Фрикционно-шариковая предохранительная муфта Советский патент 1980 года по МПК F16D7/06 

(54) ФРИКЦИОННО-ШАРИКОВАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для предохранения кинематических цепей и други устройств от поломок при перегрузках Известна фрикционно-шариковая пре дохранительная муфта, содержащая нажимной диск, прижимаемый через стакан пружиной, и диск с клиновой коль цевой выточкой и расположенными в ней шариками, взаимодействующими с нажимным диском, а также упорный дис жестко связанный с валом. Между диском с клиновой выточкой, неикимным и упорным дисками установлен желобчатый диск с рядом шариков, взаимодействукхцих с упорным, желобчатым диска ми и диском с клиновой выточкой. Желобчатый диск связан с валом срезными шпильками 1} . Однако в указанной муфте шарики контактируют с дисками по плоской поверхности. Вследствие этого увеличиваются контактные давления, KOTOpiJ распределены неравномерно, что снижйет долговечность муфты. Известна также фрикционно-шариковая. предохранительная муфта, содержа щая подпружиненные ведущую и подйижную вдоль оси вращения ведомую полумуфты и помещенные между их смежными торцами промежуточное кольцо и соединительные шарики. Промежуточное кольцо и ведомая подвижная полумуфта соединены срезными элементами. Соединительные шарики поджаты наружной конусной поверхностью промежу точного кольца к торцам ведущей и ведомой полумуфт с помощью регулируемых пружин. В случае превышения заданного крутящего момента соединительные шарики перекатываются с просКсшьзыванием между полумуфтами и промежуточным кольцом. В случае износа соединительных шариков или опорных поверхностей, контактирующих с шариками, момент-резко возрастает, свыше допустимого и происходит срезание штифта, при этом промежуточное кольцо свободно вращается 2 . Однако в этой муфте в случае, катастрофического износа шариков или же опорных поверхностей, контактирующих с ними, крутящий момент может резко возрасти свыше допустимого, что, в свою очередь,может привести к срезанию штифтов или шпонки, поэтому точность срабатывания муфты невысока. Кроме того, постепенно снижается прочность предохранительного элемент (срезного штифта) вследствие/накопления усталостных напряжений. Муфта неудобна в эксплуатации в связи с необходимостью замены срезного штифта после срабатывания. Цель изобретения - повьшение точности срабатывания и обеспечение удо ства эксплуатации. Для достижения указанной цели фрикционно-шариковая предохранительная муфта, содержащая подпружиненные ведущую и подвижную вдоль оси вр.ащения ведомую полумуфты и помещенные между их смежными торцами промежуточ ное кольцо и опирающиеся на него сое динительные шарики, снабясена телами качения, а на обращенных один к другому торцах промежуточного кольца и подвижной ведомой полумуфты выполнены лунки переменной глубины и тела качения, установленные в них с зазором. На фиг. 1 изображена предлагаемая муфта, продольный разрез; на фиг.2 сечение А-А на фиг. 1. - : Муфта содержит полый вал 1 со сквозным поперечным пазом 2, ведущую лолумуфту 3 с закрепленным на ней зубчатым колесом 4. Полумуфта 3 установлена на валу1 на подшипнике 5; Ведомая полумуфта 6 связана с валом 1 шпонкой 1, Между смежными торцами 8 и 9 полу муфт 3 и б помещены соединительные шарики 10, опирающиеся на конусную поверхность 11 промежуточного кольца 12. На обращенных один к другому тор цах 13 и 9 промежуточного кольца 12 и ведомой полумуфты 6 выполнены лунк 14 переменной глубины для тел качени выполненных, например, в виде шариков 15. Шарики 15 установлены в лунках 14 с гарантированным зазором. Промежуточное кольцо 12 поджато пружиной 16,а ведомая полумуфта 6,ус новленная на валу 1 подвижно вдоль. оси вращения, поджата пружиной 17. Шток 18 помещен в полый .вал 1 и несё запрессованный в него штифт 19 с упорной шайбой 20. Соединительные шарики 10 зажаты между полумуфтами 3, 6 и промежуточным кольцом 12 с по мощью пружин 16 и 17, регу;лируемых гайкой- 21 и специальной фиксирующей Гайкой 22. Муфта работает следующим образом При вращении зубчатого колеса 4 с ведущей полумуфтой 3 крутящий момент через соединительные шарики 10 передается на ведомую полумуфту 6 и далее - на вал 1/ при этом соединительные шарики 10 неподвижны. В случае превьицения на ваЛу 1 заданного крутящего момента шарики ДО перекатываются с проскальзыванием пс промежуточному кольцу 12, ведущей Ч и ведомой 6 полумуфтам, и вал 1

767427 останавливается. В результате перекатывания соединительных шариков 10 с проскальзыванием возникает и сохраняется заданный крутдщий момент, зависящий от усилия поджатия промежуточного кольца 12 и ведомой полумуфты 6 пружинами 16 и 17, а также других факторов. В случае катастрофического из.носа соединительных шариков 10 или же торцов 8, 9, 13, контактирующих с шариками 10, момент может резко возрасти свыше допустимого и ведомая полумуфта 6 поворачивается относительно промеЖУТОЧНОГ9 кольца 12 на некоторый угол, а зазор между шариками 10 и лунками 14 уменьшается до нуля. Шарики 15 соприкасаются с поверхностями лунок 14 и отжимают промежуточное кольцо 12 и полумуфту 6, преодолевая усилие поджатия пружин 16 и 17. При этом соединительные шарики 10 получают возможность свободно вращаться и крутящий момент резко падает. При необходимости полного отключения муфтЪ создается усилие поджатия промежуточного кольца 12 большее, нежели ведомой полумуфты 6, в результате чего пружина 16, преодолевая усилие пружины 17, отводит кольцо 12, полумуфту 6 и шарики 10 от ведущей. полумуфты 3. Для плавного включения фрикционношарикового .узла гайкой 22 создается усилие поджатия промежуточного кольца 12 меньше, чем ведомой полумуфты 6, в результате чего пружина 17, преодолевая усилие пружины 16, плавно вводит соединительные шарики 10 в контакт с ведущей (юлумуфтой 3. Расположение шариков 15 в лунках 14 переменной глубины в промежуточном кольце 12 и ведомой - полумуфте 6 позволяет значительноувеличить точность срабатывания предохранительной муфты в случае катастрофического износа шариковых и опорных поверхностей полумуфт 3,6 и промежуточного кольца 12. Формула изобретения Фрикционно-шариковая предохранительная муфта, содержащая подпружиненные ведущую и подвижную вдоль оси вращения ведомую полумуфты и помещенные между их смежными торцами промежуточное кольцо и опиракициеся на него соединительные шарики, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности срабатывания и обеспечения удобства эксплуатации, она снабжена телами качения, а на обращенных один к другому торцах промежуточного кольца и подвижной ведомой полумуфты выполнены лунки пере