Сцепная муфта Советский патент 1981 года по МПК F16D3/18 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для соединения соосных валов, например выходного вала коробки передач или механизма поворота с валом бортового редуктора в трансмиссиях гусеничных транспортных средств. Известна сцепная муфта, содержащая две зубчатые полумуфты, установ ленные на концах соединяекых вашов подвижную в осевом направлении обой му с зубчатыми венцами, сопряженным с венцами полумуфт, а также механиз управления в виде закрепленной в обойме полой центральной ступицы и установленного в ней на резьбе полого шпинделя с Зс1ходным конусом и граненым гнездом под головку монтажного ключа и запорного устройств поджатого пружиной оо стороны одгной из полумуфт к шпинделю. Это.за порное устройство выполнено в виде втулки с зубчатым венцом, сопряженным с другим зубчатым венцом,ко торым снабжена централвная ступица. Для улучшения центрирования обоймы с соответствующим зубчатым венцом при монтаже муфты она может .быть снабжена закрепленным в обойме центрирующим диском с направляющим конусом и отверстием 1 , Недостатком данной муфты является конструктивная.сложность из-за наличия в запорном устройстве дета лей с зубчатыми венцами. Кроме этого, шпиндель имеет всвоей средней части сквозной продольный паз под штифт, усложняющий технологию изготовления ишинделя. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности. Поставленная цель достигается за счет того, что в сцепной муфте запорное устройство выполнено в виде стержня с .головкой, установленного с возможностью осевого перемещения вшинделя и зафнксиюрованного от поворота относительно ОДНОЙ из полумуфт, головка стержня выполнена по форме гнезда в шпинделе. Иуфта может быть снабжена дополнительной пружиноГ:, установленной между сотинделем и одной из полумуфт, а центрирующий диск может быть смонтирован на шпинделе . На фиг.1 представлена конструкция муфты, продольный разрез до оси сиколетрии при расцепленных валах

а фиг.2 - узел 1 на фиг. 1; иг.З - узел 11 на фиг.1.

Сцепная муфта (фиг.1) содержит в полумуфты 1 и 2 с наружными зубчатыми венцами 3 и4, установеннь и{и на концах соединяе№1пс валов 5 и 6, первый из которых является, апример, выходным валом коробки ередач или механизма поворота, а торой - валом бортового редуктора рансмиссии транспортного средства. уфта содержит также обойму 7, подвижную в осевом направлении. Эта бойма имеет внутренние зубчатые вен ы 8 и 9, первый из которых постоянно с6пряжен с венцом 3 полумуф.ты 1, а второй при смещении обоймы вдоль оси вправо сопрягается с венцом 4 полумуфты 2, когда соединяемые муфтой валы сцеплены. Механизм управления муфты выполнен в виде полой центральной ступицы 10, закрепленной в обойме зубьями и пружинными кольцами 11. В ступице установлен на резьбе полый шпиндель 12с заходным конусом 13 и внутренним гнездом 14, например шестигранным, под головку монтажного ключа. Запорное устройство механизма управления выполнено в виде стержня 15, установленного с возможностью осевого перемещения внутри шпинделя 12. При этом стержень 15 снабжен головкой .6, например шестигранной, вставленной (сопряженной) в соответствующее гнездо 14 шпинделя. Стержень 15 с помощью пружины 17, опирающейся на вал 5 или полумуфту 1, поджат через буртик до упора к шпинделю 12. От поворота относительно полумуфты 1 стержень 15 зафиксирован с помощью штифта 18, проходящего через продольный паз в этом стержне.При этом глубина паза в направлении продольной оси муфты выбрана такой,чтобы обеспечить гарантированный зазор

а, несколько превосходящий величин хода стержня 15 вдоль оси влево до полного выхода головки 16 из.гнезда 14 при выбранном зазоре в.Движение шпинделя 12 вдоль оси вправо предотвращается стопорным кольцом 19, а влево относительно полумуфты 1 и ва.ла 5 движение ограничено величиной зазора в. В обойме 7 муфты с помощью пружинных колец 20 закреплен центрирующий диск 21 с направлюятим центральным отверстием в конической части этого диска.

Между шпинделем 12 и штифтом 18 может быть установлена дополнительная пружина 22. В случае установки центрирующего диска 21 на шпинделе на последнем выполняется внутренний центрирующий поясок 23.

Работа муфты осуществляется следующим образом.

Для сцепления валов 5 и 6 необходимо обойму 7 сдвинуть в направлении

продольной оси вправо так, чтобы венец 9 вошел в зацепление с венцом 4. При этом перемещении венцы 8 и 3 ос таются в зацепленном состоянии.Для этого сквозь центральное отверстие в валу 6 со стороны бортредуктора извне .машины вставляют монтажный ключ, который, упираясь в коническую часть диска 21 и проходя сквозь его отверстие, центрируют обойму 7 относительно полумуфты 2. Далее ключ через заходный конус 13 продвигают до упора в торец головки 16 стержня 15. При этом шестигранная головка ключа входит в шестигранное гнездо 14 шпинделя. Осевым усилием, прикладываемым к монтажному ключу, стержень 15 смещается влево, преодолевая сопротивление пружины 17,на величину

зазора а до упора в штифт 18. При этом шестигранная головка 16 выходит из соединения (сопряжения) с шестигранным гнездом 14 шпинделя 12, освобождая тем самым запорное устройство Далее монтажный ключ начинают вращат в одну сторону. При этом вращается шпиндель 12, ввинчиваясь в резьбу стпицы 10 и,, перемещаясь тем самым влев на величину зазора в.Дальнейшее вращение ключа заставляет двигаться по резьбе ступицу 10 вправо, а сней и обойму 7 до сцепления венцов 9 и 4. Дальнейшим вращением ключа венцы заводятся до упоров, а затем неболь.шим обратным вращением ключа обеспечивается гарантированный осевой зазо между этими упорами. Затем монтажный ключ выводится из гнезда 14 и головка 16 под действием пружины 17 заходит в это гнездо. Зазоры айв образуются вновь. При этом муфта застопорена, ибо стержень 15 и шпиндель 12 лишаются возможности проворота относительно друг друга, а стержень 15 неповоротен относительно вала и полумуфты 1, что лишает шпиндель 12 возможности проворота относительно ступицы 10 и смещения этой ступицы с обоймой 7 в осевом направлении. Если при выводе монтажного ключа из гнезд 14 грани головки 16 не совместились с гранями гнезда 14, то шпиндель монтажным ключом поворачивают на небольиюй угол в обратном направлении до сцепления шестигранников.

Гарантированность сцепления шестигранников 14 и 16 контролируется по величине заглубления и монтажного ключа при сохранении контакта торца монтажного ключа с торцом головки 16.

В случае, если при движении обоймы 7 вправо не произошло зацепление венцов 9 и 4, на что указывает невозможность дальнейшего поворота шпинделя 12, то путем небольшого поворота шпинделя в обратную сторону, снимающего распорное усилие в торцах зубьев г и ослаблением поджатия ключа для сцепления шестигранников 14 и 16, как указано выше, производят поворют шпинделя за шестигранник 14 совместно со стрежнем 15, валом 5, полумуфтой 1 и обоймбй 7 в любую сторону на некоторый угол до тех пор,пока пбд действием пружины 17 зубья венца 9 не войдут в зацепление с зубьями венца 4. Дальт нейшую операцию окончательного надвигания венца 9 на венец 4 производят аналогично описанному выше. Сце ление зубьев венцов 4 и 9 и величина их взаимного осевого перекрытия контролируется по количеству оборотов ключа.

Операцию по расцеплению валов 5 и б производят введением монтажного ключа в гнездо 14, вывода головки 16 из этого гнезда за счет осевого усилия ключа и вращения шпинделя 12 в противоположную сторону V относительно вращения шпинделя при сцеплении соединяемых валов. Это приводит к смещению обоймы 7 влево и выходу из зацепления венцов 9 и 4

В варианте исполнения муфты (фиг.1) упругость пружины 17 должна быть значительно выше, чем это необходимо для удобства работы монтажным ключом. Объясняется это тем, чт при вращении соединенных валов в процессе работы транспортного средства, вибрациях и деформациях его корпуса указанные валы стремятся к нарушению соосности между ними, что создает осевые усилия на обойме 7 и стремление к уменьшению и даже исчезновению гарантированного зазора в, что недопустимо из-за необходимости исключения каких бы то ни было люфтов обоймы в пределах этого зазора. Отсюда вытекает требо вание увеличения жесткости пружины 17 для полного исключения возможности возникновения люфтов. Но это приводит к необходимости увеличиват осевые усилия на монтажный ключ при размыкании шестигранников 14 и 16, что ухудшает условия работы монтгикника. Конструкция предлагаемой муфты озволяет устранить этот недостаток, если BJecти дополнительную пру жину 22 (фиг.2) между шпинделем 12 и штифтом 18, связанньв с валом 5 и полумуфтой 1. Это позволяет разделить функции пружин: пружина 17 расчитывается на создание усилия, необходимого и достаточного для входа головки 16 в гнездо 14 при монтаже муфты, а пружина 22 - на усилие, гарантирующее постоянный зазор в при работе муфты, что исключает осевые люфты обоймы 7 при эксплуатации. Этот зазор может выбираться лииш в процессе монтажа при сцеплении валов 5 и 6, когда венцы 9 и 4 уткнулись

торцами зубьев, как описано выше. После операции совмещения зубьев и впадин этих венцов зазор в вновь возникает из-за распорного усилия пружины 22 и в дальнейшем остается неизменным. Для улучиюния центрировки и облегчения монтажа конструкция муфты ьюжет предусматривать установку центрирующего диска 21 непосредственно на шпиндель 12 (фиг.З), для чего на нем предусмотрена посадочная наружная поверхность. В этом случае провисание обоймы 7 при разъединенном состояни венцов 9 и 4 минимально, поскольку шпиндель 12 зацентрирован на валу 5 и занимает соосное положение относительно соединяекфлх валов, а значит величина провиса обоймы 7 и ее .расцентровка минимальны, и совмещение осей соединяемых венцов 4 и 9 с помощью монтажного ключа существенно облегчается. Дальнейшее улучшение центрировки соединяе1иых венцов и облегчение соединения гнезда 14 с ключом достигается за счет снабжения шпинделя внутренним центрирующим пояском 23.

Формул: изобретения

1.Сцепная муфта,содержащая две зубчатые полумуфты, установленные на концах валов, подвижную в осевом направления обойму с зубчатыми венцами, размещенный в ней центрирую- , щий диск е направляющим отверстием, механизм управления в виде закрепленной в обойме полой ступицы и установленного в ней полого шпинделя с гнездом под головку монтажного ключа, а также запорное устройст во, подпружиненное к шпинделю, отличающаяся тем, что, с цел упрощения конструкции и повышения надежности, запорное устройство выполнено в виде стержня с головкой, установленного с возможностью осевого перемещения внутри шпинделя

и зафиксированного от поворота относительно одной из полумуфт, а головка стержня выполнена по форме гнезда в втинделе.

2.Муфта по п.1, отличающая с я тем, что она снабжена дополнительной пружиной, установленной между шпинделем и одной из полумуфт.

3.Муфта по п.1,отлича ющ а я с я тем, что центокрующий диск смонтирован на шпинделе.

Источники информации, принятые во внимание при экспер1 изе

1. Авторское свидетельство СССР 479902, кл. F 16 О 3/18, 1973.

т t г . в.

С- , в Т А у « ,.f,.;

796520

,7

/ у х / ./////,

17 2

l.

4 ,/

Ч 2Ъ /3

ФигЗ У