SU1603091A1 - Предохранительна кулачкова муфта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению, в частности к устройствам дл  передачи момента вращени  ограниченной величины. Цель изобретени  - повышение надежности работы муфты за счет устранени  окружных ударных нагрузок и снижени  износа профильных поверхностей кулачков при срабатывании. Полумуфта 2 сопр жена со стаканом 1 посредством направл ющей шпонки 4. Полумуфта 3 установлена относительно стакана свободно в окружном направлении. Полумуфты контактируют между собой при помощи профильных кулачков. Полумуфта 2 поджата к полумуфте 3 пружиной 5. На торце полумуфты 2 закреплен посто нный магнит 8, аналогичный магнит 7, но с противоположным полюсом, сопр жен со стаканом 1 посредством резьбового соединени . При перегрузке полумуфта 2 под действием осевой реакции на кулачках перемещаетс  вправо, сжима  пружину 5. Одновременно с этим возрастающа  сила магнитного взаимодействи  магнитов 7 и 8 обеспечивает отвод полумуфты 2 до упора в стопорное кольцо 10, обеспечива  безударное вращение полумуфты 2 со стаканом 1 относительно полумуфты 3. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

7////////.

y////Mf

Ж$5

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к устройствам дл  передачи момента вращени  ограниченной величины.

Цель изобретени  - повышение надежности работы за счет устранени  ударных нагрузок в окружном направлении и сниже- .ни  величины износа поверхностей кулачков в период срабатывани .

На фиг. 1 изображена предохранительна  кулачкова  муфта, продольный разрез.

Предохранительна  кулачкова  муфта содержит стакан 1, на котором установлены ведуща  2 и ведома  3 полумуфты. Полумуфта 2 установлена подвижно в осевом направлении и св зана со стаканом 1 посредством направл ющей шпонки 4, полумуфта 3 установлена неподвижно в осевом направлении, но подвижно в окружном. Полумуфта 2 подпружинена к полумуфте 3 пружиной сжати  5. Полумуфты 2 и 3 имеют на взаимообращенных торцах кулачки, при помощи которых они взаимодействуют между собой. Кулачки полумуфт могут быть выполнены трапецеидальными, винтовыми и др. Регулирование начального усили  сжати  пружины Б осуществл етс  гайкой 6, котора  навинчена на резьбовой конец втулки 7, навинченной на стакан 1.

К правому торцу полумуфты 2 прикреплен (например, приклеен) посто нный магнит в виде втулки 8, втулка 7 представл ет собой второй посто нный магнит. Магниты обращены друг к другу разноименными полюсами . Ограничение от осевого смещени  полумуфты 3 осуществл етс  за счет наличи  бурта на стакане 1 и стопорного кольца 9. Перемещение полумуфты 2 ограничено кольцом 10.

В св зи с тем, что полумуфты изготовл ют , как правило, из стали, т.е. из магнитного материала, необходима магнитна  изол ци  магнита 8 от тела полумуфты.2. Дл  этого между полумуфтой 2 и магнитной втулкой В устанавливаетс  прокладка из немагнитного материала (на чертеже не показана ). В этом случае детали 1, 6 и 10 также должны быть выполнены из немагнитного материала дл  исключени  магнитных наводок .

Дл  более надежной работы на резьбовой конец стакана 1 может быть навинчена контргайка.

Предлагаема  муфта работает следующим образом. Крут щий момент со стакана . 1 передаетс  на полумуфту 2 посредством шпонки 4 и далее за счет кулачков полумуфт - на полумуфту 3.- В результате этого на кулачках возникает осева  реакци , стрем ща с  отжать вправо полумуфту 2, чему преп тствует сила упругости пружины 5.

При позникновении перегрузки возникает осева  реакци  на кулачках полумуфт.

что приводит к перемещению вправо полумуфты 2. В результате зтого происходит сжатие пружины 5; одновременно с этим сближение разноименных полюсов магнитов 7 и 8 приводит к возрастанию силы маг0 нитного взаимодействи , т.е. Силы прит гивани . Так как пружина 5 имеет линейную характеристику, т.е. посто нную жесткость , возрастание ее усили  при сжатии происходит пропорционально перемеще5 нию полумуфты 2. В то же врем  сила магнитного взаимодействи  магнитов 7 и 8 увеличиваетс  обратно пропорционально квадрату рассто ни  между ними. Следовательно , по мере перемещени  вправо полу0 муфты 2 уменьшаетс  усилие силового .замыкани , что не требует дополнительной силы дл  выхода кулачков из зацеплени  друг с другом.

Начальное соотношение между силой.

5 пружины 5 и силой магнитного взаимодействи  магнитов 7 и 8 (в статике), о.беспе- чиваемой определенным начальным рассто нием между гЛагнитными полюсами, принимаетс  таким, чтобы при положении

0 полумуфты 2, соответствующем моменту выхода из зацеплени  кулачков полумуфт 2 и 3, сила магнитного Ёзаимодействи  магнитов 7 и В несколько превышала силу пружины 5, характерную дл  данного осевого

5 положени  полумуфты 2. Это обеспечивает дальнейшее перемещение последней вправо до ее упора в стопорное кольцо 10 или в торец магнита 7.

Рассто ние I между магнитом 8 и коль0 цом 1U (в статике) выбираетс  из условий

I H + S,

где И - высота профил  кулачков полумуфт 2 и 3; S - гарантированный зазор между кулачками полумуфт посл выхода кулачков

5 из зацеплени , обеспечивающий безударное вращение полумуфты 2 относительно полумуфты 3. Величина зазора S может быть прин та равной 0,1 мм.

При наличии стопорного кольца перво0 начальное рассто ние между магнитами 7 и 8 L будет больше рассто ни  между магнитом 8 и кольцом 10, и при отсутствии этого кольца рассто ние L I.

Таким образом, в результате срабаты5 вэни  муфты отсутствуют ударные нагрузки, что обь сн етс  отсутствием повторных сцеплений кулачков полумуфт 2 и 3. Это в значительной стедени уменьшает износ боковых поверхностей кулачков и улучшает динамику срабатывани  муфты.

После остановки муфты, т.е. отключени -привода , полуМуфта 2 возвращаетс  в исходное положение вручную, дл  чего полумуфты 2 и 3 предварительно взаимно ориентируютс  в окружном направлении,

Дл  определени  упом нутого выше начального рассто ни  между магнитами 7 и 8 уравнение равновеси  полумуфты 2 дл  ее положени , соответствующего моменту выхода кулачков из зацеплени  друг с другом, будет иметь вид:

FM-(Fnp + ZH) Fi.(1)

где FM - сила магнитного взаимодействи  между магнитами 7 и 8 при указанном положении полумуфты 2; Fnp - начальна  сила пружины 5; Z - жесткость пружины 5; FI - запас усили  выбираетс  в пределах 1-2 кгс по соображени м достаточно надежного отвода вправо полумуфты 2.

(1) будет иметь вид:

FM (Fnp + Fi) + Z-H.(2)

Учитыва ,что

,- . К -т М (L-H)

подставл   это Значение в (2) и, реша  по- следнее уравнение, получают:

К m М

CFnp-bFi)-f-Z -Н

. Согласно исходному условию

L Н,

поэтому действительным корнем ни   вл етс 

H+i К m М

(3)

35

Claims (2)

1. Уменьшение силы прижати  полум и 3 одной к другой вследствие действи  нитов 7 и 8 дл  включенного полож муфты, показанного на чертеже, весьм значительно и не превышает, как пра 10% от усили  пружины 5 при правил подборе всех параметров муфты. Формула изобретени  1. Предохранительна  кулачкова  та, содержаща  размещенные на обще линдрическом элементе подвижну окружном направлении ведомую полум и подпружиненную в осевом направл ведущую полумуфту, св занные посре вом профильных кулачков, узел регулир ни  усили  пружины и, выполненные в втулок, посто нные магниты, обращен друг к другу разноименными (полюса п и чающа с  тем, чт.о, с це повышени  надежности в работе муфт счет устранени  ударных нагрузок в ок ном направлении и уменьшени  изн кулачков в период срабатывани  муф она оснащена ограничителем осевого п мещени  ведущей полумуфты, один из нитов закреплен на противоположном кулачков торце ведущей полумуфты, а рой магнит установлен с возможностью гулировочного перемещени , прм з рассто ние между торцом ведущей п муфты и ее ограничителем больше выс профил  кулачков.
2. 2. Муфта по п. 1, о т л и ч а ю щ а   тем, что рассто ние L между магнитами редел етс  из выражени 

   L H +

   К m М

   (Fnp +FI ) + z Н

   (Fnp-bFi)-l-Z Н

   где К - коэффициент пропорциональности, завис щий от выбора единиц размерности; т, М - магнитные массы магнитов 7 и 8. 40

   Следовательно, дл  достижени  поставленной цели начальное рассто ние между магнитами 7 и 8 должно быть установлено в соответствии с (3).

   При регулировке муфты на больший 45 крут щий момент производитс  дополнительна  зат жка пружины 5 при помощи гайки 6, что увеличивает силу прижати  полумуфт 2 и 3 одну к другой. Одновременно с этим должна быть осуществлена регулиров- 50 ка рассто ни  между магнитами 7 и 8 в соответствии с (3). Это обеспечит неизмено ..Составитель Ю.Доможилов

   Редактор М.ТовтинТехред М.Моргентал

   Заказ 3371Тираж 534Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР .113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., 4/5

   Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

   где Н - высота профил  кулачка;

   К - коэффициент пропорциональнос завис щий от выбора единиц размернос

   т, М - магнитные массы посто нн магнитов;

   Fnp - начальное усилие пружины;

   FI - усилие запаса, принимаемое 1 кгс;

   Z - жесткость пружины.

   Корректор В.Гирн к

   5

   10

   15 20

   30

   5

   ность силы реакции стопорного кольца 10 и надежное удержание полумуфты 2 в выключенном положении (после срабатывани  муфты).

   Уменьшение силы прижати  полумуфт 2 и 3 одной к другой вследствие действи  магнитов 7 и 8 дл  включенного положени  муфты, показанного на чертеже, весьма незначительно и не превышает, как правило, 10% от усили  пружины 5 при правильном подборе всех параметров муфты. Формула изобретени  1. Предохранительна  кулачкова  муфта , содержаща  размещенные на общем цилиндрическом элементе подвижную в окружном направлении ведомую полумуфту и подпружиненную в осевом направлении ведущую полумуфту, св занные посредством профильных кулачков, узел регулировани  усили  пружины и, выполненные в виде втулок, посто нные магниты, обращенные друг к другу разноименными (полюсами, п и чающа с  тем, чт.о, с целью повышени  надежности в работе муфты за счет устранени  ударных нагрузок в окружном направлении и уменьшени  износа кулачков в период срабатывани  муфты, она оснащена ограничителем осевого перемещени  ведущей полумуфты, один из магнитов закреплен на противоположном от кулачков торце ведущей полумуфты, а второй магнит установлен с возможностью регулировочного перемещени , прм зтом рассто ние между торцом ведущей полумуфты и ее ограничителем больше высоты профил  кулачков.

   2. Муфта по п. 1, о т л и ч а ю щ а   с   тем, что рассто ние L между магнитами определ етс  из выражени 

   0

   L H +

   К m М

   (Fnp +FI ) + z Н

   где Н - высота профил  кулачка;

   К - коэффициент пропорциональности, завис щий от выбора единиц размерности;

   т, М - магнитные массы посто нных магнитов;

   Fnp - начальное усилие пружины;

   FI - усилие запаса, принимаемое 1-2 кгс;

   Z - жесткость пружины.

   Корректор В.Гирн к