Сцепная муфта Советский патент 1980 года по МПК F16D3/18 

(54) СЦЕПНАЯ МУФТА

1

Изобретение относится к машиностроению и, в частности к сцепным муфтам, применяемым в транспортном машиностроении.

Известна муфта, содержаш,ая две зубчатые полумуфты, взаимодействующие через обойму 1.

Недостатком ее является невозможность расцепления полумуфт.

Известна сцепная муфта, содержащая две зубчатые полумуфты, взаимодействующие через подвижную по оси обойму со ступицей, контактирующей через винтовую поверхность с полым шпинделем, связанным с приводным, хвостовиком 2.

Устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам.

Недостатком его является большой осевой габарит и большое усилие привода управления муфтой.

Целью изобретения является сокращение осевого габарита муфты и снижение усилия привода.

Для этого муфта снабжена закрепленной на одно|1 из полумуфт осью и смонтированной на ней шестерней, а хвостовик

и полый щпиндель выполнень с зубчатыми венцами, взаимодействующими с упомянутой шестерней, при этом шпиндель подпружинен по оси к полумуфте. Кроме того муфта снабжена несколькими шестернями, смонтированными на осях, закрепленных на полумуфте равномерно окружности.

На фиг. 1 представлена сцепная муфта, разрез; на фиг. 2 - сечение на фиг. I.

Сцепная муфта содержит две полумуфты 1 и 2 с наружными зубчатыми венцами 3 и 4, установленными на концах соеди10няемых валов 5 и 6, первый из которых является, например валом двигателя, а второй - ведущим валом бортовой коробки передач трансмиссии гусеничного транспортного средства. Муфта содержит также обой15му 7, подвижную в осевом направлении. Эта обойма, содержит внутренние зубчатые венцы 8 и 9, первый из которых сопряжен с венцом 3 полумуфты 1, а второй сопряжен с венцом 4 полумуфты 2. Механизм управления муфтой содержит полый щпиндель 10, выполненный в виде втулки, охватывающей вал 6, и имеющий возможность вращения относительно этого вала. Шпиндель несет на себе с помощью наружного резьбового соединения полую центральную ступицу 11, которая своим фланцем 12 с зубьями и стопорным кольцом 13 зафиксирована в кольцевой выточке венца 9 и тем самым неподвижно соединена с венцом 9 обоймы 7. Как видно из чертежа, шпиндель 10 и ступица 11 установлены с тыльной стороны полумуфты 2 и поджаты к этой стороне пружиной 14, опирающейся в соответствующий упор на валу 6, причем между упором и.шпинделем предусмотрен зазор а, на величину которого обеспечивается подвижность шпинделя в осевом направлении вправо при. преодолении сопротивления пружины 14. Механизм управления муфтой содержит также приводной хвостовик 15 с граненой головкой 16 под монтажный ключ и фиксатор, выполненный, например в виде граненого гнезда в валу 6, в которое входит вторая граненая головка 17 хвостовика 15, что обеспечивает неповоротность вала 6 и хвостовика 15 относительно друг друга. Фиксатор содержит пружину 18, обеспечивающую крайнее правое положение хвостовика 15, гарантирующее замкнутое состояние этого фиксатора, поскольку пружина через промежуточные детали опирается на вал 6. Выход головки 17 из граненого гнезда в валу 6 при стремлении хвостовика сдвинуться далее вправо предотвраш,ен стопорным кольцом 19, установленным в проточках головки 17 и упирающимся в бурт на валу 6. Приводной хвостовик 15 и фиксатор связаны со шпинделем 10 через зубчатую передачу. Передача содержит зубчатые венцы 20 и 21, связанные соответственно со шпинделем и хвостовиком, и находящуюся с ними в зацеплении шестерню 22, ось 23 вращения которой закреплена на. полумуфте 2 и валу 6. Расцепление и сцепление валов 5 и 6 производят следующим образом. При расцеплении .валов обойму 7 необходимо .сдвинуть в направлении продольной оси вправо так, чтобы венец 8 вышел .:ИЗ зацепления с венцом 3. При этом венец 9, сдвигаясь также вправо относительно венца 4, сохраняет с ним зацепление ввиду достаточной ширины венца 9. Эту операцию производят с помощью монтажного ключа, который, предварительно сняв соответствующую заглущку, вводят в центральный канал ведущего колеса транспортного средства и в канал вала 6, примыкающего к нему агрегата (бортового редуктора или коробки передач) так, чтобы головка кл19ча с граненым гнездом вошла в зацепление с граненой головкой 16 приводного хвостовика 15. Осевым -усилием, прикладываемым к монтажному ключу, хвостовик 15, преодолевая сопротивление пружины 18, смещают до упора влево, что за счет выхода головки 17 из граненого гнезда на валу 6 размыкает фиксатор, обеспечивая возможность вращения хвостовика 15 относительно вала 6 и разблокируя тем самым этот вал через зубчатую передачу со шпинделем 10. Вращением монтажного ключа вместе с приводным хвостовиком 15 в определенном напраЕ5лении обеспечивают и вращение шпинделя 10 через венец 20, щестерню 22 и венец 21 зубчатой передачи. Шпиндель 10 при вращении, упираясь в тыльную сторону полумуфты 2, навинчивает на себя центральную ступицу II, которая через фланец 12 и кольцо 13 смещает обойму 7 вправо, выводя тем самым из зацепления венцы 3 и 8. Валы 5 и 6 при. этом расцеплены, и соответствующий агрегат, имеющий вал 5, может быть беспрепятственно вынут из корпуса машины, если произведены аналогичные операции по расцеплению соответствующих валов на противоположном борту машины, где предусмотрена установка такой же муфты. При сцеплении валов обойму 7 необходиМО сдвинуть в направлении продольной оси влево так, чтобы венец 8 вошел в зацепление с венцом 3. Эту операцию также производят с помощью монтажного ключа. Для этого монтажный ключ в положении, обеспечивающем разомкнутое состояние фиксатора, вращают в противоположном направлении относительно направления его вращения при расцеплении валов. При этом щпиндель 10, вращаясь через зубчатую передачу также в противоположную сторону, обеспечивает свинчивание с него ступицы 11 и через фланец 12 перемещает обойму 7 влево до полного ввода в зацепление венцов 8 и 3 и сцепление валов 5 и 6. Если при движении обоймы влево произошло несовпадение зубьев и впадин венцов 3 и 8 и утыкание этих венцов торцами, то при дальнейшем вращении хвостовика 15 и шпинделя 10, последний начнет вывинчиваться из ступицы 11 ., смещаясь вправо на зазор а, преодолевая сопротивление пружины 14, после чего дальнейшее врашение ключа в ту же сторону становится невозможным. При этом, поворотом ключа в обратную сторону на некоторый угол, снимают распорное усилие путем некоторого раскрытия указанного зазора, снимают осевое усилие монтажного ключа и путем одновременного кругового его покачивания совместно с .хвостовиком в обе стороны замыкают фиксатор за счет воздействия пружины 18, что обеспечивает неповоротность шпинделя 10 относительно вала 6. Дальнейщий поворот ключа с х.востовиком в ту или иную сторону обеспечивает поворот в ту же сторону на одинаковую величину совместно всех деталей, которые в этом случае являются взаимно сблокирован/1ыми,включая обойму 7. При повороте этой обоймы, когда вершины зубьев венца 8 окажутся против впадин зубьев венца 3, пружина 14 протолкнет щпиндель 10 совместно .со ступицей 11 и обоймой 7 влево, обеспечив сцепление зубьев венцов 8 и 3 на величину, равную вновь открывшемуся зазору а. Далее вновь осевым усилием ключа размыкают фиксатор и вращают хвостовик, а от него, через зубчатую передачу, вращается шпиндель 10, обеспечивая дальнейшее смещение обоймы 7 влево и окончательное надвигание венца 8 на венец 3. Снятие осевого усилия с монтажного ключа при одновременном круговом его покачивании совместно с хвостовиком обеспечивают замыкание фиксатора и блокировку вала 6 со шпинделем 10. Последний, лишенный возможности вращения относительно вала 6, обеспечивает невозможность oceBjro смещения обоймы 7 и расцепления валов. Монтажный ключ затем вынимают, а канал закрывают заглушкой. Учитывая, что в процессе монтажных работ по сцеплению-расцеплению соединяемых валов, а также в процессе работы муфты по передаче крутящего момента между этими валами, когда неизбежны вибрации и стремление к перекосам муфты, в зацеплениях зубчатой передачи 20, 21, 22 возникают односторонние радиальные усилия, увеличивающие тенденцию к перекосу муфты и деформации ее деталей. Для предотвращения этого явления муфта может быть усоверщенствована за счет снабжения, ее второй тождественной зубчатой передачей, расположенной в диаметрально прптивоположной стороне относительно первой, как показано на фиг. 2. В этом случае радиальные усилия взаимно уравновещиваются при эксплуатации муфты. Передача представляет собой планетарный ряд, в котором позициями 20, 21 и 22 обозначены соответственно эпициклическое и солнечное зубчатые колеса и два сателлита с осями вращения 23, закрепленными в водиле, роль которого играет полумуфта 2 и вал 6. Очевидно, что планетарный ряд может содержать при необходимости более двух сателлитов, расположенных равномерно по окружности, если позволяют габариты муфты. Это также обеспечивает взаимную уравновещенность радиальных усилий. Основной эффект, обеспечиваемый предлагаемой муфтой, заключается в сокращении ее осевого габарита, что является су щественным для размещения агрегатов в транспортном средстве. Эффект предельного уменьшения окружного усилия, прилагаемого к монтажно.му ключу в процессе сцепления или расцтеления соединяемых валов, обеспечивается выбором соответствующего передаточного числа зубчатой передачи между щпинделем и хвостовиком. Эффект от выполнения зубчатой передачи с несколькими шестернями в механизме управления муфтой выражается во взаимном уравновешивании радиальных усилий в зацеплениях этой передачи, что существенно уменьщает причины перекоса муфты при монтажно-демонтажных работах и при ее эксплуатации. Формула изобретения 1. Сцепная муфтг, содержащая две зубчатые полумуфты, взаимодействующие через подвижную по оси обойму со ступицей, контактирующей через винтовую поверхность с полым щпинделем, связанным с приводным хвостовиком, отличающаяся тем, что, с целью сокращения осевого габарита и уменьщения усилия привода муфты, она снабжена закрепленной на одной из полумуфт осью и смонтированной на ней щестерней, а хвостовик и полый шпиндель выполнены с зубчаты.ми венцами, взаимодействующими с упомянутой шестерней, при этом шпиндель подпружинен по оси к полумуфте. 2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена несколькими шестернями, смонтированными на осях, закрепленных на полумуфте равномерно по окружности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Поляков В. С., Барабаш И. Д. Муфты. М., Машгиз, 1960, с. 16, фиг. 8. 2.Патент ФРГ № 1155985; кл. 63 с 30, 1962 (прототип).