Центробежная предохранительная муфта Советский патент 1981 года по МПК F16D43/18 

. . .1 . - Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах рабочих органов ма шин, подверженных значительным перегрузкам, например, роторного колеса экскаватора. HsBiecTHa центробежная предохранительная муфта, содержащая ведущую полумуфту с тормозным барабаном, ведомую полумуфту с радиальными направ ляющими, и размещенными в них центробежными грузами, связанными посредством, радиальных стержней и подвижно го штока, размещенного в центральном .отвер;::тии вала ведомой полумуфты, с механизмом управления 1. такая конструкция муфты обеспечивает полное включение ее до запуска привода и полное отключение при перегрузке, что позволяет получить стабильное значение коэффициента тре ния между функциональными парами. Однако г значение коэффициента тре ниямежду фрикционными парами; ,эависит не только от отмененного выше фактора (перегрева) , но и от -. внешних условий, как например влажность окружающей среды, температура я ., поэтому предельный Момент срабатывания существённр отличается от расчетной величины. . . .Цель изобретения - повышение точности срабатывания. / . Это достигается тем, что на внутренней поверхности тормозного барабана выполнены поперечные пазы переменной глубины, а центробежные- грузы выполнены в виде роликов, установленных свободно на осях, шарнирно связанных с радиальными стержнями и расположенных параллельно оси муфты, причем наибольшая, глубина пазов меньше радиуса рблика, а угол между касательной к поверхности ролика в зоне наибольшей глубины паза и боковой, поверхностью радиальной направляющей в плоскости, перпендикулярной оси муфты, больше угла трения между роликами и контактирующими с ними поверхностями. Число пазов на тормозном барабане может превышать число роликов по крайней мере в два раза, а ролики могут быть выполнены с упругой облицовкой. На фиг. 1 изображена центробежная предохранительная муфта, общий вид,- на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1.

Муфта содержит ведущую полумуфту

Iс зубьями, установленную на валу двигателя (на чертеже не показан

и соединенную с зубчатым кольцом 2, котороё неподвижно соединено болтами 3 с тормозным барабаном 4 и кожухом 5 с уплотнением б в кольцевой Kkнавке. В тормозном барабане 4 на внутренней поверхности выполнены поперечные пазы 7 переменной глубины, расположенНые параллельно оси муфты и на равном расстояний один от другого. Тормозной барабан 4 охватыва-ет ведомую полумуфту 8 и опирается на нее подшипниками 9. Ведомая полумуфта 8 имеет расположенные равномерно по окружности радиальные направляющие 10, э которыхразмещены центробежные в виде роликов 11, взаимодействующих с поверхностью пазов 7 тормозного барабана 4. Ролики

IIимеют центральные отверстия, в ко ftspfiixci зазором установлены оси 12,

йарнирно соединенные поводками 13 с радиальными стержняг/ш 14.

Длина радиальных стержней 14 и зазоры в соединении роликов 11 и осей 12 позволяют радиальным стержням 14 в их рабочем положении при включенной муфте располагаться в плоскости, перпендикулярной оси муфты.

Радиальные стержни 14 посредством шарнира 15 соединены со штоком 16, пропущенным через центральное отверстие вала 17 ведомой полумуфты 8.

Между шарниром 15 и торцом вала 17 установлена пружина 18 сжатия.

Внешний .конец штока 16 связан с механизмом управления, содержащим подшипниковГую муфту 19 ,соединенную с неподвижно установленным приводом 20. . .

Перед началом работы муфту приводят в рабочее состояние с помощью механизма управления, Для этого в рабочую полость привода 20 подаютсжатый воздух, в результате чего поршень привода через подшипниковую муфту 19 увлекает шток 16 влево, сжимая пружину 18 через шарнир 15. При этом радиальные стержни 14 устанавт Л15ваются в одной плоскости перпендикулярно к оси муфты,а свободные внешние концы этих стержней с помощью поводков 13 и осей 12 выводят ролики 11 из радиальных направляющих 10 и вводят их в пазы 7 тормозного барабана 4. Радиальное перемещение роликов завершается .в йблОжении, когда ось вращенияроликов еще не достигает наибольшего диаметра ведомой полумуфты 8. .«

Такое перемещение роликов 11 под действием привода 20 возможно только в случае совпадения положений направляющих 10-и пазов 7. В противном случае ролики 11 переместятся только до упора их в нерабочую пологую часть поверхности пазов 7 и прижмутся к ней с определенным усилием, зависящим от давления воздуха в приводе 20.

При запуске двигателя вращения от полуму ты 1 через зубчатое кольц 2 и болты 3 передается тормозному барабану 4.

В начальный момент вращения тормозного барабана относительно ведомой полумуфты 8 ролики 11, катясь по пологим поверхностям пазов 7, войдут в контакт с поверхностями этих пазов в зоне наибольшей глубин В таком положении радиальные стержни 14, оказавшись в одной плоскости исключают возможность выдавливания роликов 11 распорными усилиями, возникающими под действием внешней нагрУзки между поверхностями пазов 7 и.роликами 11.

Будучи зажатБгми между поверхностями пазов 7 и направляквдих 10 ролики 11 передают от тормозного барабана 4 нагрузку на ведомую полумуфту чем обеспечивается разгон муфты.

С возрасТанием частоты вращения муфты возвращают центробежные силы, действующие на.ролики 11 и заставляющие их зйнять в пазах 7.положение наибольшего вылета. . ,

Зазоры в соединении роликов 11 и осей 12 исключают воздействие на ролики центробежных сил, вызванных вращением осей 12, поводков .13 и стержней 14.Привод 20 в это время отключают и под действием усилия в пружине 18 в стержнях 14 возникают силы, стремящиеся вывести ролики 11 из пазов

Одновременно исчезают центробежные силы и ролики 11 под действием усилия в пружине 18 выводятся из пазов 7, .ШЛнбётьй ра зделяя ведущую и ведомую полумуфты.

В этом случае величина передаваемого муфтой крутящего момента зависит от величины угла JJ между касательной к поверхности ролика в мест его контактас поверхностью паза в зоне наибольшей глубины и боковой поверхностью радиальной направляющей в плоскости, перпендикулярной оси муфты, определяемого расчетным путем, а также oi- коэффициента трения между роликами и контактирующими с ними поверхностями и усилия в пружине. . :

Угол (Ь является основным фактором, определяющим точность настройки, повышающейся с его увеличением.

Таким образом, предлагаемая Kot струкция муфты позволяет обеспечить точность её срабатывания при заданном крутящем моменте, а также поз.воляет уменьшить мощность привода механизма управления центробежных грузов.. .