Предохранительная муфта Советский патент 1977 года по МПК F16D7/06 

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА

Изобретение относится к области махшшостроення.

Известна предохранительная муфта, содержа1ЩЯ ведущую и ведомую полумуфты, взаимодействующие через tena. качения, расположенные в канавках ведущей полумуфты и поджимаемые упругой обоймой. Тела качения вьшолнены в виде ступенчатых роликов, на концах которых установлены подщипникн, размещенные в пазах, расположенных по периферии ведомой полумуфты в виде двух жестко связанных между собой дисков, в зазоре между которьпуси смонтирована ведущая полумуфта 1.

Недостатками муфты являются больщой разброС по моменту срабатывания, значительные потери на трение, прогрессирующая раскатка упругой обоймы и быстрая поломка.

Известна также предохранительная муфта, содержащая охватывающую полумуфту, выполненную в виде стакана со смонтированным в нем упругим злементом, имеющим форму прямоугольника и взаимодействующим внутренней поверхностью граней с телами качения в виде роликов, помещенных в пазах охватываемой полумуфты 2. Данная муфта является наиболее блнзким

прототипом по технической сущности и достигаемому зффекту. Однако в этой муфте упругий элемент в местах стьжа граней не зафиксирован в радиаль1ЮМ направлешш, что приводит к его интенсивному износу. Ролики муфты взаимодействуют с гранями упругого элемента и, следовательно, изгибающее усилие будет небольшим нз-за незначительного плеча приложения усилия роликов, что уменьщает нагрузочную способность.

С целью обеспечения фиксащш упругого элемента в радиальном направлении для повышения щдежности и нагрузочной способности предлагаеМ( муфты каждое ее тело качения размещено в зоне стьпса граней упругого элемента, а наружная поверхность каждого стыка вьшолнена криволинейной с кривнжой, равной кривизне внутренней поверхности стакана, и сопряже.на с ним.

Внутренняя поверхность стыка граней упругого элемента может быть вьшолнена с радиусом, равным радиусу тела качения. Муфта может быть снабжена элементами, например штырями, закрепленными на одной из полумуфт, а тела качения, вьшолненные в виде роликов, свободно установлены на упомянутых штырях. Кроме того, упругий

элемент муфты может быть Еьишлнен из зластомерного материала.

На фиг. 1 изображена предлагаемая муфта в

аксонометрии; на фиг. 2 - разрез А-А ш фиг. 3

(увеличенный вид); на фиг. 3 - разрез Б-Б на

фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 5

разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг. 6 - муфта в

разобранном виде с показом составкьи эле1«ентов устройства; на фиг. 7 дан разрез, идентичньш разрезу, показанному на фиг. 4.

Муфта содержит охватывающунз полумуфту в виде стакана 1, посаженного на шпош-се на ведомом

валу 2 и вращающегося относителыю его оси. Внутри стакана 1 помещен некругльп многоугольной формы элемент, показанный общей позидашй 3, который вращается вместе, со стаканом.

Соединительный элемент 3 изготавливается из со ответствующего упругого материала и сосхоит из четырех одинаковых деталей 4, в нутрен ше поверхности 5 которых равномерио расположены по окружности относительно ведомого вала 2 и на расстоя таи от оси этого зала. Внутреншш поверхности 5 образуют некрутлое, например, много толыюе отверстие, в котором помещаются вращающиеся соединительные элементы, например ролики б, которые расположены равномерно. по окружности относительно оси вала 2.

Наружные поверхности 7 по углам соединительного упругого элемента 3 соприкасаются с внутренней поверхностью стакана 1 и выполнены с кр}тизной, равной кривизне внутрешюй поверхности 8 стакана 1, причем для соединения упругого элемента 3 со стаканом 1 использованы четыре расположенных продольно стерж 1Я 9, что обеспечивает одновреме)пюе вращение указан1Ц 1Х упругих элементов. Каждый ролик 6 вращается на расположенных продольно осях 10. Когда ролики б занимают положение относительно упругого элемента 3, как это показано на фиг. 2, каждый из 1-ш.к взаимодействует с внутренней криво;шнейной повермюстыо 11 угла, образованного пересечением каждой пары деталей 4. Следует отметить, что левые конщз осей 10, как это показано на фйг. 3 и 5, входят в отверстия кольцевой деталз 12, )хсторая соединена ншонкой с кондо ) едущего sajsa 13. Противоположные концы осей 10, выступающие из роликов б, входят в отверстия диска 14. Таким образом, из сказанного видно, что ролики 6 установлены с возмолсностью вращения совместно с ведушям валом 11 и относительно его оси, а также относительно расположенной оси ведомого вала 2. Левые когщы стержней 9, как это показано на фиг. 3 и 5, проходят в отверстия, имеющиеся в крышке 15. Когда ролики 6 располагаются в углах поверхностей 5 упругого элемента 3, ведущего вала 13 приводит во вращегоге стакан 1 и ведомый вал 2. Для того, чтобы ролики 6 передали вращение на упругий сосди штельньш элемент 3 и, следовательно, на ведомый вал 2, должно быть соблюдено условие, при котором крутящий момент не должен превышать заданной величины. Соверщенно очевидно, что если крутящий момент превысит заданную величину, то ролики 6 получат смещение внутри элемента 3 н займут положение, которое показано на фиг. 4. Это приведет к тому, что промежуточные части каждой детали 4 деформируются в наружном направлении, что ограничивает эффективность действия роликов в отнощении передачи вращающего момента. Если условие, которое требуется для вращения ведомого в;ша 2, уменьщается до заданного предела, ролики 6 автоматически устанавливаются в исходное положение,, то есть в положение, при котором осуществляется нормальное вращение, (фиг. 2). Вал 2 может вращаться в любом направлении без каких-либо дополнительных конструктивных .изменений указанного устройства для соединения валов.

На фиг. 7 показан несколько измененный вариант конструкщ1И устройства для соединения валов, например муфты, который заключается в том, что в муфте использовано два вращающихся соединительных элемента или ролика 6а вместо четырех роликов 6. На фиг. 7 сплощной линией показано, каким образом ролики 6а деформируют промежуточные части расположенных диаметрально противоположиа упругих деталей За соответственно деформащ1и таких деталей на фиг. 4. Пунктирное обозначение роликов ба подмазывает расположение роликов в диаметрально противоположных углах вну1ре1шей поверхности 5а, что соответствует поло ке1шю четырех роликов 6, показанных на фиг. 2.

Таким образом, предложенная.муфта не только бесшумна, но и относительно проста по конструк Х Ш я в то же время достаточно прочна. Составляю цие Qфтy части относительно немиогошсленны, и производство таких муфт экономически выгодно. Среднее значение крутящего момента при установивщемся режиме работы и крутящего момента переустановки примерно равны, и муфта работает в обоих направлениях вращения. Если желательно для противоположных сторон вращения иметь различные велитаны крутящего момента, при которых происходит пробуксовка, то это можно осуществить за счет изменения угла наклона между роликами и внутренними поверхностями деформируемых деталей, взаимодействующими с роликами. Предпа- гаемое устройство может работать и при наличии несовпадения осей валов в заданных пределах. Изменение мощности муфты может быть осуществлено простой заменой одной группы упругих деталей грртпой, имеющей иную степень упругости. Механизм соединения валов работает с той же степенью эффективности как в воде, так и вне воды, причем при наличии удовлетворительных окружаюащх условий крутящий момент не претерпевает изменений. Кроме того, в муфте могут бьпь использованы элементы качения сферической формы, которые работают точно так же, как описанные ролики. Таким образом, термин рол;:ки означает и сферические элементы качения и ролики. показанные в описании.

Формула изобретения

элемента выполнена с радиусом, равным радиусу тела качения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

7

S 5

Фиг. 2

Фиг.З