SU1603090A1 - Предохранительна фрикционна муфта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению, в частности к устройствам дл  передачи вращени  ограниченной величины. Цель изобретени  - повышение надежности в работе за счет снижени  уровн  динамических нагрузок при плавном срабатывании. Полумуфты 1 и 2 св заны фрикционным диском 3, зажатым между упорным и нажимным дисками посредством пружины 5. Отжимное устройство содержит шарики 7 и 8, размещенные в гнездах переменной глубины, промежуточную втулку 6 и пружину сжати  9. Боковые поверхности гнезд под шарики 8 выполнены криволинейными, выпуклыми в направлении шариков. При передаче крут щего момента на шариках 7 и 8 возникают распорные силы и втулка 6 под действием распорной силы шариков 8, превышающей распорную силу шариков 7 и силу сжати  пружины 9, перемещаетс  влево. Вследствие этого возрастают угол давлени  шариков 8 и распорна  сила, опережающа  рост крут щего момента при перегрузке. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к устройствам дл  передачи крут щего момента ограниченной величины ..

Цель изобретени  - повышение надеж- мости за счет снижени  уровн  динамических нагрузок при срабатывании.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема предохранительной фрикционной муфты; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Предохранительна  фрикционна  муфта содержит соосные друг другу ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, св занные фрикционным диском 3. Нажимной диск 4 установлен свободно относительно полумуфты 1 и поджат к диску 3 пружиной сжати  5. Между упорным диском полумуфты 1 и нажимным диском 4 расположена промежуточна  втулка 6, между упорным диском и втулкой 6 размещены в гнездах переменной глубины основные тела качени  в виде шариков 7, а между нажимным диском 4 и втулкой 6 - дополнительнь1е тела качени  в виде шариков 8.

Боковые поверхности гнезд перемен- ной глубины под шарики 7 выполнены в виде пр молинейных плоскостей, а боковые поверхности гнезд переменной глубины под шарики 8 в виде криволинейных плоскостей , которые своими выпуклост ми на- правлены в сторону шариков 8 (фиг. 2).

Между упорным диском и втулкой 6 установлена пружина сжати  9, котора  может иметь начальное усилие зат жки или устанавливатьс  незат нутой. В последнем случае длина пружины 9 должна быть такой, чтобы в статическом положении был обеспечен контакт шариков 8 с диском 4 и втулкой 6, как показано на фиг. 2, т.е. враспор, что необходимо дл  уменьшени  глубины гнезд под шарики 8, а значит, и диаметра последних. В том случае, если пружина 9 имеет начальное усилие сжати , оно должно быть меньше начальной силы сжати  пружины 5.

Дл  регулировани  силы сжати  пружины 5; а значит, и величины передаваемого крут щего момента, предназначен регулировочный элемент 10.

Дл  уменьшени  трени  между нажим- ным диском 4 и пружиной 5 может быть установлен упорный подшипник (не показан ).

Муфта работает следующим образом. Половина крут щего момента (при двух поверхност х трени ) передаетс  на нажимной диск 4 от полумуфты 1 через шарики 7, промежуточную втулку 6 и шарики 8. При работе нажимной диск 4 сместитс  в окружном направлении вместе с втулкой 6 отно

сительно полумуфты 1, в результате чего шарики 7 вступ т в контакт с гнёздами упорного диска и втулки 6 будут участвовать в передаче крут щего момента. В результате этого на шариках 7 и 8 возникают распорные силы, причем их величины соответственно равны:

.,

где Т - крут щий момент, передаваемый муфтой;

г - радиус окружности, на которой расположены центры шариков 7 и 8;

а - угол между боковой поверхностью гнезда под шарики 7 и осевой плоскостью муфты, проход щей через ось шарика;

уЗ-угол между касательной в точке касани  шарика 8 с гнездом и осевой плоскостью муфты, проход щей центр шарика дл  положени  шарика 8, показанного на фиг. 2, т.е. дл  статического положени .

Гнезда под шарики 7 и 8 профилируютс  таким образом, чтобы /3 а. Отсюда следует , что Fp2 Fp, поэтому в начальный период работы втулка 6 переместитс  влево до тех пор, пока сумма распорной силы на шариках и силы сжати  пружины 9 не уравновесит распорную силу на шариках 8. Величина угла /3 выбираетс  такой, чтобы распорна  сила на шариках 8 была достаточной дл  преодолени  суммы распорной силы на шариках 7 и начального усили  зат жки пружины 9. Только в этом случае будет обеспечено перемещение втулки 6 влево в начальный период работы муфты. Осевое равновесие втулки 6 дает FPI-f-Fi Fp2;

(tg/3i-tga),

(1)

где FI - сила сжати  пружины 9, соответствующа  передаче номинального крут щего момента Тн;

y3i- угол между касательной в точке ка- сани  шарика 8 с гнездом и осевой плоскостью муфты, проход щей через це нтр шарика, соответствующий передаче номинального крут щего .момента.

Номинальны й крут щий момент, передаваемый муфтой, определ етс  по известной формуле

2 F RCP г f

Тн -

(2)

r-bRcpftgpi где F - начальна  сила сжати  пружины 5;

Rep - средний радиус трений фрикционных пар;

f-коэффициент трени .

Увеличение крут щего момента приводит к возрастанию.распорных сил на шариках 7 и 8. Это, в свою очередь, приводит к

увеличению правой части равенства (1). Следовательно , осевое равновесие втулки 6 нарушаетс  и она перемещаетс  влево, дополнительно сжима  пружину 9. Перемещение втулки 6 происходит до момента установлени  ее нового равновесного положени . При этом шарики 8 перекатываютс  по гнездам переменной глубины, что приводит к увеличению угла /9. Путем подбора формы кривых, очерчивающих боковые поверхности гнезд переменной глубины под шарики 8, а также жесткости пружины 9 и угла о. можно добитьс  того, чтобы соблюдалось следующее равенство

(),(3)

где Дг - угол между касательной в точке касани  шарика 8 с гнездом и осевой плоскостью муфты, проход щей через центр шарика, соответствующий новому равновесному состо нию втулки 6;

F I - сила сжати  пружины 9, соответствующа  указанному состо нию втулки 6.

Осевые зазоры между шариками 7 и гнездами выбираютс  такими, чтобы во всем интервале крут щих моментов, которые может передавать муфта, было обеспечено перемещение втулки б на величину, обеспечивающую необходимый угол . Число пар поверхностей трени  может быть больше двух. Дл  уменьшени  трени  между пружиной 9 и втулкой 7 может быть установлен упорный подшипник (не показан).

Как вариант, начальный угол /3 может быть равным или меньшим угла а , в зтом случае радиус окружности, на которой расположены центры шариков 8, должен быть меньше аналогичного размера дл  шариков 7 на величину, достаточную дл  того, чтобы обеспечивалось условие

Р2

F

Р1

Ввиду малости величины силы трени 

качени , действующей при перемещении

шариков 7 и 8 в соответствующих гнездах, в

приведенных расчетах ее значени  не учитывалось .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Предохранительна  фрикционна  муфта, содержаща  расположенные соосно ведущую и ведомую полумуфты, взаимодействующие посредством фрикционного диска, размещенного между закрепленным на ве- дущей полумуфте упорным и свободно уста- новленным подпружиненным в осевом направлении нажимным дисками, отжимное устройство, включающее тела качени , расположенные в гнездах переменной глубины , одни из которых выполнены в упорном диске, и средство регулировани  пружины, поджимающей нажимной диск, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности за счет снижени  уровн  динамических нагрузок при срабатывании муфты, отжимное устройство снабжено промежуточной втулкой, размещенной между упорным и нажимным дисками , дополнительной пружиной и дополнительными телами качени , расположенными без зазора в выполненных в нажимном диске и промежуточной втулке гнездах, переменной глубины с выпуклой криволинейной формы боковой поверхностью , на противоположном торце промежуточной втулки выполнены гнезда переменной глубины под основные тела ка-: чени , а дополнительна  пружина сжати  установлена между упорным диском и промежуточной втулкой, причем усилие дополнительиой пружины меньше усили  основной пружины.

   Фиг. г