Центробежная муфта ю.м.гузенко Советский патент 1980 года по МПК F16D43/18 

(54) ЦЕНТРОБЕЖНАЯ МУФТА Ю. М. ГУЗЕНКО

I

Изобретение относится к машинострению.

Известна центробежная муфта, содержащая ведомую полумуфту, выполненную в виде барабана, и концентричную ей ведущую полумуфту, несущую связанные с ней при помощи плоских пружин с предварительным радиальным прогибом подвижные в радиальном направлении фрикционные колодки сегментной формы, взаимодействующие с поверхностью внутреннего цилиндрического венца ведомой полумуфты 1 .

Однако такая муфта имеет малую нагрузочную способность, так как передача крутящего момента между полумуфтами происходит за счет силы трения, возникающей между фрикционной поверхностью колодок ведущей полумуфты и цилиндрическим венцом ведомой полумуфты. При перегрузках фрикционные поверхности колодок интенсивно изнащиваются, от чего изменяется режим работы муфты и сокращается срок ее службы.

Для увеличения нагрузочной способности и срока службы муфты ведомая полумуфта снабжена внутренним зубчатым венцом, смещенным в осевом направлении относительно внутреннего цилиндрического венца, а ведущая полумуфта - зубчатыми колодками сегментной формы, которые связаны с ней посредством плоских пружин, являются подвижными в радиальном направлении и входят в зацепление с зубчатым венцом ведомой полумуфты.

При этом зубья зубчатых колодок и зубчатого венца могут быть выполнены преимущественно трапециевидной формы, а внешние боковые грани крайних зубьев каждой

10 зубчатой колодки могут быть расположены в параллельных одна другой плоскостях. Кроме того, для осуществления плавного включения муфты плоские пружины зубчатых колодок могут быть выполнены с площадями поперечных сечений, большими пло5 щадей поперечных сечений плоских пружин фрикционных колодок. Для осуществления той же цели радиальный прогиб плоских пружин зубчатых колодок может быть выполнен большим радиального прогиба плоских

2Q пружин фрикционных колодок, а также фрикционные колодки могут быть выполнены с массами, большими масс зубчатых колодок, или зубчатые колодки могут быть установлены относительно зубчатого венца с радиальным зазором, большим радиального зазора между поверхностями фрикционных колодок и цилиндрического венца. На фиг. 1 изображена предлагаемая центробежная муфта, вид сбоку; на фиг. 2 - дано сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 изображено зубчатое зацепление одной из зубчатых колодок ведущей полумуфты с зубчатым венцо.м ведомой полумуфты. Центробежная муфта состоит из двух концентрично установленных ведущей полумуфты и ведомой полумуфты 2. Ведущая полумуфта 1 выполнена в виде крестовины и несет в своих пазах радиально подвижные грузовые колодки сегментной формы двух типов (зубчатые 3 и фрикционные 4). Соответственно ведомая полу.муфта 2 имеет на внутренней поверхности зубчатый 5 и цилиндрический 6 венцы. Зубчатые и фрикционные поверхности зацепления полумуфты 1 и 2 смещены между собой в осевом направлении муфты, при этом зубчатые 3 и фрикционные 4 колодки ведущей полумуфты 1 расположены на расстоянии а относительно друг друга. Сквозь окна 7 и 8 в стенках каждой колодки пропущены плоские пружины 9, концы 10 и 11 которых входят в специальные пазы 12 и 13 в стенках направляющих радиальных выступов 14 и 15 крестовины ведущей полумуфты 1 . Через регулировочные винты 16 действие центробежных сил Р колодок передается на пружины 9. Регулировочные винты вместе с контргайками 17 помещены в радиальных пазах 18 и 19 ведущей полумуфты 1. Для ограничения от осевого сдвига зубчатых 3 и фрикционных 4 колодок, между ними расположено разрезное пружинное кольцо 20, которое установлено в кольцевой канавке на наружной поверхности радиальных выступов полумуфты - крестовины 1. Осевая фиксация зубчатых колодок 3 при работе муфты обеспечивается съемным фланцем 21, который прикреплен к тор цовой части полумуфты 1 при помощи винтов 22. С внутренней стороны фланцы 21 и 23 о.беих полумуфт снабжены, например, резиновыми кольцами 24 и 25, которые умень щают щум при работе муфты. Для обеспечения плавности и бесщумности сцепления между полумуфтами 1 и 2, в начальный момент ведущая полумуфта 1 входит в зацепление с ведомой полумуфтой 2 при помощи фрикционных колодок 4 до полного или частичного разгона ведомой полумуфты 2, обеспечивая возможность последующего безудар него вхождения в зацепление зубчатых колодок 3. При работе зубчатые колодки 3 разгружают фрикционные колодки 4 и воспринимают всею несущую муфтой нагрузку. Это требование достигается с помощью различных вариантов выполнения конструкции: а) различной площадью поперечных сечений плоских пружин 9 для зубчатых 3 и фрикционных колодок 4, при этом плоП1.адки поперечных сечении плоских пружин для зубчатых колодок должны быть больше площадей поперечных сечений плоских пружин для фрикционных колодок (см. фиг. 1, 2). б)различной величиной предварительного прогиба плоских пружин 9 зубчатых 3 и фрикционных 4 колодок, при этом величина предварительного прогиба ггружин для зубчатЕз1х кололвдк должна быть больше величины предварительного прогиба плоских пружин для фрикционных колодок; в)paЗv ичнoй массой зубчатых 3 и фрикционных 4 колодок, при это.м масса зубчатых колодок должна быть меньше от массы фрикционных колодок; г)различным радиальным зазоро.м между поверхностями сцепления колодок и венцов, причем зубчатые колодки должны быть установлены относительно зубчатого венца с радиальным зазором, большим радиального зазора между поверхностями фрикционных колодок и цилиндрического венца. Возможны и другие варианты выполнения конструкции для достижения неодинакового центробежного момента зубчатых 3 и фрикционных 4 колодок для зубчатого и фрикционного зацепления. Требование различного центробежного .момента для зубчатых 3 и фрикционных 4 колодок .может быть достигнуто множеством других способов. При создании условий для обеспечения плавности и бесщумности сцепления зубчатых колодок 3 ведущей полумуфты 1 с зубчатым венцом 5 ведомой полумуфты 2 относительный проворот между полумуфтами 1 и 2 при частичном разгоне ведомой полу.муфты 2 фрикционными колодками 4 не должен быть более 1 -10 об/мин. Для обеспечения ногинального условия сцепления зубчатых колодок 3 ведущей полумуфты 1 с зубчатым венцом 5 ведомой полумуфты 2, зубья 26 и 27 обеих полу.муфт имеют нреи.мущественно трапециевидную форму. Угол между боковыми гранями 28 и 29 двух соседних зубьев, например зубьев 26 и 30, и угол при нерщине каждого зуба равны между собой и должны быть не менее угла а, при котором наружные боковые грани 31 и 32 двух крайних зубьев 33 и 34 каждой зубчатой колодки 3 на расстоянии 5 были бы параллельны между собой. Уменьшение утла а нарушает нормальное зубчатое сцепление между полумуфтами 1 и 2, так как при этом зубья колодок ведущей полумуфты 1 не могут войти в предназначенные для них зубчатые пазы венца ведомой полумуфты 2. Увеличение угла а приводит к ограничению несущей способности муфты, так как с увеличением воспринимаемой муфтой нагрузки зубчатые колодки 3 за счет упругости пружин 9 могут выходить из своих зубчатых пазов венца ведомой полумуфты 2 и проскальзывать в окружном направлении, т. е. в этом случае центробежная муфта обладает предохранительными свойствами. Это свойство муфты используется, если возникает необходимость защиты исполнительных машин и механизмов от поломок и перегрузок. Зубчатые колодки 3 в зависимости от условий производства могут быть выполнены как сборными со съемными зубьями, так и монолитными. В первом случае зубчатые секторные венцы могут быть прикреплены к основанию колодок при помощи заклепок 35, винтов или сварных щвов. Предлагаемая центробежная муфта, обладая простотой в изготовлении и компактностью конструкции, имеет значительное преимущество по сравнению с известной - эта повышенная нагрузочная способность и больщой срок службы. Она может найти щирокое применение как в приводах специального, так и общего назначения. Формула изобретения Щентробежная муфта, содержащая ведомую полумуфту, выполненную в виде барабана, и концентричную ей ведущую полу.муфту, несущую связанные с ней посредством плоских пружин с предварительным радиальным прогибом подвижные в радиальном направлении фрикционные колодки сегментной формы, взаимодействующие с поверхностью внутреннего цилиндрического венца ведомой полумуфты, отличающаяся тем, --ТО, с целью увеличения нагрузочной способности и срока службы, ведомая полумуфта снабжена внутренним зубчатым венцом, смещенным в осевом направлении относительно внутреннего цилиндрического венца, а ведущая полумуфта - зубчатыми колодками сегментной формы, которые связаны с ней при помощи плоских пружин, являются подвижными в радиально.м направлении и входят в зацепление с зубчатым венцом ведомой полумуфты. 2.Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что зубья зубчатых колодок и зубчатого венца выполнены преимущественно трапециевидной формы, а боковые грани крайних зубьев каждой зубчатой колодки расположены в параллельных одна другой плоскостях. 3.Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что плоские пружины зубчатых колодок имеют площади поперечных сечений, больщими площадей поперечных сечений плоских пружин фрикционных колодок. 4.Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что величина предварительного радиального прогиба плоских пружин зубчатых колодок выполнена больщей величины предварительного радиального прогиба плоских пружин фрикционных колодок. 5.Муфта по п. 1 отличающаяся тем, что фрикционные колодки выполнены с массами, больщими масс зубчатых колодок. 6.Муфта по п. I, отличающееся тем, что зубчатые колодки установлены относительно зубчатого венца с радиальным зазором, большим радиального зазора .между поверхностями фрикционных колодок и цилиндрического венца. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Дьяченко С. К. и др. Предохранительные муфты. К., Государственное издательство технической литературы Украинской ССР, 1962, с. 77, рис. 43.