RU2079017C1

RU2079017C1 - Friction clutch

Info

Publication number: RU2079017C1
Authority: RU
Inventors: А.М. Ярунов
Original assignee: Новосибирский государственный технический университет
Priority date: 1992-06-18
Filing date: 1992-06-18
Publication date: 1997-05-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; transmission of motion between coaxial shafts and other parts. SUBSTANCE: clutch members 1 and 2 having friction surfaces embrace each other. Clutch member 2 is spring- loaded relative to nut fitted on shaft for adjustable motion. Taper rings 4 mounted between clutch members are connected with them in turn by means of pins 9. EFFECT: reduced overall dimensions of clutch with no change in torque being transmitted. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, предназначается для передачи вращения, т.е. для муфт как устройств сообщения вращения между валами или другими соосно расположенными звеньями механизмов. The invention relates to mechanical engineering, is intended for transmission of rotation, i.e. for couplings as devices for communicating rotation between shafts or other coaxially arranged links of mechanisms.

Известна конусная муфта содержащая две полумуфты с коническими поверхностями, пружину силового замыкания, шпоночное соединение вала с подвижной в направлении оси вала полумуфтой, гайку и контргайку регулирования усилия пружины /1/. Known conical coupling containing two coupling halves with tapered surfaces, a force short circuit spring, keyway connection of the shaft with a coupling coupling movable in the direction of the shaft axis, a nut and a lock nut for adjusting the spring force / 1 /.

При работе такой муфты создается момент сил трения, зависящий от радиуса муфты, а, следовательно, с необходимым увеличением момента сил трения увеличивается радиус муфты, приводящий к увеличению габаритов самой муфты. During operation of such a clutch, a moment of friction forces is created, depending on the radius of the clutch, and, therefore, with a necessary increase in the moment of friction forces, the radius of the clutch increases, leading to an increase in the dimensions of the clutch itself.

Муфты подобных конструкций находят широкое применение в ручном инструменте. Очевидно, что ручной инструмент должен быть малым по весу и габаритам, что и является задачей изобретения. Couplings of similar designs are widely used in hand tools. Obviously, the hand tool should be small in weight and size, which is the object of the invention.

Поставленная задача решается тем, что известное устройство, содержащее неподвижную полумуфту, подвижную полумуфту с коническими фрикционными поверхностями, подвижная полумуфта связана с валом в окружном направлении средством передачи крутящего момента, и регулирующее средство поджатия подвижной полумуфты к неподвижной, снабжено несколькими коническими кольцами с торцевыми пазами, концентрично расположенными относительно друг друга в кольцевом зазоре между коническими фрикционными поверхностями полумуфт, а также штифтами, одни из которых установлены в охватывающей полумуфте и расположены в пазах нечетных конических колец, считая от оси вала в радиальном направлении, а другие установлены в охватываемой полумуфте и расположены в пазах нечетных конических колец, считая от оси вала в том же направлении, при этом торцевые пазы выполнены на меньшем диаметре нечетных конических колей и на большем диаметре четных конических колец. The problem is solved in that the known device comprising a fixed coupling half, a movable coupling with conical friction surfaces, a movable coupling coupled to the shaft in a circumferential direction by torque transmission means, and an adjusting means of compressing the movable coupling half to the stationary coupling, is provided with several conical rings with end grooves, concentrically arranged relative to each other in the annular gap between the conical friction surfaces of the coupling halves, as well as the pins, one of which are installed in the female coupling half and located in the grooves of the odd conical rings counting from the shaft axis in the radial direction, and others are installed in the male coupling half and located in the grooves of the odd conical rings, counting from the shaft axis in the same direction, while the end grooves are made on a smaller diameter of the odd conical ruts and a larger diameter of the even conical rings.

На фиг. 1 изображен общий вид фрикционной конусной муфты;на фиг. 2 - схема действия сил на конических поверхностях муфты. In FIG. 1 shows a general view of a friction cone clutch; FIG. 2 is a diagram of the action of forces on the conical surfaces of the coupling.

Фрикционная муфта (фиг. 1) содержит неподвижную полумуфту 1, подвижную полумуфту 2 в направлении оси вала 3 и несколько концентрично расположенных колец 4 с коническими поверхностями соприкосновения между собой и с полумуфтами, а также пружину 5 силового замыкания полумуфт и колец, гайку 6 и контргайку 7, установленные на резьбе вала 3, шпоночное подвижное соединение вала 3 с подвижной полумуфтой 2 и штыри 8 и 9, взаимодействующие через пазы на меньших диаметрах колнц 4 и на больших диаметрах колец 4 соответственно нечетных и четных по размещению, считая от оси вала неподвижной полумуфты 1. The friction clutch (Fig. 1) contains a fixed coupling half 1, a movable coupling half 2 in the direction of the shaft axis 3 and several concentrically arranged rings 4 with conical contact surfaces with each other and with the coupling halves, as well as a force spring 5 of the coupling half and rings, nut 6 and a lock nut 7 mounted on the thread of the shaft 3, a keyed movable connection of the shaft 3 with a movable coupling half 2 and pins 8 and 9 interacting through grooves on the smaller diameters of the ring 4 and on the larger diameters of the rings 4, respectively, odd and even in position, reading from the axis of the stationary shaft 1, the coupling halves.

Фрикционная муфта работает следующим образом. Вращение между полумуфтами 1 и 2 передается при помощи штифтов 8 и 9 через пазы конических колец 4 силами трения на конических поверхностях этих полумуфт и колец, возникающих от усилия пружины 5, регулируемого перемещением по резьбе вала 3 гайки 6, фиксируемой контргайкой 7. При этом нечетные кольца 4, считая от неподвижной полумуфты 1, вращаются за одно целое со штифтом 8 и подвижной полумуфтой 2, а четные кольца 4 за одно целое со штифтами 9 и неподвижной полумуфтой 1 в разомкнутом состоянии полумуфт 1 и 2 и колец 4. Замыкание полумуфт 1 и 2 с коническими кольцами 4 осуществляется пружиной 5. Для выключения вращения служит канавка полумуфты 2, взаимодействующая с вилкой управления. Причем с перемещением подвижной полумуфты 2 вправо по фиг. 1 происходит размыкание конических колец 4 силами веса. The friction clutch operates as follows. The rotation between the coupling halves 1 and 2 is transmitted using the pins 8 and 9 through the grooves of the conical rings 4 by the frictional forces on the conical surfaces of these coupling halves and the rings arising from the force of the spring 5, which is regulated by moving the nut 6 along the thread of the shaft 3, fixed by the lock nut 7. In this case, the odd the rings 4, counting from the fixed coupling half 1, rotate integrally with the pin 8 and the movable coupling half 2, and the even rings 4 integrally with the pins 9 and the fixed coupling half 1 in the open state of the coupling halves 1 and 2 and rings 4. Closing the coupling halves 1 and 2 s conically rings 4 and 5 is carried by a spring groove 2 coupling half cooperating with the control fork for turning off rotation. Moreover, with the movement of the movable coupling half 2 to the right in FIG. 1, the conical rings 4 are opened by the forces of weight.

Усилие пружины 5 P_пр (фиг. 2) при конических поверхностях полумуфт 1 и 2 пропорционально синусу угла β наклона образующих конусов к оси вала 3. Поэтому при угле трения порядка 6^o, принимаемого предельным для осуществления размыкания, получается пятикратное уменьшение диаметра проволоки пружины 5. С введением нескольких конических колец 4 это усилие снижается пропорционально числу взаимодействующих конических поверхностей колец 4 и полумуфт и 2 с связи с размещениями штифтов 8 и 9.The spring force 5 P _CR (Fig. 2) with the conical surfaces of the coupling halves 1 and 2 is proportional to the sine of the angle β of the inclination of the forming cones to the axis of the shaft 3. Therefore, with a friction angle of the order of 6 ^o , taken as the limit for breaking, a five-fold decrease in the diameter of the spring wire 5 is obtained With the introduction of several conical rings 4, this force decreases in proportion to the number of interacting conical surfaces of the rings 4 and half couplings and 2 due to the placement of the pins 8 and 9.

Этим обосновывается снижение радиальных размеров полумуфт 1 и 2, а также размеров пружины 5. This justifies the decrease in the radial dimensions of the coupling halves 1 and 2, as well as the size of the spring 5.

Такое многослойное фрикционное соединение колец повышает силу трения сцепления как в многодисковых муфтах, снижает радиальные размеры конструкции муфты, а также позволяет уменьшить усилие пружины силового замыкания, т.е. дает возможность уменьшить также и размеры пружины и как следствие габариты муфты. Such a multilayer frictional joint of the rings increases the friction force of adhesion as in multi-plate couplings, reduces the radial dimensions of the clutch design, and also allows to reduce the force of the force-closing spring, i.e. makes it possible to reduce also the size of the spring and, as a result, the dimensions of the coupling.

Claims

A friction clutch comprising, made with conical friction surfaces, an axially immovable covering half coupling and a male half coupling movable in the direction of the axis of the shaft, a torque transmission means connected to the shaft in a circumferential direction, and an adjustable means of compressing the movable coupling half to the stationary one, characterized in that it is provided several rings with end grooves concentrically located relative to each other in the annular gap between the conical friction surfaces and the female and male coupling halves, as well as pins, some of which are installed in the female coupling and located in the grooves of the odd tapered rings counting from the shaft axis in the radial direction, and others are installed in the male coupling and located in the grooves of the even bevel rings, counting from the axis shaft in the same direction, while the end grooves are made on the smaller diameter of the odd conical rings and on the larger diameter of the even conical rings.