Предохранительная фрикционная муфта Советский патент 1980 года по МПК F16D7/02 

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА

1

Изобретение относится к области машиностроения, а более конкретно к предохранительным устройствам, защищающим привод от случайных перегрузок, и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства в машинах и агрегатах как с ручным, так и с машинным приводом.

Известна предохранительная фрикционная реверсивная муфта, предназначенная для защиты от перегрузки как ручного, так и машинного привода в различных условиях эксплуатации и содержашая внутреннюю полумуфту и установленную на ней с возможностью поворота наружную полумуфту, соединенные дисками трения, поджатые подпружиненным нажимным диском, и самовыключаюшее устройство, выполненное в виде зубчатого венца, закрепленного на внутренней полумуфте, и нескольких контактирующих с ним зубчатых секторов, закрепленных на концах болтов, которые ввинчены в регулировочные гайки, поджимающие пружины и застопоренные на наружной полумуфте на равных расстояниях по окружности 1. Головки болтов установлены с зазором в гнезда на нажимном диске, выполненные со стороны дисков трения, причем поЛевина болтов (через один) имеют правую, а остальные .оавую резьбу. При случайной перегрузке привода диски пробуксовывают зубчатые сектора, взаимодействуя с зубчатым венцом, поворачивают все болты и половина из них, ввинчиваясь в гайки, смешает нажимной диск, сжимая пружину и разгружая тем самым диски трения, при этом другая половина болтов, вывинчиваясь по резьбе, приближается своими головками к дискам трения, но не доходит до них. При дальнейшем вращении ведущей полумуфты

10 сектора выходят из зацепления с венцом.

Для включения муфты после устранения причин перегрузки необходимо реверсирование привода, при этом сектора вновь входят в зацепление с венцом, поворачиваются

15 в другую сторону до среднего положения и включают муфту.

Недостатком этой муфты является ее низкая надежность, сложность регулирования и необходимость реверса привода при включении. Наличие нескольких секторов, не при20жатых к венцу в начале реверса, часто приводит к неодновременному вхождению секторов в зацепление с венцом и разрегулированию муфты или вызывает заедание в зубqaioM .ViiUMi,тении, a наличие большого чис.ла регу.чирующих гаек создает значительные трудности при регулировке поджатия пружнны на заданный момент трения и установке номинальных зазоров между головками болтов, нажимным диском и дисками трения с одновременным обеснечением номинального положения секторов в сопряжении с зубчатым венцом. Отсюда появляется неудобство обслуживания при эксплуатации и техническом обслуживании привода, так как частичная или полная регулировка муфты производится по результатам периодических проверок момента трения, при поломке и замене одной из пружин и в случае изменения значения заданного предельного момента.

Известна предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую полу.муфту, ведущие фрикционные диски и ведомые, установленные на шлицах ведомого вала с центральным отверстием и поджатые нажимным диском с торцовыми кулачками и помещенные между последними отжимные элементы, смонтированные на ведущей полумуфте в ее торцовых углублениях. Отжимные элементы выполнены в виде шариков, установленных в сепараторе 2.

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

В указанной муфте при перегрузке останавливается ведомая полумуфта, а ведущая продолжает вращаться, щарики выходят из ее углубления и перемещают в осевом направлении нажимной диск, разгружая фрикционные диски от усилия пружин.

Однако в известной муфте не происходит полного самоотключения при перегрузке в связи с тем, что щарики, набегая на выступы кулачковой поверхности нажимного диска, на мгновение выключают муфту, но затем щарики попадают во впадины межхчу кулачками, и муфта самовключается, что вызывает удары щариков о кулачки нажимного диска и ведущей полумуфты. Цикл повторяется многократно, при этом нагрев и износ фрикционных дисков, хотя и несколько уменьщенный, остается значительным.

С целью повышения надежности и долговечности предлагаемая муфта снабжена расположенным в центральном отверстии ведомого вала подпружиненным штоком с конусной головкой и контактирующими с ней стопорами, при этом в ведомом валу выполнены радиальные отверстия и стопоры установлены в них с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью нажимного диска, имеющей уступ.

На фиг. 1 изображена предлагаемая муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - развертка кулачковой поверхности (для трех роликов); на фиг. 3 - положение стопора при выключенной муфте.

Муфта состоит из ведущей полумуфты 1, свободно установленной на ведомо.м валу 2

И упирающейся торцом в подшипник 3 фрикционных дисков трения ведомых 4 и ведунхих 5, размещенных на шлицах ведомого вала 2 и ведущей полумуфты 1, роликов 6 на осях 7, закрепленных на ведущей полумуфте 1, пажимного диска 8 с кулачковой поверхностью 9 и уступом 10 на внутренней поверхности. Нажимной диск 8 установлен на щлицах ведомого вала 2. Пружины 11 поджимают через нажимной диск 8 фрикционные ведомые 4 и ведущие 5 диски, силие пружин 11 регулируется гайкой 12.

В центральном отверстии 13 ведомого вала 2 размещен шток 14 с конусной головкой 15 и фланцевой втулкой 16. Пружина 17 помещена на щтоке 14 и поджимает стопоры 18, расположенные в радиальных отверстиях 19, к уступу 10 нажимного диска 8 в выключенном положении или к внутренней поверхности пружин 11 в рабочем положении. Между впадинами 20 кулачковой поверхности 9 нажимного диска 8 и роликами 6 имеется зазор а.

Муфта работает следующим образом.

При случайной перегрузке ведомые фрикционные диски 4 пробуксовь вают относительно ведущих дисков 5, ведомый вал 2 вместе с нажи.мным диско.м 8 поворачивается относительно ведущей полумуфты 1, и выступы кулачковой поверхности 9, упираясь в ролики 6, смещают нажимной диск 8 от фрикционных дисков и 5, тем самым разгружая их, а стопоры 18, поджи.маемые ко}1усной головкой 15 штока 14, заходят на уступ 10 нажимного диска 8, фиксируют его в положении разгрузки и выключают муфту. Дальнейшее вращение полумуфты 1 происходит без передачи вращения ведомо.му валу 2, а диски 4 свободно, без трения, проскальзывают относительно дисков 5. После остановки привода и устранения причин перегрузки включение муфты осуществляют смещением штока 14 вдоль оси вала 2, освобождая стопоры 18. При этом нажимной диск 8 под действием пружин И своим уступом 10 утапливает стопоры 18 и, смещаясь вдоль оси вала, упирается кулачковой поверхностью 9 в ролики 6. При запуске привода в любом направлении ролики 6 заходят во впадины кулачковой поверхности 9, нажи.мной диск 8 смещается в рабочее положение, нагружает диски трения 4 и 5 и тем самым включает .муфту.

Муфту на заданный момент трения регулируют гайкой 12. Регулировки зазора а не требуется, так как этот зазор и другие параметры муфты определяют конструктивно с учетом технологических отклонений элементов муфты, причем углы уступа 10 и конусной головки 15 штока 14 назначают несамотормозящими, что исключает заклинивание в узлах муфты. Муфта может передавать вращение в обе стороны как от вала к полумуфте, так и обратно в ручных и машинных приводах. Муфта может иметь варианты конструктивного исполнения с достижением того же положительного эффекта. Например, фиксирующее устройство может быть размещено на полумуфте 1, тогда нажимной диск 8 должен быть не связан с валом 2 и соединен щлицами в полумуфтой 1, а кулачковый механизм должен быть выполней между валом 2 и торцом нажимного диска 8. В кулачковом механизме могут .меняться местами размещения роликов 6 и кулачковая поверхность 9. Таким образом, предлагаемая .муфта, обеспечивая самовыключение ее при перегрузке, сводит к минимуму нагрев и износ фрикционных дисков и повыщает безопасность работы, а простота ретулировки и взаимодействия узлов муфты существенно повыщает ее надежность и удобство обслуживания при эксплуатации по сравнению с известными аналогичными конструкциями. Формула изобретения Предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую полумуфту, ведущие фрикционные диски и ведо.мые, установленные на щлица.х ведомого вала с центральным отверстием и поджатые нажимным диском с торцовыми кулачка.ми и по.мещенные между ними отжимные элементы, с.монтированные на ведущей полу.муфте, отличающаяся тем, что, с целью повыщения долговечности и надежности она снабжена расположенным в центрально.м отверстии ведомого вала подпружиненным uiTOKOivf с конусной головкой и контактирующими с ней стопорами, при этом в ведомо.м валу выполнены радиальные отверстия и стопоры установлены в 1ги.х с возможностью взаимодействия с внутренней поверхность нажи.много диска, имеющей уступ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Кожевников С. Н., Коспенко Я. И. и Раскин Я. М. Механиз.мы. М., «Мащиностроение, 1976, с. 426, рис. 6, 102. 2.Авторское свидетельство СССР Лд 450041, кл. F 16 D 7/02, 1973 (прототип).

3 2