Эксцентриковая самотормозящая муф-TA Советский патент 1981 года по МПК F16D17/00 F16D51/12 

1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в механизмах, где требуется передача крутящего момента только со стороны действия движущих сил.

Известна эксцентриковая самотормозящая муфта, содержащая корпус, размещенные в нем,, жестко связанные с ведущим и ведомым валами эксцент рики и фрикционный элемент, выполненный в виде двух.идентичных роликов, установленных с некоторым эксцентриситетом в неподвижном корпусе между эксцентриками ведущего и ведомого валов 1.

Из-за малой величины угла заклинивания такой муфте свойственна чувствительность к износу и деформаци-: ям в контактируемых деталях, что снижает ее надежность. Кроме того, ее КПД невысок.

Цель изобретения - уменьшение потер передаваемой мощности и повышение надежности работы муфты.

Цель достигается тем, что эксцентриковая самотормозящая муфта, содержащая корпус, размещенные в нем, жестко связанные с ведущим и ведомым валами эксцентрики и расположенный между ними фрикционный элемент,вогласно изобретению снабжена втулкой с диаметральньом.пазом, размещенной в корпусе, фрикционный элемент выполнен в виде установленного подвиж но в диаметральном пазу втулки сухаря, подпружиненного к корпусу, боковые поверхности сухаря выполнены спрофильными углублениями, в каждом из которых выполнена призматическая . выемка под эксцентрики ведущего и ведокюго валов, при этом эксцентрики валов выполнены в виде торцевых выступов с опо|рами качения.

На фиг.1 изображена эксцентриковая саьютормозящая муфта, продольный разрез; на фиг.2 показан разрез .А-А на фиг.If на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; н& фиг.4 представлена схема, отображающая режим самоторможения в данной муфте на фиг.5схема сил, действующих на фрикционный элемент в режиме передачи крутящих моментов.

Эксцентриковая самоторьюзящая

муфта имеет неподвижный корпус 1, в крышках 2 которого на опорах качения 3 установлена втулка 4. В диаметральном пазу 5 втулки подвижно размещен фрикционный элемент, выполненный в

виде сухаря 6 с профильными углублениями 7 и 8 на боковых поверхностях. В углублении 7 выполнена призматическая выемка 9 (фиг.2) , а в углублении 8 - призматическая выемка 10 (фиг.З) с углом при вершинах призмы 120-130°, Рабочий торец 11 .(фиг.2) с харя поджат со стороны свободного торца 12 пружиной 13 (фиг.1) , установленной во втулке 4, к неподвижному корпусу 1. При этом призматическая выемка 10 расположена в углуб лении 8 со стороны свободного торца, а выемка 9 - со стороны рабочего торца. Ведущий вал 14 установлен во втул ке 4 на опорах качения 15 так, что его эксцентрик, выполненный в виде цилиндрического торцевого выступа 16 с опорами качения 17, помещен в призматическую выемку 10 профильного углубления 8. Эксцентрик, выполненный в виде цилиндрического торцевого выступа 18 ведомого вала 19 с опорой качения 20 на нем, помещен в призматическую выемку 9 профильного углубления 7. В крышках 2 установлены уплотнения 21, причем |i между валами 14 и 19 и крышками имеются зазоры. Опоры качения 22, установленные на ведомом валу, необходим для исключения возможности поворота втулки относительно корпуса, то есть обеспечения надежного стопоренйя вала 19 в режиме самоторможения, опоры качения 17, установленные на выступ 16 ведущего, вала, способствуют повышению КПД муфты в режиме передачи крутящего момента. Между сухарем б и втулкой 4 в диаметральном пазу 5 могут быть установлены тела качения (на фигурах не показаны) , что позволяет повысить КПД муфты до величины, близкой к 1. В режиме самоторможения (ведущий вал 14 не нагружен) муфта работает следующим образом. . При действии на ведомый вал 19 крутящего момента М2(фиг.4) эксцент рически установленная опора качения (подшипник) 20, воздействуя на пове ность призматической выемки 9, приж мает рабочий торец 11 сухаря 6 к не подвижному корпусу 1 с усилием е -cos где в - эксцентриситет выступа на ведомом валу; об - угол призматических выемок и 10 (фиг.4). (2) 60 ОС 2 К-arc-cos где К - коэффициент надежности мот орможе н и я; коэффициент трения скольжения между корпусом и сухарем R - радиус внутренней поверхности корпуса (например, для параметров К 11,2, fo 0,08, R 2,5см, е 0,4 см,о6 из соотношения (2) составляет 120 - 130° . Возникающая при этом сила трения F 2 о действующая на радиусе R, обеспечивает самоторможение ведомого вала. В режиме передачи крутящего момента (тяговый режим) муфта работает следующим образом. При нагружении ведущего вала 14 крутящим моментом М (фиг.4) торцевый выступ 16 через опору качения (подшипник) 17 воздействует на поверхность призматической выемки 10, отжимая сухарь б в пазу 5 втулки 4, разгружая тем самым рабочий торец 11 от тормозных сил со стороны неподвижного корпуса 1. При-этом валы 14 и 19, сухарь, втулка замыкаются в единый вал, то есть крутящий момент, переданный валом 14 сухарю, через поверхность призматической выем си 9 и опору качения 20, торцовый выступ 18 передается валу 19. В процессе работы валы 14 и 19 вращаются совместно со втулкой и сухарем в подшипниках 3, установленных в крышках 2. Действительно, при нагружении ведущего вала крутящим моментом М (фиг.5 на соответствующей поверхности призматической выемки 10 сухаря б возникает симметричное тормозному усилию N 2 уравновешивающее усилие N ;( и при величине действующего усилия N , достаточной для уравновешивания тормозного усилия N2 и покрытия потерь в муфте, обеспечивается движение. Данная эксцентриковая самотормозящая муфта позволяет уменьшить потери передаваемой мощности и более надежна в работе по сравнению с известными муфтами подобного типа. Она может быть использована, например, в механизмах наводки радиолокационных антенн, безредукторных усилителях мощности, в приводах подач металлорежущих станков, системах отклонения рулей летательных аппаратов и судов, тормозных устройствах подъемных и транспортных машив и т.д. Кроме того, она позволяет повысить КПД многих передач, содержащих в качестве самотормозящего звена червячную пару с довольно низким КПД. Формула изобретения Эксцентриковая самотормозящая муфта, содержащая неподвижный корпус, размещенные в нем, жестко связанные с ведущим и ведомым валами эксцентрики и расположенный между ними фрикционный элемент, отличающаяс я тем, что, с целью уменьшения