SU1728548A1 - Роликова муфта - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к машиностроению, в частности к редукторам несущих винтов вертолетов. Сущность изобретени : роликова  муфта состоит из ведущего вала с обоймой 1, установленного на подшипниках 2 в ведомой обойме с валом 3 и в крышке 4, прикрепленной к ведомой обойме 3. На вальцах 5. установлёйных в ведомой обойме 3, расположены ролики 6. Ведуща  обойма 1 снабжена резьбовыми нарезками с винтовой поверхностью, с одной стороны винтова  поверхность срезана. Ролик 6 также выполнен с резьбовой нарезкой с винтовой поверхностью, с одной стороны эта поверхность срезана. Срезы выполнены до среднего (делительного) диаметра резьбовых сопр жений или еще ниже этого диаметра. Зацепление ролика 6 с обоймой 1 с одной стороны винтовой поверхности выполнено дополюсным, а с противоположной - заполюснцм. За полюс прин т средний диаметр зацеплени . Угол подъема винтовых поверхностей на диаметрах впадин меньше угла трени . 6 ил.

Description

-И-И

Г1Г

Фиг. 1

Изобретение относитс  к конструкции трансмиссии машин, станков, приборов, в частности к редукторам несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов и стендов.

Известна роликова  муфта свободного хода, содержаща  наружную обойму с цилиндрическими вогнутыми фрикционными поверхност ми, внутреннюю обойму с цилиндрической круговой фрикционной поверхностью , цилиндрические круговые ролики между обоймами, сепаратор и нажимное устройство. При достижении наружной обоймой (ведомой) некоторой скорости ролики под действием центробежной силы займут положение, при котором образуетс  зазор между ними и внутренней обоймой (ведущей) и будут двигатьс  без контакта с внутренней обоймой, что снижает потери в механизме муфты. Этот зазор будет сохран тьс  в течение всего хода. При снижении скорости движени  наружной обоймы муфта автоматически включаетс .

Однако эта муфта, име  пониженную степень износа на режимах обгона, обладает пониженной нагрузочной стабильностью , обусловленной услови ми контактировани  выпуклых поверхностей роликов и внутренней обоймы. Очень плохие услови  смазки дл  этой муфты. Кроме того, муфта достаточно сложна в изготовлении .

Известна роликова  муфта, состо ща  из наружной и внутренней обойм, на поверхности которых выполнены винтовые каналы . Между обоймами выполнены ролики с винтовыми выступами, В торцовом сечении винтовые каналы наружной обоймы и выступы ролика образованы дугой окружности, а профиль канала внутренней обоймы - сопр жением дуги окружности и эвольвенты.

Указанна  муфта представл ет собой неработоспособную конструкцию. При работе ее на режимах обгона выступ на ролике , следующий за наход щимс  в канале внутренней обоймы, при вхождении в свой канал срезает эвольвенту, прежде чем оказываетс  в нижней точке канала. Таким образом конструкци  превращаетс  в подшипник качени , так как раз выступ вошел в канал слева направо, то свободно и выйдет из канала справа налево, т.е. заклинивание места иметь не будет. Следовательно, данна  конструкци  представл ет собой жесткое соединение двух вращающихс  элементов, т.е. жесткую муфту, а не обгонную . Вместе с тем, будь муфта работоспособной , она обладала бы чрезвычайно низкой нагрузочной способностью, так как радиусы кривизны выступов роликов в несколько раз меньше радиуса кривизны роликов по окружности впадин, а эти выступы, контактируют с выпуклой поверхностью канала внутренней обоймы, котора  в торцовом сечении представл ет собой эвольвенту. Услови  смазки элементов муфты весьма плохие. Технологически муфта чрезвычайно сложна, В силу этого, роликова  муфта обладает пониженными эксплуатационными возможност ми.

Цель изобретение - расширение эксплуатационных функций путем обеспечени  свободного хода в режиме обгона, а также повышение нагрузочной способности.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что ролики св заны с ведомой обоймой с возможностью вращени , угол подъема винтовой линии на диаметре впадин винтовых нарезок выполнен меньше угла трени , причем зацепление винтовых нарезок роликов с нарезкой ведущей обоймы по отношению к ведущей обойме выполнено с одной стороны роликов дополюсным, а с другой - запо- люсным.

На фиг. 1 показана конструктивна  схема роликовой муфты; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 ; на фиг. 4 - вид В на фиг. 1 (схема сил на ролике муфты при работе ее на передачу

крут щего момента); на фиг. 5 - то же. при работе муфты в режиме обгона; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 2.

Роликова  муфта (фиг. 1) состоит из ведущего вала с ведущей обоймой 1, установленного на подшипниках 2 в ведомой обойме 3 с ведомым валом и в крышке 4, прикрепленной к ведомой обойме 3. На пальцах 5, установленных в ведомой обойме 3, расположены ролики б с возможностью

свободного вращени  на пальцах 5. Ролики 6 установлены с минимальными зазорами по торцам к ведомой обойме 3. От выпадани  пальцы 5 зафиксированы кольцом 7. прикрепленным к ведомой обойме 3. В агрегате или машине 8 муфта свободного хода установлена на подшипниках 9.

Дл  постановки роликов 6 (фиг. 2) в ведомой обойме 3 выполнены окна 10. Ролики равномерно распределены по окружности. Вместе с тем это требование не  вл етс 

об зательным.

Ведуща  обойма 1 (фиг. 3) снабжена резьбовыми нарезками 11с винтовыми поверхност ми . С одной стороны винтовые поверхности срезаны поверхност ми 12,

Ролик б выполнен тоже с резьбовой нарезкой 13с винтовыми поверхност ми. С одной стороны эта поверхность срезана поверхностью 14. Срезы 12 и 14 выполнены до среднего диаметра 15 (делительного) резьбовых

сопр жений или еще ниже этого диаметра. Зацепление ролика 6 с обоймой 1 на стороне среза 12 выполнено дополюсным, а на стороне среза 14 - заполюсным. За полюс закреплени  прин т средний диаметр 15.

При работе муфты (фиг. 4) на передачу крут щего момента вращение ведущей обоймы 1 происходит по часовой стрелке. При этом работают винтовые поверхности на стороне среза 12. Сила давлени  R со стороны обоймы 1 на ролик 6 может быть разложена на силу N лежащую в плоскости перпендикул рной оси ролика, и силу Р, параллельную оси ролика 6. Так как присогла- сованных услови х, перемещени х обоймы 1 и роликов б в каждой точке контакта длины винтовых линий на поверхност х у среза 12 будут различными, то при вращении ведущей обоймы 1 и ролика 6 будут иметь место скольжени  в каждой точке контакта поверхностей у среза 12. Длина этих линий на обойме 1 короче, чем на ролике. Таким образом , в случае вращени  роликов от обоймы 1 сила R вызовет по вление силы трени  на этих поверхност х, равную Q. Составл юща  силы Q, равна  F, направлена против силы N, величина которой  вл етс  только функцией крут щего момента, линейно от него зависит. При угле между силами N и R, равном углу подъема винтовой линии на поверхности за срезом 12 ролика б, большем, чем угол трени  {i arctg f. где f.i - угол трени ; f - коэффициент трени ; составл юща  F будет бопьше силы N. Вращение в этом случае будет отсутствовать, что и показано на фиг. 4.

Сила Р и составл юща  силы Q, параллельна  оси вала, дают дополнительный момент трени  торца ролика 6 о ведомую обойму 3. Таким образом, при наличии движени  возникают силы, противодействующие движению, причем эти силы больше по величине движущихс  сил. Следовательно движение невозможно, так как ролик не может вращатьс .

При работе муфты (фиг. 5) в решении обгона составл юща  силы трени  на ролике F направлена в ту же сторону, что и движуща  (точнее вращающа  ролик) сила N. Так как ролик теперь может свободно вращатьс , то передача момента с обоймы 1 на обойму 3 через ролики 6 места иметь не будет, т.е. будет свободно вращатьс . Таким об- . разом муфта будет работать на обгон. При зтом обойма 1 вращаетс  против часовой стрелки . Картина не измен етс , если остановить ведущую обойму 1 и двигать ведомую обойму 3 в том же направлении, что и при передаче муфтой крут щего момента, т.е.

ведомую обойму 3 двигать против часооой стрелки.

Крышка 4 (фиг. б) и кольцо 7 прикреплены к ведомой обойме винтами 16

Работа муфты заключаетс  в том, что 5 при вращении ведущей обоймы 1 в направлении передачи крут щего момента ролики 6 на своих пальцах 5 не вращаютс . Силы в зацеплении передаютс  на пальцы 5 и крут щим моментом приход т на вал ведомой

0 обоймы 3. При отсутствии крут щего момента на обойме 1 или ее останове обойма 3 имеет возможность свободно вращатьс  в исходном направлении. При этом ролики 6 свободно перекатываютс  по обойме 1. вра5 ща сь на своих пальцах 5. Так как ролики 6 открыты, то может быть организована достаточно просто их смазка (по типу смазки зубьев шестерен). Ввиду того, что лини  контакта поверхностей за срезом 12 равна

0 высоте резьбовой нарезки от диаметра 15 и до диаметра выступов (наружного диаметра ), а таких линий может быть по длине ролика 6 достаточно много, то этим повышаетс  нагрузочна  (точнее несуща ) способ5 ность муфты. Именно переносом контактной линии из продольной оси ролика плоскости в поперечную этой оси плоскость позвол ет удлинить эту линию. Как следует из описани  конструкции и работы ролико0 вой муфты, имеетс  возможность повысить нагрузочную способность и улучшить работу .на режиме обгона. За счет хороших условий смазки снижаетс  износ роликов и ведущей обоймы на режиме обгона. Кроме

5 того, износ резко снижаетс  за счет вращени  роликов и отсутстви  скольжени , проскальзывани  в направлении их движени . Кроме того, имеетс  всего одна пара в контакте (ведуща  обойма - ведома  обойма), а

0 не две. Конструкци  роликовой муфты позвол ет обеспечить обгон, т.е. свободное вращение ведомого звена (обоймы) при остановленном ведущем звене (обойме).

Claims (1)

1. 5 Формула изобретени 

   Роликова  муфта, содержаща  концен- трично расположенные ведомую и ведущую обоймы, кинематически св занные между собой посредством установленных в зазоре

   0 между взаимно обращенными поверхност ми обойм заклинивающих элементов в виде роликов, при этом св зь роликов с ведущей обоймой выполнена в виде наход щихс  в зацеплении многозаходных винтовых наре5 зок, выполненных на цилиндрических поверхност х указанных элементов, отличающа с  тем, что, с цэлью расширени  эксплуатационных функций путем обеспечени  свободного хода о режиме обгона, а

   также повышени  нагрузочной способности , ролики св заны с ведомой обоймой с возможностью вращени , угол подъема винтовой линии на диаметре впадин винтовых

   нарезок выполнен меньше угла трени , при-

   чем зацепление винтовых нарезок роликов с нарезкой ведущей обоймы по отношению. к ведущей обойме выполнено с одной стороны роликов дополюсным, а с другой - запо

   вид В

   Вид В