Фрикционная предохранительнаяМуфТА Советский патент 1981 года по МПК F16D7/02 

(54) ФРИКЦИОННАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машиностроении, металлургической, горной и других промышленностях для зашиты механизмов и машин от статических и динамических перегрузок. Известна фрикционная предохранительная муфта, содержашая ведушую втулку, связанную торсионом с ведуш,ей полумуфтой, которая поджата к пакету фрикционных дисков и ведомой полумуфте при помощи опорного диска и пружин, а также отключающее устройство, оттягивающее ведущую полумуфту при угловом повороте относительно нее ведущей втулки. Отключающее устройство выполнено в виде свободно установленной на ведущей полумуфте обоймы, имеющей упоры, взаимодействующие с ведущей втулкой, и тяг с шаровыми опорами, связывающими обойму с ведущей полумуфтой 1. Однако в этой муфте происходит длительное буксование фрикционных дисков при срабатывании, что ведет к повыщенному их износу. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому эффекту является фрикционная предохранительная муфта, содержащая ведомую и ведущую полумуфты, соединенные с охватывающим ее корпусом, подпружиненными фрикционными дисками, поджатыми нажимным диском, несущим отжимные тела вращения, контактирующие с продольными щтырями, закрепленными на кольце, а также упругое звено в виде профильных пружин, связанных с корпусом и ведомой полумуфтой 2. Однако расположение пружин сжатия между корпусом и ведущей полумуфтой приводит к ограничению возможностей применения муфты в тяжелых эксплуатационных условиях, не исключает ускоренного износа фрикционных дисков при буксовании после отключения двигателя из-за медленного гашения его серости вращения до полной остановки, не обеспечивает возможности использования муфты для стопорения механизма при проведении монтажно-демонтажных и ремонтно-профилактических работ. Цель изобр.етения - повышение надежности и долговечности муфты путем уменьшения времени пробуксовки фрикционных дисков.

Поставленная цель достигается тем, что фрикционная предохранительная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, корпус, подпружиненные фрикционные диски, поджатые нажимным диском,и отжимные элементы в виде продольных штырей и отжимных тел вра щейия, а та.кже упругое звено в виде пружин, одни концы которых связаны с корпусом, снабжена тормозным щкивом, связанным с ведущей полумуфтой, смонтированным на ведомой полумуфте, а последняя соединена с корпусом фрикционными дисками, при этом свободные концы пружин упругого звена и отжимные тела вращения установлены на тормозном шкиве, а продольные штыри закреплены на нажимном диске.

Кроме того, муфта снабжена регулируемыми опорами, смонтированными на корпусе, а на внутренней поверхности тормозного щкива выполнены выступы, сопрояженные с регулируемыми опорами.

Причем, муфта может быть снабжена радиально установленными на нажимном диске пальцами и расположенными на них телами качения, а на корпусе выполнены пазы и тела качения помещены в них.

На фиг. 1 схематически изображена предлагаемая муфта, разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 2 - вид с торца муфты; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение Д-Д на фиг. 5.

Муфта содержит упругое звено 1 в виде цилиндрических пружин сжатия, установленных на полустанках 2 и передающих крутящий момент от ведущей полумуфты 3 и тормозного шкива 4, установленного на подшипниках 5 качения и закрепленного от осевого перемещения, ведомую полумуфту 6, пакет фрикционных дисков 7, сжатие которых обеспечивается пружинами 8 с регулировочными болтами 9, отжимные элементы в виде радиально закрепленных в тормозном шкиве 4 осей 10 с отжимными телами 11 вращения, корпус 12 с регулируемыми опорами 13, нажимной диск 14 с регулируемыми продольными штырями 15 и телами 16 качения, устройство для предварительного поджатия пружин I и ограничения поворота тормозного шкива 4 относительно корпуса 12, состояшее из кронштейнов 17 и регулировочных болтов 18. На корпусе 12 выполнены пазы 19, а на тормозном шкиве 4 - выступы 20. Тормозной шкив 4 охвачен тормозными колодками 21.

Муфта работает следующим образом.

При нагрузке правого направления (по часовой стрелке, фиг. 2) на полумуфте 3, вращение передается от полумуфты 3 и тормозного щкива 4 пружинами 1, корпусу 12, фрикционным дискам 7, ведомой полумуфте 6. При этом пружины 1 могут быть предварительно поджаты регулировочными болтами 18 на отсутствие деформации при

определенной нагрузке на валу двигателя. Дальнейшая деформация пружин 1 сжатия пропорциональна нагрузке, при этом корпус 12 перекатывается по выступам 20 тормозного шкива 4 на регулируемых опоpax 13.

При крутящем моменте, меньшем момента срабатывания -муфты, деформация пружин 1 сжатия обеспечивает наличие некоторого зазора между продольными штырями 15 и отжимными телами 11 вращения в

пределах установленного зазора S (фиг. 6).

При запуске или при крутящем моменте

срабатывания муфты пружины 1 сжатия

сглаживают резкое нарастание крутящего

момента, тем самым, уменьшая динамические нагрузки на механизм в целом.

В случае возникновения на валу муфты нагрузки, равной крутящему моменту срабатывания, например при стопорении рабочего органа механизма, происходит набегание отжимных тел II вращений на продольные штыри 15 нажимного диска 14. Последний смещается по оси муфты на телах 16 качения по пазам 19 корпуса 12, пружины 8 сжимаются, растормаживая фрикционные диски 7 вплоть до проскальзывания. При

5 этом, в случае необходимой остановки двигателя, подается сигнал и на тормозное устройство, тормозные колодки 21 которого сжимаются и останавливают вращение тормозного шкива 4, предотвращая длительное буксование фрикционных дисков 7 и уменьшая их износ. После остановки муфты, последняя автоматически, приходит в исходное рабочее состояние готовности к очередному нагружению.

Конструкция муфты обеспечивает воз. можность настройки ее на необходимый уровень крутящего момента срабатывания не только изменением затяжки пружин 8 фрикционных дисков 7, но и изменением положения продольных штырей 15 относительно отжимных тел И вращения.

0 При износе фрикционных дисков 7 нажимной лТ,иск 14 вместе с телами 16 качения и продольными штырями 15 смещается к отжимным телам 11 вращения. Постепенно смещаются и точки контакта штырей 15 с телами 11 врашения. При этом уменьшается угол 0 встречи отжимных тел 11 вращения со штырями 15 с одновременным увеличением усилия, необходимого для растормаживания фрикционных дисков 7, а усилие деформации пружин сжатия уменьшается вместе с зазором 5. Сумма упомянутых силовых величин, измеряемая на валу муфты, может оставаться постоянной или изменяться по заранее выбранному закону при определенных диаметрах отжимных тел 11 вращения, профиле сечения сферы

55 профильных штырей 15, жесткостях и нагрузках пружин 1 и 8.

Регулирование нагрузок срабатывания сводится к регулированию зазора и угла ot. При этом зазор S определяет деформацию пружин 1 и нагрузку на валу муфты до вступления в работу отжимного устройства, а угол oL. - нагрузку на приведение в действие этого устройства. Практически угол ot находится в пределах .° Предварительное поджатие пружин 1 позволяет регулировать жесткостную характеристи ку муфты с целью регулирования частотной характеристики привода для обеспечения эффективного гашения возможных резонансных явлений. Наличие тормозного шкива 4 в предохранительной фрикционной муфте и улучшение ее конструкции обеспечивает работу в тяжелых эксплуатационных условиях, повышает надежность работы, увеличивает долговечность фрикционных дисков, улучшает конструкцию. Формула изобретения 1. Фрикционная предохранительная муфта, содержаш,ая ведущую и ведомую полумуфты, корпус, подпружиненные фриКционные диски, поджатые нажимным диском, и отжимные элементы в виде контактирующих между собой продольных штырей и отжимных тел вращения, а также упругое звено в виде пружин, одни концы которых

16

Фиг./ .связаны с корпусом, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путем уменьшения времени пробуксовки фрикционных дисков, она снабжена тормозным шкивом, связанным с ведущей полумуфтой, смонтированным на ведомой полумуфте, а последняя соединена с корпусом фрикционными дисками, при этом свободные концы пружин упругого звена и отжимные тела вращения установлены на тормозном шкиве, а продольные штыри закреплены на нажимном диске. 2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена регулируемыми опорами, смонтированными на корпусе, а на внутренней поверхности тормозного шкива виполнены выступы, сопряженные с регулируемыми опорами. 3. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена радиально установленными на нажимном диске пальцами и расположенными на них телами качения, а на корпусе выполнены пазы и тела качения помещены в них. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 468046, кл. F 16 D 43/20, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 600340, кл. F 16 D 7/02, 1976, (прототип).

ij±:

,

Вид Б

ir

18

Фиг.2 8-В 20 ГГ 4 У/////А (//y/// 7A т,о Ьл k Фиг. 5