Предохранительная фрикционная муфтапОВышЕННОй ТОчНОСТи СРАбАТыВАНия Советский патент 1981 года по МПК F16D7/02 

(54) ПРЕЛОХРАНИТЕЛЬНАЯ ТОЧНОСТИ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА ПОВЫШЕННОЙ СРАБАТЫВАНИЯ

Изобретение относится к машиностро- ению и может быть использовано в меха низмах станков-и различных механизмах систем автоматического управления, в частности- в механизмах, где необходимо использовать муфты трения в качестве предохранительных и нагрузочных. В известных быстродействующих системах автоматического управления повышенной точности регулирования возникает необходимость использования указанных муфт в очень жестких режимах работы в частности в режимах частого реверса при больших ускорениях. При этом предъ являются повышенные требования к точности поддержания рабочего момента, исключению больших люфтов при реверсе в случае предохранительных муфт и исключению больших провалов нагрузочного момента в момент реверса для нагрузочных муфт. Одновременно с этим, особенно для механизмов систем автоматического уп- равления летальных аппаратов, предъявляются жесткие требования к габаритно-весовым показателям конструкции. Известна предохранительная функцион- ная муфта, содержащая две полу муфты со смонтированными на них фрикционными дисками, поджатыми через нажимной диск с помощью пружины. Между фла1щем ведомой полумуфты и нажимным диском в их торцовых лунках расположены отжимные элементы в виде шариков i Недостатками этой муфты являются-необходимость фиксации нажимного диска в осевом направлении для устранения полного выхода шариков из торцовых лунок, а . также высокая точность обработки фрикционных пЬверхно::тей трения дисков и полумуфт, соблюдение их параллельности. Несоблюдение этих условий ведет к неполному контакту поверхностей трения, заклиниванию отжимных элементов. Кроме того, на точность срабатывания муфты, отрицательно сказывается малейщий износ шариков и контактирующих с ними поверхностей полумуфт, неравномер- йость разжима полумуфт из-за невозмож ности осуществления геометрической идентичности всех сопряженных с шариками поверхностей попу муфт. Это привоаит к значительному окружному люфту, который особенно велик в муфтах с малым рабочим моментом. В связи с этим невозможно добиться одновременной работы всех отжимных элементов, поэтому точность срабатывания муфты невелика. Наиболее , близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является фрикционная предохранитель ная муфта повышенной точности срабаты вания, содержащая установленные в корпусе ведущей полумуфты ведомый и ведущий диски, расположенные между нажимными дисками, поджатыми пружинами, и отжимные элементы в виде стержней, связанных щарнирно с корпусом ведущей по- думуфты и нажимными дисками, соединенными штырями, помещенными в дугообразных пазах ведущего диска, и несущими пружинами 2 J. Недостатком муфты является отсутствие компенсации износа фрикционных поверхностей невозможности перем цения нажимных дисков вдоль, оси вращения Муфты, так как они связаны жесткими стержнями с корпусом ведущей поиумуфты. В связи с этим даже при крат ковременной работе муфты ослабляется усилие пружин на поверхности трения, приводит к изменению передаваемого крутящего момента. Следовательно, срок служб данной муфты незначителен. Кроме того, в данной муфте срабатывание отжимных элементов происходит при неполном передаваемом моменте, что снижает точность срабатывания. Муфта нереверсивна, конструкция ее нетехнологична. Осевые габариты муфты значительны, так как отжимные стержни закреплены на торцах нажимных дисков с наклоно к корпусу, пространство, занимаемое фрик ционными дисками, не используется. Цель изобретения - повышение точности срабатывания, надежности, дойговечнрсти и нагрузочной способности. Цель достигается тем, что предохрани тельная фрикционная муфта повышенной точности срабатывания, содержащая корпу охватывающий ведущие и ведомые фрикционные Диски, поджатые пружинами и расположенные между нажимными дисками, связанными с отжимными элементами, снабжена двумя стаканами с продольными выступами, сопряженными торцами с нажимными дисками, и выступами одного стакана направлены навстречу выступам другого и установлены между ними с возможностью выхода за наружный торец днища, а отжимные элементы выполнены в виде растяжек, закреплен ых концами на 1ШЖИМНЫХ дисках и установленных попарно вдоль наружной поверхности стаканов, в полости между Которыми смонтирован пакет фрикционных дисков, при этом на корпусе выполнены упоры, каждый из которых помещен с зазором между растяж-. ками одной из пар, а пружины установлены между каждым из нажимных дисков и стаканом. Кроме того, растяжка Может быть выполнена в виде двух пластин, шарнирно соединенных между собой и установленных под углом одна относительно другой. Растяжка может быть выполнена в виде гибкой ленты или проволоки. Муфта может быть снабжена упругими элементами, каждый из которых соединен с двумя растяжками смежных пар, выполненными в виде лент или проволок. Кроме того, муфта может быть снабжена элементами крепления растяжек на нажимных дисках. Элементы крепления растяжек, выполненных в виде шарнирно связанных пластин, могут бь1ть выполнены в виде эксцентриковых втулок, установленных радиально в нажимных фланцах и шарнирно закрепленных ,на концах растяжек. Кроме того, элементы крепления растяжек в виде лент или проволок могут быть выполнены в виде резьбовых втулок, установленных в нажимных фланцах с возможностью продольного перемещения. На фиг. 1 и 2 изображена кинематическая схема муфты с двумя поверхностями трения; на фиг. 3 и 4 - то же, с шестью поверхностями трения; на фиг. 5 - муфта с четырьмя поверхностями трения, продольный разрез; на фиг. 6 - вид А на фиг. 5, с гибкими растяжками; на фиг. 7 - то же, с жесткими растяжками. Муфта содержит-фрикционные ведомые диски 1, смонтированные на ведомом валу 2 и помещенные в полости 3 между стаканами 4 и S, выполненными с продольными выступами. Выступы стакана 4 установлены навстречу выступам стакана 5 и помещены между ними .с возможностью выхода .за наружный торец стаканов. Торцы выступов стаканов 4 и 5 сопряжены с нажимными дисками 6 и 7, на которых закреплены отжимные элементы в виде растяжек 8, установЛе}1ных попарHO вдоль нпрркной поБОрхности стаканов 4 и 5, корпусе 9 выполнены упоры 10 каждый из кото{)ых установлен между растяжкпми 8 одной из пар. При малых углах f так же, как и в обгонных муфтах наблюдаются такие явления как отклонение размеров деталей от номинальных, мапейшая выработка на рабочих поверхностях разжимного устррйств а, неравномерность разжима из-за невозможности осу- шеств/юния геометрической идентичности во всех сопряженных разжимных узлах. Все это отр|щательно влияет на работоспособность муфты,.. Муфты имеют значительный окружной люфт, который является следствием принципиальных конструктивных особенностей разжимного устройства. Невозможно выполнить с большей точностью несколько сопряженных углублений для шарика .(роли ка). В двух полумуфтах неизбежна неодновременная работа на разжим всех мест разжима, и расчетный предельный момент срабатывания муфты наступает на довольно больших углах взаимного поворота опор-5 ной и нажимной полумуфт. Этот люфт воз- растает в муфтах с малыми углами . В ведомственном отраслевом стандарте на муфту по АС 193857 описывается люфт в муфте, который достигает 6 4О 30 в муфте с моментом 4,5 кгм, и прослеживается тенденция к увеличению люфта по мере перехода от муфт с большим рабочим моментом к муфтам- с малым рабояим моментом. Муфты с малым моментом ера-35

батывания, которые находят большое применение в САУ ЛА, имеют-люфт значительно больший, чем допустимый для условия работы. Недостатки известных муфт в ряде случаев не дают возможность про-40 ектировать муфты на этом принципе. . Для существенного повышения точнооти поддержания рабочего момента муфты, существенного уменьшения люфта муфть. расширения частичного диапазона при ра- 45 боте в режиме реверса, повышения ресурса работы, предлагаемая конструкция в отличии от известных имеет полную продольную симметрию относительно среднего фрикционного диска. Муфта не содержит опорной прлумуфты и состоит из оди- наковых по назначению и конструкции иа- жимных полумуфт в виде стаканов 4 и 5, которые имеют симметричные выступы и впадины. В сборе выступы левой полуму( входят во впадины правой полумуфты и наоборот. Как видно из схем (фиг. 1 и 2) две полу муфты зажимают фрикцион

личии от известных (на/шариках, роликах) не требует специальной прецезионной технологии и предусматривает возможность точной регулировки мест сопряжения в ный диск (диски) з.ч счет нажим1а 1х пружин 11. Диск 1 (диски) установлен на шлицах HQ валу 2, который ягздяется элементом механизма, гце разжимакхцее устройство (фиг. 3) выполнено .В виде нескольки5с гибких растяжек 8. Длипп рпстяжек. выбирпется из такого расчета, чтобы они в оттянутом положении (посредством пружин 12) образовывали расчетный угол наклона В предлагаемой конструкции независимо от количества пар трения в муфте на разжимающее устройство действует полный рабочий момент муфты, что повышает точность поддержания ра- бочего момента. При вращении вала 2 (фиг. 1 и 2) вправо или влево система полумуфт останавливается за счет соприкосновения тяг 13 (фиг. 3 и 4) при правом вращении и тяг 14 (при с упором 1О. Возникает сила Р. реакции упора на тягу, которая определяется, как М о- . т.е. разжимающее устройство реагирует на полный рабочий момент М. Кроме этого, эффективность работы разжимающего устройства (повышение коэффициента обратной связи находится в прямой связи с величиной угла М . В предлагаемой конструкции разжимающее устройство практически может работать на малых углах Ч , вследствие чего достигается оптимальная точность поддерживания момента. Это обеспечивается тем, что предлагаемая конструкция разжимающего устройства в отразжимающем устройстве при сборке муфты за счет простой операциии регулиро- вания длины тяг 13 и 14 с таким расчетом, чтобы сопряжение тяг (фиг. 3 и 4) с упором Ю было с минимальным зазором К. Зазор К необходим для компенсации изменения исходного геометрического положения полумуфт 4 и 5 в связи с износом фрикционных поверхностей дисков в процессе эксплуатации. Поэтому ве- личина К зависит от фактич.еского исполь- зования муфты в том или ином эксплуата- ционном 1 режиме. Если муфта будет использоваться в качестве предохранительной, где срабатывание муфты редкое, или при не- большом времени непрерывной работы, то 10 зазор К может быть очень ма-лым, и муфта не будет иметь ощутимого люфта.

Предпагаемая конструкция в отпичии от известных не содержит упорного подшцпника, который обеспечивает поворот нажимной полумуфты относительно опорной и снижает точность работы муфты.

Муфта (фиг, 5) имеет диски 1, в шпицы которых входит вал 2. Ведомый диск 15 на шлицах.установлен в цилиндрических полу муфтах в виде стаканов 4 и 5, которые имеют на своей цилиндрической поверхности несколько симметричных №1ступов и впадин. В сборе выступы одной попумуфты входят во впадины другой. При этом - внутрення поверхность донышек полумуфт прилегает к крайним дискам 1. Нажимные пружины 11 упираются в диски 6 и 7, соединенные с полумуфтами.Между дискамиби находится втулка 16 которая неподвижно закреплена в корпусе 9 штифтом 17. Корпус 9 центрирует сборку попумуфты ййЬки - пружиш. - фланцы относительно вала 2. Между втулкой 16 и цилиндричес . кой поверхностью полумуфт имеется зазор Подвижность сборки полумуфты - диски пружины - фланцы обеспечивается за счет ..подшипников скольжения (или качения) меж ду полу lyфтaми 4 и 5 и кс зпуссш 9. Опо ры скольжения 18 обеспечивают указанцую Подвижность (фиг. 5), Втулка 16 фиксирует сборку в осевом положннии относительно корпуса 9, но не препятству ет ее подвижности, так Как между дисками 6 и 7 и втулкой 16 имеется небольшой / ;aia30p. Режущее устройство{фиг. 7) имеет itapy гибких растяжек 8 в виде тонкой пружинной проволоки или ленты, жестко закрепленной свшми ксищами в дисках 6 и 7. Для точной регулировки сопр5окения растяжек с упором 1О лаходяшимся на втулке 16, имеются резьбовые втулки 19. По окружности дисков 6 и 7 закреп лено . симметрично несколько пар растяжек (фиг. 7). Формула изобретения 1. Предохранительная фрикционная муфта повышенной точности срабатывания, со- . держащая корпус, охватьшающий ведущие и ведомые фрикционные диски, поджатые пружинами и расположенные между нажим ными дисками, связанными с отжимными элементами, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности Срабатывания, надежности, долговечности и нагрузочной способности, она снабжена двумя стаканами с продольными выступа-

ми, сопряженными торцами с нажимными дасками, и выступы одного стакана направлены навстречу выступам другого и установлены между ними с возможностью

выхода за наружшзгй торец днюца, а отжимные элементы выполнены в виде растяжек, закрепленных концами на нажимных дисках и установленных попарно вдоль наружной поверхности стаканов в полости

между которыми смонтированы пакет фрикционных дисков, при этом на корпусе выполнены упфы, каждый из котррых помещен с зазором между растяя ками одной из пар, а пружины расположены между

каждым из нажимных дисков и стаканов.

777Т /

л

/Т фмЛ

)

//////

г м

у7/х//

1/77777

,-л

фигЗ 3o$ep tf. 5 K 1

фи.6