Предохранительная муфта Советский патент 1980 года по МПК F16D43/20 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединения валов машин и механизмов в условиях, когда необходимо размыкание кинематической цепи при определенном крутящем MONieHTe и обеспечение постоянства углового положения соединяемых валов в рабочем положении любого числа срабатываний муфты. Известна предохранительная муфта, содержащая две кондентрично расположенные полумуфты, одна из которых (внутренняя) выполнена в виде подвижной по оси подпружиненной втулки, взаимодействующе посредством шлицевого соединения с валом данной полумуфты, а наружная полумуфта свободно посажена на валу внутренней полумуфты и сопряжена посредством несамотормозяшейся винтовой пары с упомяну той втулкой, причем винтовая пара образо вана, по крайней мере, тремя шарикам частично размешенньпли в радиальных Отверстиях наружной полумуфты, и BHHTOBbtми канавками на наружной поверхности втулки l1. К недостаткам известной ryфты следует отнести малую нагрузочн ю способность, т. е. применение указанной ryфты ограничено областью сравинтелько небольших передаваемых крутяпцих элементов. Этот недостаток обусловлен мало1 поверхностью контакта шариков и вшгтовых канавок, а увеличение количества шариков, а следовательно, и такое же увел1иение числа заходов винтовой нарезки на наружной поверхности втулки малоэффективно, так как практ1гчески невозкюжно обеспечить при наличии неизбежных погрешностей изготовления винтовых канавок передачу момента равномерно всеми шариками. Кроме того, в зависимости от числа заходов винтовой нарезки после срабатывания (размыкания) муфты возможно соедшгение полумуфт с различным угловым положением (число положений равно числу заходов). Известна также предохранительная муфта, содержащая две фрикционные полумуфты, вваамую со шлицами на внутренней поверхности и ведущуго, установленную на ведушем ваяу, связанном резьбой с отжимной втулкой, и пружину. Ведущая полумуфта включает отжимное устройство, выполненное в виде несамотормоэящейся винтовой пары, образованной вш-:тоБЫМи нарезками на ведущем валу и на внутренней поверхности отжимной втулки, на наружной поверхности которой на шлицах посажены ведущие -фрикционные диски, между которыми помешены ведомые фрикционные диски, сцепленные с ведомой наружной полумуфтой Пакет фрикционных дисков замыкается пружиной, выполненной Бвиде набора тарельчать:х пружин. Размы кание фрикционных полумуфт, выполненных в виде дисков, осуществляется с помощью вш товой пары, конусной выточки на .ведущем валу и трех шариков, размещенных част1ячно в выточке, частично в радиаль. ных отверстиях в отзкимной втулке и частично между кромками ведущих фрикционных дисков 2. Данная муфта является наиболее близ- кой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту. Однако указанная муфта имеет повышенные радиальные размеры, что характерно для фрикционных муфт, а также неопре; деленность относительного углового положения полумуфт после срабатывания, что делает невозможным применение фрикционных муфт Б различных управляющих цепях, где необходимо переключение при взаимодействии.с упорами и возвращение в исходное положение. Цель изобретения - повышение нагрузочной способности путем уменьшения радиальных габаритов и улучшение условий эксплуатации путем обеспечения постоянст ва относительного углового положения полумуфт в номинальном режиме работы муфты после любого числа срабатьтания муфты. Это достигается тем, что у предлагаемой муфты ведущая полумуфта закреплена на ведущем валу, .а ведомая свободно установлена на нем, при этом шлицы на внутренней поверхности ведомой полумуфты и на наружной поверхности отжимной втулки сопряжены и выполнены с перетленной Ш1ФИНОЙ, а фрикционные полумуфты поджаты пружиной через отжимную втулку. На фиг. 1 изображена муфта, в продольном разрезе на фиг. 2 - разрез на фиг. 1. Муфта содержит ведущий вал 1, afucрепленную на ней ведущую полу туфту 2 с фрикционной накладкой 3. Ведомая фрикционная полумуфта 4 выполнена заодно со звездочкой 5 и свободно посажена на ведущем валу 1. На внутренней поверхности б полумуфты 4 выполнены шлицы 7, взаимодействующие со шлицами 8 и 9 на наружной поверхности 1О отж1-г 1ной втулки 11. Шлицы выполнены с переменной шириной, благодаря чему шлтшевое сопряжение возможно только при одном Bsaiff-iHOM угловом положении отжимной втулки 11 и ведомой полумуфты 4, т. е. после размыкания полу,.гуфт 2 и 4 соединение возможно только при определенном угловом положении полумуфт 2 и 4, Последние поджимаются с помощью пружины 12, передающей усилие на полумуфты через стакан 13, посаженный на подшипник 14 на отжимной втулке 11. Вал 1 связан с отжимной втулкой 11 резьбой 15, Муфта допускает передачу крутящего. момента как от ведущего вала 1 к звездочке 5, так и наоборот. Кроме того, муфта способна передавать крутящий момент при различном направлении вращения, но как муфта предельного момента рабо g только при одном направлении, противоположном направлению вращения винтовой нарезки. Работает муфта следующим образом. При направлении вращения, протршопо ложном направлению винтовой резьбы 15 (в винтовой паре - ведущий вал 1 и от жимная втулка 11) создается осевое усилие, прот1тоположно направленное силе упругости пружины 12. При крутящем моменте, не превышающие значения предельного, сила трения между фрикш онными полумуфтами 2 и 4 создается за счет разности между силой упругости пружины 12 и осевой силой, возникающей в БИНТОВОЙ паре. При превышении крутящего момента увеличивается осевая сила винта ведущего вала 1, которая, преодолевая силу упругости пружины 12, начинает перемещать отжимную втулку 11 вправо „ размыкает фрикционные полумуфты 2 и 4. При этом резко падает крутящий момент, который способна передать муфта, и отжимная втулка 11 начинает ускоренно перемещаться вправо по винтовой нарезке 15 ведущего вала 1 до тех пор. пока иглицы 7 и 8 не выйдут из соединения. После этого произойдет относительный поворот ведомой звездочки-полумуф57501

11,1 1 тноситг-пыго ОТЖ1ГМНОЙ втулки и Э1ХЭТ попорот продолжается до тех пор, пока нп совместятся шлицы 7 и 8 соответствующей ширины. Этот поворот продолжается в пределах одного оборота, s при этом торец отжимной втулки 11 скользит по встречному торцу звездочки-полу- муфты 4. В пределах одного оборота ведомое звено оказывается разобщенным с ведущим звеном, что позволяет в этот па- 10 риод использовать ведущее звено для передачи крутящего момента по другой кинематической цепи. Перемещение отжимной втулки 11 может быть использовано для отключения привода, а скольжение торнов 15 отжимной втулки 11 и звездочки-полумуфты 4 позволяет гасить кинетическую энерг1по звеньев цепи. Возможен вариант, когда отключение привода происходит без

выхода шдицевого соединения из сопряжения. 20 В этом случае после отключения привода полук уфты под действием пружины зан№мают исходное замкнутое положение. При размыкании муфты с выходом шлииевого соединения из сопряжения для повторного ts замыкания необходимо включить привод. При совмещении пазов-выступов шлицевого соединения соответствующей ширины происходит соеД1шение полумуфт 2 и 4.

Мапые радиальные размеры, большой зо диапазон передаваемых крутящих моментов, высокая чувствительность, постоянство относительно углового положения попу- муфт после любого числа срабатываний

вес это позволяет встраивать предложенную муфту в различные автоматические устройства.

Формула изобретен ия

Предохранительная муфта, содержащая две фрикщюнные полумуфты, ведомую со шлицами на внутренней поверхности и ведущую, установленную на ведущем валу, связанном резьбой с отжтиной втулкой, и пружину, отлич ающаяся тем, что, с целью повышения нагрузочной способности путем уменьшения радиальных габаритсив и улучшения условий эксплуатации, ведущая полумуфта закреплена на ведущем валу, а ведомая свободно установлена на. нем, при этом шлииы на внутренней поверхности ведомой и на наружной поверхности отжик ной втулки сопряжены и выполнены с переменной шириной, а фрикционные полумуфты поджаты пружиной через отжимную втулку.

Источники информащш, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 571639, кл. F 16 Т) 7/06, 1975.

2.Дьяченко С. К. и Киркач И. Ф. Предохранительные муфты. Государственное издательство техн1гческой литературы Украинской ССР, К., 1962, с. 59, рис, 30 (прототип)..

I-