RU9500U1

RU9500U1 - CENTRIFUGAL COUPLING

Info

Publication number: RU9500U1
Application number: RU98114905/20U
Authority: RU
Inventors: Ю.Н. Антипов; В.Г. Березняков; В.В. Зотиков
Original assignee: ЗАО "Завод электросварочного оборудования "ЭЛИС"
Priority date: 1998-07-29
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 1999-03-16

Abstract

Центробежная муфта, содержащая концентричные ведущую и ведомую полумуфты и расположенные между ними сцепное устройство, имеющее центробежные грузы, упругие элементы и колодки с фрикционными накладками, отличающаяся тем, что центробежные грузы выполнены в виде двух пар диаметрально и противоположно расположенных концентричных цилиндров со скользящей посадкой, внешние цилиндры жестко закреплены на внутренней полумуфте, упругие элементы выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин, установленных в основаниях внешних цилиндров, а внутренние подвижные цилиндры опираются на торцы пружин и жестко соединены с колодками, установленными без зазора с внешней полумуфтой.A centrifugal clutch containing concentric master and driven half-couplings and a coupling device located between them having centrifugal weights, elastic elements and pads with friction pads, characterized in that the centrifugal weights are made in the form of two pairs of diametrically and oppositely located concentric cylinders with a sliding fit, external the cylinders are rigidly fixed to the inner coupling half, the elastic elements are made in the form of coil springs installed in the bases of the outer cylinders, and in the morning of the cylinder based on the ends of the springs and are fixedly connected with the pads installed without clearance to the outer coupling half.

Description

Центробежная муфтаCentrifugal clutch

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно, к устройствам для передачи вращения и может быть использована, например, для пуска исполнительных механизмов электродвигателей.The utility model relates to the field of mechanical engineering, namely, to devices for transmitting rotation and can be used, for example, for starting actuators of electric motors.

Известна центробежная муфта, содержащая концентричные ведущую и ведомую полумуфты и расположенные между ними центробежное сцепное устройство, содержащее центробежные грузы, упругие элементы и колодки с фрикционными накладками (1). В качестве упругих элементов использованы тонкие пластины, расположенные под тупым углом к рабочей поверхности фрикционных колодок, которые выполняют функции центробежных грузов. При разгоне ведущей полумуфты центробежные силы колодок вызывают изгиб пластин и фрикционные колодки перемещаются по криволинейной траектории в направлении к внутренней цилиндрической поверхности ведомой полумуфты.Known centrifugal clutch containing concentric leading and driven half-couplings and located between them a centrifugal coupling device containing centrifugal loads, elastic elements and pads with friction linings (1). Thin plates are used as elastic elements, located at an obtuse angle to the working surface of the friction blocks, which serve as centrifugal loads. During acceleration of the leading coupling half, the centrifugal forces of the blocks cause the plates to bend and the friction blocks move along a curved path towards the inner cylindrical surface of the driven coupling half.

Недостатком известной муфты является трудность обеспечения, равномерного прилегания колодок к фрикционной поверхности полумуфты, что снижает динамические параметры устройств. В частности, в момент запуска и остановки системы неизбежны ударные нагрузки.A disadvantage of the known clutch is the difficulty of ensuring a uniform fit of the pads to the friction surface of the coupling half, which reduces the dynamic parameters of the devices. In particular, shock loads are inevitable when the system starts and stops.

Наиболее близкой по технической сущности является центробежная муфта, содержащая концентричные ведущую и ведомую полумуфты с расположенным между ними сцепным устройством, выполненным в виде радиально симметрично расположенными центробежными грузами в виде колодок с фрикционными накладками и упругими элементами (2). Упругие элементы выполнены в виде закрепленных на ведущей полумуфте пластинчатых пружин, расположенных под углом к плоскости, содержащей ось муфты и поперечную ось симметрии колодки. При этом продольная ось симметрии колодок расположена под углом к плоскости вращения, а центр масс колодок смещен относительно продольной оси симметрии пластинчатых пружин, В этом устройстве в процессе разгона полумуфты колодки под действием центробежных сил совершают сложное винтовое движение и происходит закручивание участков пружины, создающий дополнительные моменты в центробежном сцепном устройстве.The closest in technical essence is a centrifugal clutch containing concentric master and driven half couplings with a coupling device located between them, made in the form of radially symmetric centrifugal weights in the form of blocks with friction linings and elastic elements (2). The elastic elements are made in the form of leaf springs fixed to the leading coupling half, located at an angle to a plane containing the axis of the coupling and the transverse axis of symmetry of the block. In this case, the longitudinal axis of symmetry of the pads is located at an angle to the plane of rotation, and the center of mass of the pads is displaced relative to the longitudinal axis of symmetry of the leaf springs. in a centrifugal hitch.

Недостатком известной муфты является невозможность обеспечения во время работы равномерного контакта между ведомой полумуфтой и фрикционными накладками, что снижает функциональные возможности, в котором неизбежны ударные нагрузки.A disadvantage of the known clutch is the inability to ensure during operation uniform contact between the driven coupling half and the friction linings, which reduces the functionality in which shock loads are inevitable.

Техническая задача полезной модели направлена на повышение плавности включения и хода и упрощения конструкции.The technical task of the utility model is aimed at increasing the smoothness of switching and running and simplifying the design.

Это достигается тем, что в известной центробежной муфте, содержащей концентричные одна другой ведущую и ведомую полумуфты и расположенные между ними сцепное устройство, имеющее центробежные грузы, упругие элементы и колодки с фрикционными накладками, центробежные грузы выполнены в виде двух пар диаметрально и противоположно расположенных концентричных цилиндров со скользящей посадкой, внешние цилиндры жестко закреплены на внутренней полумуфте, упругие элементы выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин, установленных в основаниях внешних цилиндров, а внутренние подвижные цилиндры опираются на торцы пружин и жестко соединены с колодками, установленными без зазора с внешней полумуфтой.This is achieved by the fact that in a known centrifugal clutch containing one and the other leading and driven half couplings and a coupling device located between them having centrifugal weights, elastic elements and pads with friction linings, centrifugal weights are made in the form of two pairs of diametrically and oppositely located concentric cylinders with a sliding fit, the outer cylinders are rigidly fixed to the inner coupling half, the elastic elements are made in the form of coil springs installed in the base Barrier-outer cylinder and the internal movable cylinder is supported on the ends of the springs and are fixedly connected with the pads installed without clearance to the outer coupling half.

Существо полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показана центробежная муфта, вид с торца; на фиг.2 - разрез А-А.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a centrifugal clutch, end view; figure 2 is a section aa.

Устройство содержит концентричные одна другой ведущую полумуфту 1 и ведомую полумуфту 2 и расположенные между ними центробежное сцепное устройство 3. Ведомая полумуфта жестко закреплена на валу 4. Сцепное устройство 3 содержит центробежные грузы, выполненные в видеThe device comprises concentric one another leading coupling half 1 and a driven coupling half 2 and a centrifugal coupling device 3 located between them. The driven coupling coupling is rigidly fixed to the shaft 4. The coupling device 3 contains centrifugal loads made in the form

двух пар диаметрально расположенных коаксиальных цилиндров 5, 6, а также колодок 7 и 8 с фрикционными накладками 9 и 10. Внешние диаметральные цилиндры 11 и 12 жестко закреплены на внутренней ведомой полумуфте 2, а внутренние подвижные цилиндры 13 и 14 встроены на скользящей посадке 15 и жестко соединены, например, сваркой 16с колодками 7 и 8, которые установлены без зазора с внешней ведуш,ей полумуфтой 1, образуя непрерывную поверхность соприкасания 17. Упругие элементы выполнены в виде цилиндрических винтовых пружин 18, 19, установленных в основаниях 20, 21 внешних цилиндров сцепного устройства.two pairs of diametrically located coaxial cylinders 5, 6, as well as pads 7 and 8 with friction linings 9 and 10. The outer diametrical cylinders 11 and 12 are rigidly mounted on the inner driven half coupling 2, and the inner movable cylinders 13 and 14 are integrated on a sliding fit 15 and rigidly connected, for example, by welding 16 with pads 7 and 8, which are mounted without a gap from the external leads, to it with a coupling half 1, forming a continuous contact surface 17. The elastic elements are made in the form of coil springs 18, 19 installed in the bases 20, 2 1 outer hitch cylinders.

Центробежная муфта работает следуюш;им образом.The centrifugal clutch works as follows; in their image.

В момент пуска винтовые пружины 18 и 19 создают силу Р, предварительного поджатия колодок 7 и 8 со стороны торцов подвижных цилиндров 13, 14. Этим обеспечивается непрерывный контакт на поверхности 17, образуемой внешней ведуш,ей полумуфты 1 и фрикционными накладками 9 и 10.At the time of start-up, the coil springs 18 and 19 create a force P, preliminary pressing the pads 7 and 8 from the ends of the movable cylinders 13, 14. This ensures continuous contact on the surface 17 formed by the external leads, the coupling half 1 and the friction linings 9 and 10.

В процессе разгона ведуп ;ей полумуфты 1 с угловой скоростью со растет центробежная сила F, распределенная в системе - подвижные цилиндры 13 и 14 и колодки 7,8 с фрикционными накладками 9 и 10. Сцепное устройство 3 начинает передавать вращаюш;ий момент, который зависит от массы эквивалентного центробежного груза (элементы 13, 14, 7, 8, 9, 10), угловой скорости со , диаметра ведущей муфты 1 и коэффициента трения фрикционных накладок 9 и 10.In the process of accelerating the drive, the centrifugal force F distributed in the system — the movable cylinders 13 and 14 and the pads 7.8 with the friction linings 9 and 10 — increases to the coupling halves 1 with an angular velocity ω; the coupling device 3 begins to transmit rotational torque; which moment depends the mass of the equivalent centrifugal load (elements 13, 14, 7, 8, 9, 10), the angular velocity ω, the diameter of the drive clutch 1 and the friction coefficient of the friction linings 9 and 10.

Система из двух пар коаксиальных цилиндров 5 и 6 задает направление действия двух сил - предварительного поджатия фрикционных накладок Р и динамической центробежной силы F. В любой момент рабочего цикла, при пуске, в номинальном режиме передачи вращающего момента и при остановке муфты обе действующие силы линейно складываются в каждой половине сцепного устройства 3 и полностью уравновешены в его структуре. Это позволяет устранить ударные нагрузки в муфте при пуске и остановке, поскольку отсутствует как коаксиальные силы инерции, действующей на колодки 7 и 8, так и нелинейные пространственные силы сжатия или закручивания пружин 18, 19.A system of two pairs of coaxial cylinders 5 and 6 sets the direction of action of two forces - preliminary preload of the friction linings P and dynamic centrifugal force F. At any moment of the working cycle, during start-up, in the nominal mode of transmission of torque and when the coupling stops, both acting forces linearly add up in each half of the coupling device 3 and are fully balanced in its structure. This allows you to eliminate shock loads in the coupling during start-up and stop, because there is no coaxial inertia forces acting on the pads 7 and 8, and non-linear spatial forces of compression or twisting of the springs 18, 19.

Линейное сложение сил Р+ F кроме обеспечения пластичности пуска повышает момент сил трения между полумуфтой 1 и фрикционными накладками 9 и 10 и в итоге увеличивает нагрузочную способность муфты. Свободное радиальное скольжение внутренних цилиндров 13 и 14 сцепного -устройства 3 во всех режимах при изменениях вращающего момента М обеспечивает равномерность контакта фрикционных поверхностей 17.The linear addition of P + F forces, in addition to ensuring the plasticity of the start, increases the moment of friction between the coupling half 1 and the friction linings 9 and 10 and, as a result, increases the load capacity of the coupling. Free radial sliding of the inner cylinders 13 and 14 of the coupling device 3 in all modes with changes in torque M ensures uniform contact of the friction surfaces 17.

Дополнительные технические преимущества устройства определяются простотой изготовления, малым весом и возможностью оперативного ремонта при износе фрикционных накладок 9 и 10.Additional technical advantages of the device are determined by the simplicity of manufacture, low weight and the possibility of rapid repair during wear of the friction linings 9 and 10.

Сам по себе расчетный износ накладок 9 и 10 не сопровождается необратимым разрушением конструкции, поскольку эквивалентный центробежный груз сцепного устройства 3 в зависимости от скорости ш движется только радиально, тогда как сумма сил сцепного устройства 3 уравновешена, то есть равна нулю.By itself, the calculated wear of the linings 9 and 10 is not accompanied by irreversible structural failure, since the equivalent centrifugal load of the coupling device 3, depending on the speed w, moves only radially, while the sum of the forces of the coupling device 3 is balanced, i.e. equal to zero.

Кроме того, такая муфта имеет расширенные функциональные возможности, поскольку становится возможным эффективная передача вращающего момента при наличии несоосности ведущей полумуфты (маховика) и ведомого вала.In addition, such a clutch has enhanced functionality, since it becomes possible to effectively transmit torque in the presence of misalignment of the drive coupling half (flywheel) and the driven shaft.

Источники информации, прииятые во внимаиие при составлении оиисания полезной моделнSources of information taken into account when compiling a description of a useful model

1.Патент RU 2003894, МПК F 16 D 43/14, опубл. 30.11.931. Patent RU 2003894, IPC F 16 D 43/14, publ. 11/30/93

2.Патент RU 2068507, МПК F 16 D 43/14 , опубл. 27.10.96 (прототип)2. Patent RU 2068507, IPC F 16 D 43/14, publ. 10.27.96 (prototype)

Claims

A centrifugal clutch containing concentric master and driven half-couplings and a coupling device located between them having centrifugal weights, elastic elements and pads with friction pads, characterized in that the centrifugal weights are made in the form of two pairs of diametrically and oppositely located concentric cylinders with a sliding fit, external the cylinders are rigidly fixed to the inner coupling half, the elastic elements are made in the form of coil springs installed in the bases of the outer cylinders, and in the morning of the cylinder based on the ends of the springs and are fixedly connected with the pads installed without clearance to the outer coupling half.