кулачками полумуфты 3 и j втулки нажимногхз элемента, а пружины 6 исходное положение под углом сй к ; радиусу муфты. При этом их усилие и, сле довательно, момент трения уменьшатся, и полумуфта 2 под действием собственной инерпии будет продолжать вращение относи тельно колодок и связанных с ними элемен тов муфты, пока не остановится. Центробежные грузы или пружины кру чения задерживают включение ведомой по лумуфты 2 до тех пор, пока вал 1 не на берет необходимого числа оборотов. .Предмет изобретения 1. Фрикционная предохранительная .муфта, содержащая ведущую полумуфту, подвижно в осевом направлении установленную на приводном валу, и ведомую полумуфтуа связанную с ней прк помощи подпружиненньпс штоков и нажимного элемента с фрик- ционной накладкой} отличающаяс я теМз чк) с целью обеспечения сраба тьтания муфты при изменении углового ускорения;, поддружиненныештоки выаолнены раздвижными и закреплены щарнирно на ведущей полумуфте и нажимном элементе, причем последние снабжены торцовы ь и кулачками, расположенными с зазоро одйн относительно другого, выбираемым при по вороте ведущей полумуфты относительно нажимного элемента или наоборот. 2 Муфта по п, Ij о т л и ч а ю щ а« я с я тем, что, с делью обеспечения автоматического включения при определенных числах оборотов привода, она снабжена центробежными грузами, щарнирно соединенными с ведущей полумуфтой, причем последняя н нажимной элемент вьшолнены в виде дисков, соосно установленных на тдакводном валу-, 3, Муфта поп. l,oтличaющaя с я тем, что нажимной элемент вьшолнен в виде установленной на приводном валу втулки с шарнирно закрепленными на ней колодками связанными с ведущей по- тумуфтой с помощью пружин сжатия, причем ведомая полумуфта выполнена в виде барабана, охватьшающего колодки.

Фиг.1

i

5