Сцепная кулачковая муфта Советский патент 1979 года по МПК F16D11/00 

(54) СЦЕПНАЯ КУЛАЧКОВАЯ /ЛУФТА

1

Изобретение касается машиностроения и может быть использовано в приводах, где применяются сцепные кулачковые муфты, включаемые при относительно высокой разности угловых скоростей и в которых требуется обеспечение высокой кинематической точности. Такие муфты нашли широкое применение, например, в приводе суппортов

езьбонарезных станков, применяюших реверсивную передачу винт-гайка для нарезания резьбы многопроходным способом, зания оезьбы многопроходным способом. В известных приводах суппортов резьботокарных станков переключение направления вращения ходового винта осуш,ествляется с помош,ью сцепных кулачковых муфт, состоящих из двух полумуфт, жестко связанных с ведущей и ведомой частью привода 1.

При сцеплении полумуфт с большой разностью угловых скоростей возникает крутильный удар, воспринимаемый приводом и передаваемый по всем звеньям кинематической цепи. Амплитуда ударного воздействия возрастает с увеличением разности угловых скоростей. Ударные нагрузки снижают

работоспособность передачи винт-гайка, влияют на точность нарезаемой резьбы, приводят к быстрой потере точности в кинематической цепи.

Кроме того, ударные нагрузки вызывают появление упругих волн, распространяющихся по несущим системам станка.и приводящих к возникновению в окружающей среде очень неприятного импульсного щума, ухудшающего условия работы оператора. В результате приходится вводить ограничения на наибольшую допустимую угловую скорость, что приводит к снижению производительности обработки.

Наиболее близким решением к изобретению является муфта с пружинным демпфером, состоящая из двух полумуфт, одна из которых свободно перемещается в осевом направлении до сцепления.с другой полумуфтой, имеющей две части, соединенные упругими элементами, выполненными в виде Цилиндрических пружин, через которые и передается крутящий момент 2.

Однако такая муфта с пружинным демпфером не может быть использована в высокоточных, кинематических цепях, поскольку для существенного снижения амплитуды ударного воздействия требуется, чтобы пружинный демпфер развивал высокий момент сопротивления, что приводит к неопределенности кинематической связи (при повышении крутящего момента, передаваемого по кинематической цепи, что вероятно при частом точении, стык в муфте может раскрываться) и появлению динамических явлений, свойственных колебательным звеньям. Целью изобретения является повыщение производительности путем повыщения частоты включения, увеличения долговечности и уменьщения шума кинематических цепей с кулачковыми муфтами. Это достигается тем, что муфта снабжена установленной соосно между частями ведущей полумуфты электромагнитной муфтой, нагруженной с .меньшим крутящим моментом по.отношению к передаваемому крутящему моЛенту, при этом в одной из частей ведомой полумуфты выполнен круговой паз, а в другой - выступ, свободно входящий в паз. На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемой сцепной кулачковой муфты; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1. Сцепная кулачковая муфта содержит ведущую 1 полу муфту и ведомую, состоящую из двух -частей 2 и 3, соединенных выступом, входящим свободно в паз, и связанных спиральной пружиной 4 и пакетом фрикционных дисков 5, сжимаемых с помощью электромагнита 6 - Работа .муфты осуществляется следующим образом. В момент подхода, ведущей полумуфты к ведомой с помощью конечного переключателя замыкается цепь электромагнита и фрикционные диски сжимаются, фиксируя взаимное расположение частей 2 и 3 ведомой полумуфты, предварительно разведенных на некоторый угол спиральной пружиной. Поскольку крутящий .момент, передаваемый пакетом дисков, подбирается .меньшим крутящего момента, передаваемого приводом, то после сцепления Кулачков ведущей и ведо.мой полумуфт части 2 и 3 начинают поворачиваться одна относительно другой, переводя с помощью-пакета дисков энергию удара в тепло. Этот процесс идет до момента жесткого соприкосновения выступа с пазом ведомой полумуфты. Замкнутый пакет дисков исключает возможность размыкания частей 2 и 3 даже при отсутствии рабочей нагрузки. Кроме того, усилие, создаваемое спиральной пружиной, минимально, так как оно. требуется только для перемещения части 2 относительно части 3 при разомкнутом пакете дисков. После окончания рабочего процесса с помощью конечного переключателя размыкается цепь электромагнита, и две части ведомой полумуфты возвращаются в исходное положение усилием спиральной пружины. Поскольку момент, передаваемый электромагнитной муфтой, можно изменять за счет изменения числа фрикционных дисков, их размеров, а также за счет изменения напряжения, подводимого к электромагниту. то этот момент может быть выбран с высокой точностью и отрегулирован применительно к конкретным условиям. Угол, на который разводятся части ведомой полумуфты и который определяет поглоц1.ение ударной энергии, .может быть тоже отрегулирова,например, с помощью перемещаемого упора, Все это дает возможность сделать процесс вклЕОчения муфты практически безударным, что позволит повысить производительность, точность станка, увеличить срок его службы, также исключает неприятный импульсный шум и улучшает условия работы оператора. Применение предлагаемой муфты в цепи подачи резьбо- и трубообрабатывающих станков позволит до двух раз увеличить скорости рабочего и вспомогательного перемещений резьбо-нарезного, суппорта и увеличить производительность обработки резьбы в 1,6- 1,8 раза, что даст возможность обрабатывать на одном трубонарезном станке в смену вместо 160 - 200 концов труб - 220 - 260. Формула изобретения Сцепная кулачковая муфта для передачи крутящего момента, состоящая из ведущей полумуфты, установленной с возможностью осевого перемещения, и ведомой, выполненНОИ в виде двух соосных частей, соединенных упругим эле.ментом, отличающаяся тем, что, с целью повыщения част.оты включения, увеличения до 1говечности и уменьшения щума, она снабжена, установленной соосно Между частями ведущей п.олумуфты электромагнитной фрикционноймуфтой, нагруженной мень- щим крутящим .моментом по отношению к передаваемому крутящему моменту, при этом в одной из частей ведомой полумуфты выполнен круговой паз, а в другой - выступ, свободно входящий, в паз. Источники информации, принятые во внимание приэкспертизе 1.Рещетов Д. Н. Детали машин. М., «Машиностроение., 1974, с. 14. 2.Патент США № 3367460, кл. 192-24, 06.02:68.