Муфта предельного момента С.Г.Нагорняка Советский патент 1982 года по МПК F16D43/20 

(54) МУФТА ПРЕДЕЛЬНОГО МОМЕНТА С. Г. НАГОРНЯКА

1

Изобретение относится к машиностроению, и в частности к устройствам для передачи вращения.

Известна муфта предельного момента, содержащая ведомое центральное колесо и ведущее водило, связанные посредством сателлитов и смонтированных на них через фрикционные соединения инерционные грузы 1.

Недостатком ее является сложность конструкции из-за наличия фрикционных соединений.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является муфта предельного момента, содержащая ведомое центральное колесо, ведущее водило, связанные между собой посредством сателлитов, смонтированных на осях, связанных концами на водиле, и центробежные грузы, взаимодействующие с сателлитами 2.

Недостатком его является больщие динамические нагрузки в пусковом и перегрузочном режимах работы.

Целью изобретения является уменьщеНие динамических нагрузок в пусковом и перегрузочном режимах работы.

Поставленная цель достигается тем, что муфта предельного момента, содержащая ведомое центральное колеса, ведущее водило, связанные между собой посредством сателлитов, смонтированных на осях, закрепленных концами на водиле, и центробежные грузы, взаимодействующие с сателлитами, снабжены поводковыми пальцами, закрепленными одним из концов на торце сателлита, а центробежные грузы щарнирно смонтировало ны на осях сателлитов с возможностью взаимодействия с поводковыми пальцами. Муфта снабжена резиновыми втулками, установленными на каждом поводковом пальце, а на боковых поверхностях центробежных грузов выполнены цилиндрические пазы, контактирующие при передаче момента с резиновыми втулками.

На фиг. 1 показана муфта предельного момента, вид с торца; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - положение цент20 робежного груза в нормальном режиме работы муфты; на фиг. 4 - то же, в период возврата его в исходное положение при перегрузке; на фиг. 5 - график изменения момента муфты в перегрузочном режиме работы; на фиг. 6 - вариант конструкции с резиновыми втулками и цилиндрическими выемками.

Муфта состоит из водила 1, выполненного, например, в виде зубчатого колеса, находящегося в зацеплении с ведущей шестерней привода (ведущая шестерня не показана).

По периферии водила J равномерно по окружности вращательно-подвижно установлены сателлиты 2, смонтированные на осях 3, на которых свободно установлены сквозными отверстиями центробежные грузы 4. На торце каждого сателлита эксцентрично его оси установлен поводковый палец 5 для взаимодействия с центробежным грузом.

Сателлиты 2 находятся в постоянном кинематическом зацеплении с ведомым центральным колесом 6, неподвижно установленным на конце вала 7. Водило 1 установлено на валу 7 вращательно-подвижно. Для улучшения работоспособности конструкции на поводковых пальцах 5 необходимо устанавливать резиновые втулки 8, а на боковых сторонах центробежного груза 4 необходимо выполнять цилиндрические выемки 9 (фиг. 6) с радиусом, равным внешнему радиусу резиновой втулки. Сущность работы описываемой муфты заключается в следующем. В пусковом режиме работы, т. е. по мере увеличения скорости вращения водила 1, сател иты 2 обкатываются по ведомому центральному колесу 6, увлекая своими поводковыми пальцами 5 центробежные грузы 4, на которые действуют инерционные силы, пропорциональные квадрату скорости вращения водила. При этом имеет место следующая картина. В положении, показанном на фиг. 1, центр масс (точка С) грузов расположен на линии, соединяющей ось колеса 6 и ось сателлита 2 и поскольку плечо действия силы инерции относительно оси сателлита равно нулю, то и передаваемый муфтой момент также равен нулю. При дальнейщем провороте груза 4 сателлита 2 (против часовой стрелки), как показано на фиг. 3, на сателлит будет действовать момент, равный:MM Рд- Н, (Н-мм) где Гц - величина инерционной (центробежной силы; Н - расстояние от оси сателлита до сектора действия силы, всегда имеющего радиальное направление. Таким образом, при провороте сателлита 2 с поводковым пальцем 5 от начального положения (фиг. 1), когда Н О и М„ О на угол 180°, при котором снова Н О и MM О, на сателлит будет действовать момент, изменяющийся от нулевого значения до амплитудного и снова до нулевого значеВИЯ. При провороте же сателлита на остальную часть окружности направление вектора действия силы изменяется (фиг. 4) по отношению к оси сателлита, и центробежная сила теперь свободно проворачивает центробежный груз относительно оси сателлита, не воздействуя при этом на поводковый палец 5, а значит и на сателлит 2. В данном случае сателлит на этой части окружности враща ется без нагрузки, или другими словами вхолостую. При провороте сателлита на следующий оборот на первой части (половине) оборота поводковый палец 5 снова увлекает за собой центробежный груз и на сателлит действует момент от центробежной силы, а второй половине оборота центробежный груз доворачивается в крайнее радиальное положение самостоятельно (без воздействия на него поводкового пальца).

Таким образом, в пусковом режиме работы муфтой передается момент, который че меняет своего знака во времени. По окончании пускового режима работы сателлит 2 с поводковым пальцем о и центробежным грузом 4 занимает определенное положение, при котором выполняется рг;венство:К-Рц-Н Мсоттр, где К - число сателлитов с грузами; Гс -радиус делительной окружности сателлита 2; Гцк -радиус делительной окружности центрального колеса 6; /Чсопр момент сопротивления, приложенного со стороны исполнительного органа к валу 7. В нормальном режиме работы все элементы муфты вращаются синхронно. В перегрузочном режиме работы, т. е. при увеличении , вал 7 с центральным колесом 6 останавливается, а водило 1 продолжает вращаться в прежнем направлении, что приводит к обкатыванию сателлитов 2 по остановившемуся центральному колесу 6. В результате этого на одной половине окружности поворота сателлита 2 с поводковыми пальцами 5 на сателлит действует момент от центробежной силы, а на второй части окружности проворота сателлита на его поводковый палец, а значит и на сам сателлит, центробежная сила Рц не действует, а значит момент муфты равен нулю. Изменение момента муфты в перегрузочном режиме наглядно иллюстрируется графиком на фиг. 5. Точно такой же закон изменения момента муфты при перегрузке получен путем тензометрирования работы муфты на специальном испытательном стенде. Установка центробежного груза с возможностью проворота относительно сателлита, на торце которого эксцентрично установлен поводковый палец для взаимодействия с центробежным грузом, привела к улучшению -защитных свойств муфты предельного момента с центробежными грузами за уменьшения динамических нагрузок в пусковом и перегрузочном режимах работы. Таким образом, удалось устранить существенный недостаток известных муфт центробежного типа, заключающийся в возникновении при пуске и перегрузке динамических нагрузок, вызванный действием знакопеременного (синусоидального) момента муф ты. Наличие на поводковых пальцах 5 резиновых втулок 8 приводит к лучшим условиям контакта пальцев с центробежными грузами, чем повышается работоспособность конструкции. Формула изобретения 1. Муфта предельного момента, содержащая ведомое центральное колесо, ведушее водило, связанные между собой посредством сателлитов, смонтированных на осях, закрепленных концами на водиле, и центробежные грузы, взаимодействуюшие с сателлитами, отличающаяся- тем, что, с целью

J уменьшения динамических нагрузок в пусковом и перегрузочном режимах работы, она снабжена поводковыми пальцами, закрепленными одним из концов на торце сателлита, а центробежные грузы шарнирно смонтированы на осях сателлитов с возможностью взаимодействия с поводковыми пальцами. 2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена резиновыми втулками, установленными на каждом поводковом пальце, а на боковых поверхностях центробежных грузов выполнены цилиндрические выемки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 317835, кл. F 16 D 43/20, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 696200, кл. F 16 D 43/20, 1975 (прототип).

Риг.г