SU1751526A1 - Предохранительна фрикционна муфта - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : полумуфты св заны фрикционным диском. Между установленным с возможностью осевого перемещени  нажимным диском и пружиной сжати -кручени  расположен промежуточный диск, образующий с нажимным диском и расположенными в гнездах телами качени  нажимной стабилизирующий узел Один из концов пружины св зан в окружном направлении с ведущей полумуфтой, а другой - с промежуточным диском. 2 ил

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к устройствам дл  передачи крут щих моментов ограниченной величины .

Известна предохранительна  фрикционна  муфта, содержаща  две полумуфты, св занные фрикционным диском, отжимной стабилизирующий узел и нажимной упруго- силовой элемент.

Однако данна  муфта имеет низкую надежность работы при износе фрикционных пар.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  предохранительна  фрикционна  муфта, содержаща  ведущую и ведомую полумуфты, св занные фрикционным диском, зажатым между жестко закрепленным на ведущей полумуфте упорным и установленным с возможностью вращени  и осевого относительно ведущей полу1 муфты перемещени  нажимным дисками посредством пружин сжати -кручени , св занных в окружном направлении с ведущей полумуфтой и нажимным диском.

Недостатком известной мvфты  вл етс  непосто нство предельного момента при износе фрикционных пар.

Цель изобретени  -улучшение эксплуатационных свойств путем стабилизации величины передаваемого крут щего момента

Поставленна  цель достигаетс  тем, что предохранительна  фрикционна  муфта, содержаща  ведущую и ведомую полумуфты, св занные по меньшей мере одним фрикционным диском, расположенным между установленным на ведущей полумуфте упорным и установленным на ней с возможностью осевого перемещени  нажимным дисками, а также св занную одним концом в окружном направлении с ведущей полумуфтой пружину сжати -кручени , снабжена нажимным стабилизирующим узлом в виде промежуточного диска, который установлен на ведущей полумуфте с возможностью вра- щчни  и осевого перемещени  между нажимным диском и пружиной, и тел качени , каждое из которых расположено в двух част х гнезд с наклонными рабочими поверх (Л

С

нрст ми, выполненных на обращенных одна к другой торцовых поверхност х нажимного и промежуточного дисков, при этом упорный диск закреплен на ведущей полумуфте жестко, пружина установлена кон- центрично ведущей полумуфте, ее второй конец св зан в окружном направлении с промежуточным диском, а параметры нажимного стабилизирующего узла выбраны с учетом соотношени 

tga

тд D2r

5-6 Edy(t+f)2+(ttD)2 -yt2 + (ttD)2

где а- угол наклона рабочих поверхностей гнезд к проход щей через центр соответствующего тела качени  продольной плоскости муфты;

z - осева  жесткость пружины;

д - допустимый суммарный износ фрикционных поверхностей дисков;

D - средний диаметр витка пружины;

г - радиус окружности, на которой расположены тела качени ;

Е - модуль упругости первого рода материала пружины,

d - диаметр проволоки пружины;

t - шаг рабочих витков пружины при отсутствии износа фрикционных поверхностей дисков;

I - число рабочих витков пружины.

На фиг.1 изображена предохранительна  фрикционна  муфта, принципиальна  схема; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1,

Предохранительна  фрикционна  муфта содержит ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты , св занные посредством ведущих 3 и ведомых 4 фрикционных дисков, которые расположены между упорным диском,жест- ко закрепленным на полумуфте 1, и нажимным диском 5, св занным с полумуфтой 1 направл ющей шпонкой 6 и имеющим возможность осевого перемещени .

Нажимной стабилизирующий узел выполнен в виде промежуточного диска 7, установленного с возможностью вращени  и осевого перемещени  относительно полумуфты 1, и тел качени  в виде шариков 8. Последние расположены в двух част х гнезде наклонными рабочими поверхност ми , выполненных на обращенных одна к другой торцовых поверхност х нажимного 5 и промежуточного 7 дисков.

Промежуточный диск 7 расположен между нажимным диском 5 и пружиной 9 сжати -кручени , установленной концентрично оолумуфте 1. Один конец пружины 9 св зан с промежуточным диском 7 в окружном направлении , другой конец - с опорным диском 10, св занным в окружном направлении с полумуфтой 1 посредством шлицевого соединени  11, выполненного с треугольным профилем. Осевое сжатие пружины 9 осуществл етс  регулировочным элементом 12.

Муфта работает следующим образом. Момент предварительного раскручивани  пружины 9 воздействует на промежуточный диск 7 и смещает его в окружном направлении, в результате чего шарики 8 заклиниваютс  в гнездах. Возникающа  вследствие этого осзва  сила отжимает

вправо промежуточный диск 7 до установлени  состо ни  его равновеси .

При износе фрикционных дисков 3 и 4 нажимной диск 5 перемещаетс  влево на величину суммарного износа, что сопровождаетс  уменьшением силы сжати  пружины 9. Это в свою очередь приводит к повороту опорных витков пружины, что сопровождаетс  уменьшением момента раскручивани  последней. Соответственно

происходит поворот промежуточного Диска 7, что сопровождаетс  его отжатием вправо и увеличением силы сжати  пружины 9.

Следовательно, износ фрикционных дисков 3 и 4 приводит к некоторому уменьшению силы сжати  пружины,

Запишем уравнение равновеси  промежуточного диска 7 при отсутствии износа дисков 3 и 4:

F ,

(D

где F - осева  составл юща  силы нормаль- ного давлени  на шариках 8 от момента раскручивани  М пружины 9, направленна  навстречу силе пружины Fn;

г - радиус окружности, на которой расположены шарики 8;

а угол наклона рабочих поверхностей гнезд к проход щей через центр соответствующего шарика продольной плоскости муфты.

Отсюда

М Fnrctg a(2)

Угол поворота опорных витков пружины 9 составл ет

Л 360° ()- 3 где I - число рабочих витков пружины 9;

/3 -- угол наклона витков пружины при наличии износа;

/3 - то же, при отсутствии износа.

Уменьшение момента раскручивани  пружины 9 составл ет

АМ

a VI 64 Di

где Е - модуль упругости первого рода материала пружины 9;

d - диаметр проволоки пружин;

D - средний диаметр витка пружины.

Осева  составл юща  силы нормального давлени  на шариках 8 при наличии износа составл ет с учетом (2), (3) и (4)

Fi-Fn5 .6 Ed4 Dr

tga()

Сила сжати  пружины 9 после перемещени  влево промежуточного диска 7 составл ет

Fni Fn-z d.

где г - осева  жесткость пружины 9;

д - допустимый суммарный износ фрикционных поверхностей дисков 3 и 4.

Дл  того, чтобы сила F была больше силы Fni, необходимо выполнение услови 

°&рУчитыва ,что cos /S

cos/J

л D

Л2+( О)2 ж D

((0 где t - шаг рабочих витков пружины отсутствии износа, получим

tga

5-6 ИУ(г-ф2+(о)2-Л2+(ло)2)

(7)

Условие (7) показывает, что при износе имеет место рассогласование осевых перемещений нажимного 5 и промежуточного 7 дисков. Это означает, что предельный крут щий момент в меньшей степени зависит от износа фрикционных поверхностей дисков 3 и 4.

при

ни 

4)

маы .

ьноиз

емесо (6)

рикьше ви 

при

Настройка муфты производитс  перемещением опорного диска 10 дл  исключени  выкатывани  шариков 8 из гнезд Величина момента настройки устанавливаетс  путем поворота опорного диска 10 от- 5 носительно полумуфты 1 и последующего зацеплени  с ней. При этом величина Fn определ етс  в соответствии с (1).

Шарики 8 могут быть заключены в сепаратор , прикрепленный к нажимному 5 или 10 промежуточному 7 дискам.

Предлагаемое изобретение позвол ет повысить стабильность крут щего момента в услови х износа

15 Форму/la изобретени 

Предохранительна  фрикционна  муфта , содержаща  ведущую и ведомую полумуфты , св занные по меньшей мере одним фрикционным диском, расположенным

20 между установленными на ведущей полумуфте упорным и установленным на ней с возможностью осевого перемещени  на жимным дисками, а также св занную одним концом в окружном направлении с ведущей

25 полумуфтой пружину сжати -кручени , о т - личающа с  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных свойств путем стабилизации величины передаваемого крут щего момента, она снабжена нажимным стабили30 зирующим узлом в виде промежуточного диска , который установлен на ведущей полумуфте с возможностью вращени  и осевого перемещени  между нажимным диском и пружиной, и тел качени , каждое из

35 которых расположено в двух част х гнезд с наклонными рабочими поверхност ми, выполненных на обращенных одна к другой торцовых поверхност х нажимного и промежуточного дисков, при этом упорный диск

40 закреплен на ведущей полумуфте жестко, пружина установлена концентрично ведущей полумуфте, ее второй конец св зан в окружном направлении с промежуточным диском, а параметры нажимного стабилизи45 рующего узла выбраны с учетом соотношени 

tgor

5,6 Ed4y(t+d)2+(7rD) (7rD)2

где а - угол наклона рабочих поверхностей гнезд к проход щей через центр соответствующего тела качени  продольной плоско- сти муфты;

z - осева  жесткость пружины;

д - допустимый суммарный износ фрикционных поверхностей дисков;

D - средний диаметр витка пружины;

г - радиус окружности, на которой расположены тела качени ;

Е - модуль упругости первого рода материала пружины;

d - диаметр проволоки пружины;

t - шаг рабочих витков пружины при отсутствии износа фрикционных поверхностей дисков;

I - число рабочих витков пружины.

Л-А

tffaAUWO

Claims (1)

1. Формула изобре тения

   Предохранительная фрикционная муфта, содержащая ведущую и ведомую полумуфты, связанные по меньшей мере одним фрикционным диском, расположенным между установленными на ведущей полумуфте упорным и установленным на ней с возможностью осевого перемещения нажимным дисками, а также связанную одним концом в окружном направлении с ведущей полумуфтой пружину сжатия-кручения, о тличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств путем стабилизации величины передаваемого крутящего момента, она снабжена нажимным стабилизирующим узлом в виде промежуточного диска, который установлен'на ведущей полумуфте с возможностью вращения и осевого перемещения между нажимным диском и пружиной, и тел качения, каждое из которых расположено в двух частях, гнезд с наклонными рабочими поверхностями, выполненных на обращенных одна к другой торцовых поверхностях нажимного и промежуточного дисков, при этом упорный диск закреплен на ведущей полумуфте жестко, пружина установлена концентрично ведущей полумуфте, ее второй конец связан в окружном направлении с промежуточным диском, а параметры нажимного стабилизирующего узла выбраны с учетом соотношения πζ д D²r tg«<--------------------------τζςςτςζ· ⁵·⁶ “47 + (π D)² где а - угол наклона рабочих поверхностей гнезд к проходящей через центр соответствующего тела качения продольной плоскости муфты;

   ζ - осевая жесткость пружины;

   д - допустимый суммарный износ фрикционных поверхностей дисков;

   D - средний диаметр витка пружины;

   г - радиус окружности, на которой расположены тела качения;

   Е - модуль упругости первого рода материала пружины;

   d-диаметр проволоки пружины; 5 t - шаг рабочих витков пружины при отсутствии износа фрикционных поверхностей дисков;

   Г- число рабочих витков пружины.

   ΦΐίΓ.Ζ