Муфта безударного включения Советский патент 1978 года по МПК F16D25/06 

(54) МУФТА БЕЗУДАРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ

1

Изобретение относится к машиностроению.

Известна муфта безударного включения, у которой две полумуфты соединены через упругий вал.

Недостатком такой муфты является ограниченная величина передаваемого момента.

Известна муфта, содержащая две установленные на валу полумуфты, образующие гидравлические полости, соединенные дроссельной системой L2J

Данная муфта наиболее близка к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Недостатками ее являются сложность конструкции и наличие автоколебаний.

Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.

Указанная цель достигается тем, что полумуфты выполнены с кулачками на торцах и охвачены втулкой, а гидравлические полости образованы ее внутренней поверхностью и боковыми гранями кулачков, при этБм между полумуфтами установлен упругий эле-, мент.

На фиг. 1 изображена муфта безударного включения в продольном разрезе; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А

2

фиг. 1; на фиг. 3 - поперечный разрез А-А фиг. 1 (секторные выступы находятся в промежуточной фазе); на фиг. 4 - поперечный разрез Б-Б фиг.1; на фиг. 5 - узел 1 фиг. 4, продольный разрез; .на фиг. 6 - узел 1 фиг.4, поперечный разрез.

На основном полом валу 1 муфты безударного включения жестко насажена полумуфта 2 с секторными выступами d . Полумуфта 3 с секторными выступами S насажена на основной вал 1 скользяще, и ее секторные выступы входят между выступами а . Снаружи полумуфты 2 и 3 охвачены цилиндрической втулкой, состоящей из половин 4 и 5, соединенных болтами 6. Половина 5 насажена жестко на полумуфту 3, а половина 4 имеет скользящую посадку

на полумуфте 2. На валу 1 жестко насажена зубчатая.полумуфта 7, имеющая проточку под фланец 8, крепящийся к ней болтами 9.

с наружной торцевой стороны fioлумуфты 3 имеется проточка под такой же фланец 10. Оба фланца 8 и 10 соединены между гибким валом 11 при помощи шлицевых соединений. Обраэующиеся полости Ъ к t между смежными секторными выступами а и S заполнены жидкостью.

Кольцевая полость Э (фиг. 1) сообщена с внутренней полостью вала 1 сверлениями 6 в полумуфте 2, а с полостями 6 и г - через обратные клапаны 12. Полости Ь VI 1 соединены между събой при помощи сверлений Ж полумуфте 3, кольцевых каналов 3/выполненных на внутренней торцевой части половины 5 цилиндрической втулки, и перепускных клапанов 13.

Полутяуфта 2 с секторными выступами а является ведущей, а полумуфта 3 с секторными выступами 5 - ведомой,

Сборка муфты безударного включения должна производиться так, чтобы секторные выступы 6 полумуфты 3 были провернуты относительно ведущих секторных выступов а полумуфты 2 в направлении передачи крутящего момента (М) на величину зазора (см,фиг.2) Все полости между смежными секторными выступами, кольцевая полость 3 и полость внутри вала 1 заполнены жидкостью,в

В период, когда нагрузка отсутствует и вращения нет, секторные выступы а и 8 полумуфт 2 и 3 расположены так, как показано на фиг.2.

В первоначальный момент вращения (пуск привода) сякторные выступы oL резко поворачиваются в сторону передачи крутящего момента. Зазоры между секторными выступами а и б заполнены жидкостью. Крутящий момент может передаваться только через жидкость в полостях Ь и 2. или через упругий вал 11, осуществляющий упругую связь обеих полумуфт 2 и 3.

Упругий вал 11 имеет небольшое сечение и на большие нагрузки не рассчитан, поэтому в первоначальный момент основная нагрузка передается секторными выступами а через жидкост В полостях Ь и 2. резко повьошается давление, и крутящий момент передается через секторные выступы 8. Одновременно находящаяся в полостях Ь и Z жидкость под большим давлением по к аналам и и соединяющемуся с ними кольцевому каналу к поступает через перепускной клапан 14 в кольцевой канал 3 , а затем через сверления - в полости л и М; образовавшиеся между секторными выступами айв (см. фиг. 3). Давление в полостях & и 2 при этом понижается. В этот период смежные секторные выступы сближаются, а объемы полостей 6 и 2, уменьшаются, так как жидкость из них переходит в полости л и лл.

Сначала скорость движения секторных выступов 6 меньше скорости движения выступов а.Это отставание уменшается по мере выхода привода на заданные обороты, обороты холостого Хода. Связано это с тем, что длина и

сечение упругого вала 11 подобраны такими, чтобы его момент сопротивления уже при незначительных углах скрчивания равнялся моменту привода, затрачиваемому на холостой ход.

При выходе системы на холостые обороты момент упругого вала 11 (благодаря его закручиванию) превышает величину момента на валу привода. Поэтому секторы S начинают опережать секторы а, возвращаясь в свое первоначальное положение, а жидкость из полостей А и М полностью переходит по описанным выше каналам, но только в обратном порядке, в полости Ь и г.

Работает муфта безударного действия под нагрузкой следующим образом. В момент захвата металла валками нагрузка на привод резко возрастает (в прокатных станах в момент захвата металла валками величина крутящего момента превосходит момент холостого хода в 30-35 раз).

Крутящий момент в системе возрастает настолько, что передача его через упругий вал 11 уже не может осуществляться, поэтому усилие ведущей полумуфты 2 передается на ведомую 3 секторными выступами а и S через жидкость в полостях бит..

Под воздействием секторных выступов сжатая жидкость перетекает из полостей Ъ и2в полости л им через перепускные клапаны 13 и 14. Быстрое перекачивание жидкости из одних полостей в другие создает гидравлические сопротивления, и перемещение ведущих секторных выступов а к ведомым 6 осуществляется во времени, примерно ра-вном времени захвата металла валками.

В связи с тем, что в любом случае кинематическая цепь привод-прокатная клеть имеет в своем составе упругие звенья в виде различных передаточных валов и зазоров между различными соединениями, в них создаются дополнительные упругие деформации скручивания в момент захвата металла валками, а после снижения величины момента на валу привода упругие деформаци скручивания начинают действовать в сторону, противоположную направлению вращения - в сторону раскручивания.

Секторные ведомые вЫступы S начинают вновь опережать секторные выступы сх , перекачивая жидкость из полостей Л и М в полости Ь и .

Так как весь этот процесс осуществляется в очень короткий промежуток времени, то даже раскручивание созда новые упругие деформации, повторяя несколько раз весь этот процесс в виде колебаний. Однако возникающие как и ударные нагрузки в момен захвата металла валками работают как демпфирующее устройство. При установившейся прокатке крутящий момент передается от привода на рабочую клеть, от ведущих секторных выстуг пов а к ведомы 6 непосредственным их сопротивлением. Причем, объемы полостей 6 и 1, минимальные, объемы полостей Л и М максимальные, а упругий вал 11 закручен до максимальной величины. После выхода металла из валков нагрузка на валу привода резко снижается. Упругий вал И начинает рас кручиваться, так как величина его упругих сил в этот момент больше мо мента холостого хода. В связи с тем что упругий вал 11 сравнительно м кий для данной системы, то упругих колебаний в этот период не возникне Вращение муфты безударного включени происходит так, как и при холостом ходе. Па этом весь цикл работы муфты безударного включения оканчивается. Формула изобретения 1. Муфта безударного включения, содержащая две установленные на валу полумуфты, образующие гидравличес кие полости, соединенные дроссельной системой, отличающаяся тем, что, с цельй) упрощения конструк ции и устранения автоколебаний, поw/// m

Фиг. / -тЧ

Л лумуфты выполнены с кулачками на торцах и охвачены втулкой, гидравлические полости образованы ее внутренней поверхностью и боковыми гранями кулачков, а между полумуфтами установлен упругий элемент. 2.Муфта по п.1,. о т л и ч а ющ а я с я тем, что дроссельная система выполнена в виде кольцевых проточек, -выполненных на одном внутреннем торце втулки, и перепускных клапанов, расположенных в отверстиях на наружной поверхности втулки. 3.Муфта по П.1, отлича ющ а я с я тем, что вал имеет центральный канал, а- упругий элемент выполнен в виде упругого вала, расположенного в канале и жестко закрепленного концами на полумуфтах. 4.Mvфтa по П.1, отличающаяся тем, что она снабжена кольцевым уплотнением, расположенным в радиальном зазоре между валом и втулкой, а в полумуфтах выполнены Снабженные обратными клапанами каналы, соединяющие гидравлические полости с радиальным зазором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 150327, кл. Г 16 Б 13/52, 1961. 2.Авторское свидетельство СССР № 236921, кл. F 16 Б 25/061, 1967.