SU1700310A1

SU1700310A1 - Expanding clutch

Info

Publication number: SU1700310A1
Application number: SU894766800A
Authority: SU
Inventors: Герман Иванович Измалков
Original assignee: Г. И. Измалков
Priority date: 1989-12-11
Filing date: 1989-12-11
Publication date: 1991-12-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к средствам передачи момента вращени ограниченной величины при ограниченном диапазоне частоты вращени . Цель изобретени - расширение функциональных возможностей. При заданном значении частоты вращени колодки 7, отжимаемые центробежными силами, удал ютс от втулки 5 и приближаютс к обойме 1„. В этом случае шарики (UJ) 16 не могут е , т А-А преодолеть выступы канавок 14, а Ш 11 не могут преодолеть выступы канавок 9, выполненных по замкнутой синусоидальной кривой на соответствующих поверхност х обоймы 1 и втулки 5. В данном случае муфта передает вращение при заданной частоте.. Еслизначение момента вращени превысит расчетное, то Ш 11 и /или 16, сжима соответствующие пружины 13 и 18, проход т выступы на соответствующих кана&amp;ках и муфта размыкаетс . При увеличении или уменьшении значени частоты вращени колодки 7 прижимаютс центробежными силами к обойме 1 или силами действи пружин 8 прижимаютс к втулке 5. И в том и другом случае Ш 16 или 11 проход т выступающие участки соответствующих канавок 10 и 15 и муфта не передает момента вращени . 2 ил. сл сThe invention relates to mechanical engineering, in particular, to means of transmitting a torque of a limited magnitude with a limited range of rotation frequency. The purpose of the invention is to expand the functionality. At a given frequency of rotation, the pads 7, pressed by centrifugal forces, move away from the sleeve 5 and approach the holder 1 ". In this case, the balls (UJ) 16 cannot e, t A-A overcome the protrusions of the grooves 14, and the W 11 cannot overcome the protrusions of the grooves 9 made along a closed sinusoidal curve on the respective surfaces of the cage 1 and the hub 5. In this case, the coupling transmits rotation at a given frequency. If the torque value exceeds the calculated one, then W 11 and / or 16, compressing the corresponding springs 13 and 18, the protrusions pass on the respective channels and the coupling opens. When the rotation speed increases or decreases, the pads 7 are pressed by the centrifugal forces to the casing 1 or the forces of the springs 8 are pressed to the hub 5. In either case W 16 or 11, protruding parts of the corresponding grooves 10 and 15 pass and the clutch does not transmit the torque . 2 Il. cl

Description

Изобретение относится к машиностро; ению, в частности к устройствам для передачи момента ограниченной величины и ограниченного значения частоты вращения, и может быть использовано в приводах машин.The invention relates to mechanical engineering; In particular, to devices for transmitting torque of a limited size and a limited value of the rotational speed, and can be used in machine drives.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения передачи момента вращения определенной величины при определенном значении диапазона частоты вращения.The purpose of the invention is the expansion of functionality by ensuring the transmission of torque of a certain value at a certain value of the range of speed.

На фиг. 1 представлена муфта, поперечный разрез: на фиг. 2 - представлено сечение А-А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a coupling, cross section: in FIG. 2 - section AA is shown in FIG. 1.

Муфта содержит ведущую и ведомую полумуфту. Ведомая полумуфта, выполненная в виде обоймы 1, имеющей наружный зубчатый венец 2 и наружные торцовые диски 3 и 4, которые соединены с венцом 2 или выполнены с ним за одно целое. Ведущая полумуфта выполнена в виде втулки 5, жестко установленной на ведущем валу 6. В полости, образованной внутренней поверхностью обоймы 1 и втулки 5 расположены центробежные колодки 7, которые с помощью пружин 8 стягиваются друг к другу в тангенциальном направлении и поджимаются к втулке 5. На внутренней цилиндрической поверхности обоймы 1 выполнена кольцевая канавка 9, глубина которой изменяется по замкнутой синусоидальной кривой 10 с целым числом периодов, С канавкой 9 взаимодействуют шарики 11, размещенные в равномерно выполненных по окружности радиальных по окружности отверстиях 12 колодок 7 и подпружиненных относительно колодок пружинами 13. Количество шариков 11 равно количеству периодов кривой 10. На наружной поверхности втулки 5 выполнена кольцевая канавка 14, глубина которой изменяется по замкнутой синусоидальной кривой 15 с целым числом • периодов. С канавкой 14 взаимодействуют шарики 16, размещенные в равномерно выполненных по окружности отверстиях 17 колодок 7 и подпружиненных относительно колодок .пружинами 18. Количество шариков 16 равно количеству периодов кривой 15.The coupling contains a leading and a driven coupling half. The driven coupling half, made in the form of a cage 1, having an external gear rim 2 and external end disks 3 and 4, which are connected to the rim 2 or made with it in one piece. The leading coupling half is made in the form of a sleeve 5, rigidly mounted on the drive shaft 6. In the cavity formed by the inner surface of the casing 1 and the sleeve 5, centrifugal blocks 7 are located, which by means of springs 8 are pulled together in the tangential direction and are pressed against the sleeve 5. On the inner cylindrical surface of the casing 1 is made of an annular groove 9, the depth of which varies along a closed sinusoidal curve 10 with an integer number of periods. Balls 11 interact with the groove 9, placed in uniformly executed on ok uzhnosti radial circumferential bores 7 and pad 12 spring-loaded relative to pad springs 13. The number of balls 11 equal to the number of periods of the curve 10. On the outer surface of the sleeve 5 an annular groove 14, whose depth changes along the closed curve 15 with a sinusoidal integer • periods. Balls 16 interact with the groove 14, placed in the holes 17 uniformly made around the circumference of the blocks 7 and spring-loaded relative to the blocks by the springs 18. The number of balls 16 is equal to the number of periods of curve 15.

В данной конструкции муфты целесообразно выполнить следующие соотношения размеров ее элементов. Значения диаметров шариков 11 и 16 определяются как произведение значений величин соответствующих амплитуд кривых 10 и 15 на значение коэффициента в диапазоне величин 3,3-5, а наименьшая глубина канавок 9 и 14 в этом случае должна быть равна 0,17-0,27 величины диаметра соответствующих шариков 11 и 16. Параметры пружин 8 должны обеспечить колодкам 7 возможность удаления от внутренней поверхности обоймы 1 и от наружной поверхности втулки 5 на расстояние равное 0,09-0,19 значения диаметра соответствующих шариков 11 и 16 и приближаться к этим поверхностям на расстояние, не превышающее значение величины зазора, обеспечивающего посадку скольжения между рассматриваемыми деталями. Параметры всех пружин муфты, а именно 8, 13 и 18, должны обеспечивать возможность постоянного контактирования шариков 11 'и 16 с дном соответствующих канавок 9 и 14 и возможность прохождения указанными шариками и наименьших глубин канавок при определенном сближении колодок 7 с соответствующими поверхностями обоймы 1 и втулки 5. Шарики 11 и 16 могут иметь одинаковые значения диаметров, однако из-за восприятия ими различных значений нагрузок величины диаметров этих шариков могут принимать различные значения, как может быть и различное значение количества шариков 11 и 16.In this design of the coupling, it is advisable to perform the following size ratios of its elements. The diameters of the balls 11 and 16 are defined as the product of the values of the corresponding amplitudes of the curves 10 and 15 by the coefficient value in the range of values 3.3–5, and the smallest depth of the grooves 9 and 14 in this case should be equal to 0.17-0.27 the diameter of the respective balls 11 and 16. The parameters of the springs 8 should provide the pads 7 the ability to remove from the inner surface of the casing 1 and from the outer surface of the sleeve 5 at a distance equal to 0.09-0.19 the diameter of the corresponding balls 11 and 16 and approach these surfaces by Russ a thaw not exceeding the value of the gap providing a slip fit between the parts in question. The parameters of all clutch springs, namely 8, 13 and 18, should provide the possibility of constant contact of the balls 11 'and 16 with the bottom of the corresponding grooves 9 and 14 and the possibility of passage of the indicated balls and the smallest depths of the grooves with a certain approximation of the pads 7 with the corresponding surfaces of the cage 1 and bushings 5. Balls 11 and 16 can have the same diameters, however, due to the perception of different loads, the diameters of these balls can take different values, as well as different values ETS balls 11 and 16.

Муфта работает следующим образом.The coupling operates as follows.

При неработающей муфте за счет усилий пружин 8 колодки 7 стягиваются друг к другу и к втулке 5, а шарики 11 свободно проходят по канавке 9. В этом случае момент вращения не передается на ведомую полумуфту,, а шарики 16 не преодолевают неглубокие (т. е. выступающие) участки канавки 14, вследствие чего колодки сцеплены только с ведущей полумуфтой.When the clutch is not working due to the efforts of the springs 8, the pads 7 are pulled together and to the sleeve 5, and the balls 11 pass freely along the groove 9. In this case, the rotation moment is not transmitted to the driven coupling half, and the balls 16 do not overcome shallow ones (i.e. protruding) sections of the groove 14, as a result of which the pads are coupled only with the drive coupling half.

При заранее рассчитанном значении диапазона частот вращения колодки 7 отжимаются центробежными силами от втулки 5 на расстояние, при котором шарики 16 еще не могут преодолевать участки наименьших глубин канавки 14 и прижимаются к обойме 1 на расстояние, при котором шарики 11 уже не могут проходить участки наименьшей глубины канавки 9. В данном случае муфта включена в работу и обеспечивает передачу момента определенной величины. Муфта может выполнять функции предохранительного устройства. В этом случае при превышении величины определенного, заранее заданного, значения момента вращения полумуфты могут проскальзывать друг относительно друга, поскольку шарики как 11, так и 16, сжимая соответствующие пружины, могут проходить участки наименьшей глубины канавок 9 и 15.With a pre-calculated value of the frequency range of rotation of the pads 7 are squeezed by centrifugal forces from the sleeve 5 at a distance at which the balls 16 can not yet overcome the sections of the smallest depths of the groove 14 and are pressed against the cage 1 at a distance at which the balls 11 can no longer pass the sections of the smallest depth grooves 9. In this case, the clutch is included in the work and provides the transmission of torque of a certain size. The coupling can act as a safety device. In this case, if a certain predetermined value of the torque of the coupling is exceeded, the coupling halves can slip relative to each other, since the balls 11 and 16, compressing the corresponding springs, can pass through the sections of the smallest depth of the grooves 9 and 15.

При увеличении частоты вращения выше рассчитанного значения колодки 7 отжимаются центробежными силами от втулки 5 настолько, что шарики 16 уже могут преодолевать участки канавки 14 с наименьшей глубиной, а следовательно, момент враще5 ния на ведомую муфту в данном случае не передается, и колодки 7 сцеплены только с ведомой полумуфтой. При снижении частоты вращения все происходит в обратном порядке. В процессе работы механизма, в котором применяется данная муфта, при 5 его реверсе муфта отключается, поскольку в этот момент резко может происходить изменение значения центробежных сил. Но при установившемся движении муфта работает при любом направлении вращения. 10When the speed increases above the calculated value, the pads 7 are squeezed by centrifugal forces from the sleeve 5 so that the balls 16 can already overcome the sections of the groove 14 with the smallest depth, and therefore, the moment of rotation to the driven clutch is not transmitted in this case, and the pads 7 are engaged only with driven coupling half. When the speed decreases, everything happens in the reverse order. In the process of operation of the mechanism in which this clutch is used, with its 5 reverse, the clutch is disconnected, since at this moment a change in the value of centrifugal forces can occur. But with steady motion, the clutch works in any direction of rotation. 10

Claims

Claim

A centrifugal clutch containing a leading coupling half, covering its driven clutch, mounted with the possibility of interaction with the inner surface of the driven coupling half, centrifugal pads, which are kinematically connected by springs in the circumferential direction and pressed against the outer surface of the driving coupling coupling, characterized in that, with the purpose of expanding the functionality by ensuring the transmission of torque of a certain value for a certain range of speeds, it is equipped with installed on the outer and inner surfaces of the pads with balls radially spring loaded to the profile annular grooves of variable depth on both half couplings, the variable profile of the grooves being a sinusoidal curve with an integer number of periods, and the number of periods equal to the number of balls interacting with the corresponding profile groove.

fig 1