Муфта свободного хода Советский патент 1981 года по МПК F16D41/00 

1

Изобретение отнсгсится к машиностроению н может быть использовано, наприме D газотурбинных установках.

Известна муфта свободного .хода, содержащая ведолую полумуфту, которая имеет храповые эубья на ее внутренней поверхности, и ведущую полумуфту с подпружиненными собачками, взаимодействующими с храповыми зубьями l.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемому является муфта свободного хода, содержащая храповое колесо с зубьями на внутренней поверхности, взаимодействующее с подпружиненными собачками, установленными на концентрично расположегшой полумуфте 2.

Однако в данных муфтах из-за недостаточной упругости их звеньев и неточности их изготовления при сцепления собачек с храповыми зубьями возникают ударные нагрузки н не обеспечивается равномерность передачи вращения.

Цель изобретения - обеспеченно безударного сцепления и равномерной передачи вращения.

Указанная цель достигается тем, что в известной муфте собачки расположены на ведущей полумуфте,которая снабжена сцепляющими элементами, причем расстояние от их верщин до центра муфты в исходном положении меньше расстояния от центра муфты до наружных контуров хвостовиков собачек, центр тяжести которых расположен на хвостовиках. Сцепляющий элемент выполнен в виде защелки, снабженной параллельными направляющими и подпружиненной в тангенциальном и радиальном направлениях к хвостовику собачки пружинами сжатия, или в виде установленного на оси с возможностью поворота толкателя, подпружине1шого в радиальном направлении, или в виде перемещающейся пластинчатой пружины. Ведущая полумуфта выполнена составной, содержащей ступицу, снабженную кулачками, и кольцо с вьфезами для размещения

посяеднюс, при этом упомянутые собачки устаиовле1ы па кольце, снабженном пружнами, расположениымк межпу кулачками л стенка fи вырезов. Муфта снабжена расположенным в ведомой полумуфте и контшстирующим с хвостовиком собачки упругим элементом, имеющим две опоры и выполненным в виде болта. Собачка со стороны зуба имеет паа, па раллел; нь Й ее лдбовой поверхностч.

Такое вьшолнение муфты свободного хода обеспечивает безударное сцепление и равномерную передачу вращения.

На фиг. 1 изображена храповая муфта свободного хода, поперечное сечение, на фиг. 2 - разрез А-А на ф;иг. 1, на фиг. 3 и 4 - сцепляющие элементы для собачек, соответственно первый и второй варианты выполнения,

: Муфта содержит ведущую полумуфту 1 и ведомую молумуфту 2. Ведущая полумуфта 1, в свою очередь, состоит из 3, которая жестко соединена с приводным валом запускающего агре- гата, и из расположенного на ступрще 3 кольца 4, несущего на себе собачки 5. Ведомая naiyMyitrra 2 выполнена в виде гильзы по которой расположены сцепляющие элементы 6, осуществляющие установку и сцелление собачек 5. ВедсОчая полумуфта 2 жестко соединена с приводным валом запускаемого агрегата, например, газовой турбиш,.

На ступице 3 предусмотрены к лачки 7, которые расположены в соответствующих вьфезах 8 кольца 4. Поворот ступиды 3 относительно кольца 4 ограничен и определяется зазором 9 между кулачком 7 и стенкой выреза 8 кольца 4. Для поглощения возникающей при сцеплении энергии столкновения в каяадо кулачке 7 ступицы 3 расположена работающая на сжатие пружи а 1О, которая с одной стороны сдирается па кулачок 7, а с другой стороны - на стенку выреза 8 в кольце 4.

Собачки 5 установлены в кольце 4 н осях 11, которые предохраняются от осевого сдвига. Сцепляющие элементы 6, устанавливающие собачки 5 в положение зацепления с ведомой полумуфтой 2 выполнены в виде защелок 12. Собачки 5 сцепляющие элементы 6 расположены так, что в исходном положен1ш расстояние в радиальном направлении от оси муфты до верш1ш 13 сцепляющих элеменах)в 6 меньше, чем расстояние до царужiifcix контуров хвостовиков 14 собачек 5

На нижний конец хвостовика 14 воздействует пружина 15.

В колы1е 4 расположены упругие элементы 16, на которые опираются хвостови-

ки сббачек 5. Эти упругие элементы 16 выполнены в виде съемных болтов и имеют две опорные поверхности. При помощи упругих элементов можно достичь приблизительно соизмеримые усилия на собач-

ках 5 при передаче вращения. Собачки 5 имеют пазы 17, направленные параллельно их лобовым поверхностям 18. За счет пазов 17 дости1ается амортизация при столкновении собачек зубьями 19

храпового колеса, расположенного на ведомой полумуфте 2. Перемещение лобовой поверхности 18 ограничивается упругим упором 20.

Центр тяжести собачки 5 расположен

со стороны лобовой поверхности 18, поэтому во время запуска собачки 5 могут удерживаться в сцепленном положении за счет действия на них центробежных сил. Центр тяжести собачек 5 можно

расположить на их хвостовиках 14, если обеспечивается удержание собачек в зацеплении для передачи вращешш.

Сцепляющие элементы в виде защелок 12 снабжены пружинами 21, сжатия, дей-

ствующими в радиальном направлении и удерживающими в зацепленном состоянии защелки 12. с собачками 5, а такж.е работающей на сжатие пружиной 22, которая действует в тангенциальном иаправ-

лении. Эта работающая на сжатие пружина 22 находятся в параллельных направляюЩ 1Х 23 защелки 12 и удерживается болтом 24, который одновременно является осью вращения защелки 12.

Сцепляюишй элеме-нт 6 (фиг. З) имеет

форму пластинчатой пружины 25, которая закреплена одним своим концом на ведомой полу муфте 2. Вершина пластинчатой npy:ioiHbi 25 в исходном положении

прижата к лобовой поверхности 18 собачки 5 и удерживает ее в сцеплении с зyбья и 19 ведомой полумуфты 2.

Сцэ:1ляющий элемент -6 (фиг. 4) выполнен в виде толкателя 26, подпружиненного в радиальном направлении пру- Ж1шой 27 сжатия. Толкатель 26 установлен во втулке 28, которая вставлена в шарнир 29, подпружиненный с двух сторон пружинами ЗО, Все детали сцепляющего элемента расположены во вкладыше 31, устаноБло.1Шом на резьбе в ведомой no;iyмуфте 2. Муфта работает следующим образом. При запуске начинает вращаться ступица 3, которая своими кулачками 7 захватывает кольцо 4, В процессе сцепления сжимаются 1О до тех пор.пока кулачки 7 недостигают вырезов 8, и только после этого возможна полная передача вращения. Собачки 5 вводятся в зацепление с храповыми зубьями 19 при сцепных элементов 6. При зацеплении собачек 5 с ведомой полумуфтой 2 возможны тангенциальные сдвиги защелок 12 или поворот толкателей 26, или упругая деформация пластинчатых пружин 15 до тех пор, пока лобовые -поверхности 18 собачек 5 не достигают зубьев 19. Если центр тяжести собачек расположен со их лобовых поверхностей 18, то во время запуска собачки удерживаются в зацепленном положении с зубьями центробежными силами. После запуска собачки 5 возвращаются в первоначальное положение. Сцепляю щие элементы 6, расположенные в ведомой полу муфте 2, выходят из зацепле1шя с собачками и перемещаются до упсра под действием центробежных сил. В результате этого обеспечивается свободный ход муфты. Если центр тяжести собачек 5 расположен не хвостовике 14, то посл запуска происходит немедленное разъединение собачек 5 и зубьев 19 Ведомой полу муфты 2, что способствует у меньше- 1ШЮ их износа. Безударное сцепление и равномерность вращения достигается за счет аморти31фу щего действия пружин и принудительного зацепления собачек 5 с зубьями 19 посредством сцепных элементов 6. Формула изобретения 1. Муфта свободного хода, содержаща ведущую и ведомую полумуфты, храповое колесо с зубьями на внутренне поверхности, контактирующее с подпружиненными собачками; отличйюша- Я С Я тем, что, с целью обеспечения безударного сцепления и равномерной перодачи вращения, она снабжена сцепляющими элементами, см9нтировш1ными на ведомой полумуфте, србачки расположены на ведущей полумуфте, а храповое коле со - на ведомой полумуфте, щж этом расстояние от вершин сцепляющих элементов до центра муфты меньше расстояния от верщнн муфты до наружных контуров хвостовнков собачек, центр тяжести которых расположен на хвостовиках. 2.Муфта по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что сцепляющий элемент выполнен в виде защелки, снабженной параллельными напрашшюшими и подпружиненной в тангенциальном н радиальном направлениях к хвостовику собачки. 3.Муфта по п. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что сцепляющий элемент выполнен в виде установленного на оси с возможностью поворота толкателя, подЩ}ужинеш1ого а радиальном направления. 4.Муфта по п. 1, отлнча юш а я с я тем, что сцепляюошй элемент выполнен в вцдэ пластинчатой пружиши. 5.Муфта по пп. 1-4, отличающаяся тем, что ведущая полумуфта выполнена составной, содержащей ступицу с кулачками и кольцо с вьфозами для размещения кулачков, при этом собачки установлены на кольце и подпру жинены относительно него. 6.Муфта по пп. 1-5, о т л и ч а а я с я тем; что она снабжена распо.ложенным в ведомой полумуфте и контактирующим с хвостовиком собсчки упругим элементом с двумя опорами, выпол ненным в виде болта. 7.Муфта по па. 1-6, отличающаяся тем, что собачки вьшолнены с пазом, расположенным со стороны зуба. Источник} информации, пришггые- во внямакяв при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 178626, кл. F 16D 45/ОО, 1966. 2.Патент Англии № 1.135.818, Kiu F 2, 1967 (прототип).