SU752070A1 - Устройство дл передачи тарированного крут щего момента - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области машиностроени  и может быть использовано дл  завертывани  резьбовых деталей с заданным моментом.

Известна предохранительна  муфта с безударной пробуксовкой полумуфт, содержаща  подпружиненные полумуфты, помещенные на валах и соединенные торцовыми кулачками, а также срабатывающее устройство , имеющее свободно установленную обойму, несущую ролики. Кроме того, муфта снабжена трещеткой, смонтированной на ведомом валу и сцепленной зубцами с ведущей полумуфтой, расположенными относительно торцовых кулачков полумуфт так, что исключаетс  случайное совпадение их вершин при включении муфты после срабатывани  1.

Однако известна  муфта обладает низкой надежностью из-за отсутстви  гарантированного расцеплени  торцовых кулачков полумуфт при ее срабатываиии и надежного сцеплени  после срабатывани .

Известно устройство дл  передачи тарированного крут щего момента, содержащее однор дную кулачковую муфту, ведуща  и ведома  полумуфты которой смонтированы; на соответствующих валах и сцеплены с помощью торцовых кулачков, а также узел отвода одной полумуфты от другой, выполненный в виде свободно установленной обоймы, несущей ролики, внутри которой помещены два полукольца, имеющие внутреннюю конусную расточку, взанмодейству5 ющую с конусным выстуиом подпружиненной втулки, смонтированной на ведомом валу с возможностью осевого перемещени  2. Данное устройство  вл етс  наиболее

10 близким решением по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению. Однако в заказанном устройстве при достижении предельного крут щего момента одна кз тачкова  полум фта отходит, ма  пружину, и кулачки проскакивают. При следующем цикле работы сцепл ютс  не об зательно те же кулачки. Таким образом, нет посто нства мест сцеплени  ведущего и ведомого элементов, что отрицательно отражаетс  на стабильности иередаваемого крут щего момента. Кроме того, при расцеплении кулачки обеих полумуфт удар ютс  друг о друга, вследствин чего уменьщаетс  их долговечность.

25 Дл  передачи значительных по величине крут щих моментов необходимо увеличивать радиальные габарнты полумуфт, что приводит к возникновению больщого махового момента, а следовательно, снижает

30 нагрузочную способность устройства.

С целью повышени  точности, плавности срабатывани  и долговечности, уменьшени  радиальных габаритов при передаче значительных крут ш,их моментов и получени  стабильности последнего путем обеспечени  посто нства мест сцеплени  кулачков полумуфт в предлагаемом устройстве узел отвода одной полумуфты от другой выполнен в виде соосной с однор дной кулачковой муфтой многор дной муфты, полумуфты которой выполнены с взаимодействуюш,ими между собой винтовыми самотормоз щимис  торцовыми кулачками, наход щимис  в посто нном зацеплении и св занными с пружиной однор дной муфты, при этом ведуща  полумуфта однор дной муфты смонтирована на ведущем валу с возможностью радиального перемещени , а ее ведома  полумуфта и ведущие полумуфты многор дной кулачковой муфты зафиксированы от относительного проворота, причем ведомые полумуфты многор дной кулачковой муфты установлены на ведомом валу с возможностью осевого и радиального перемещени .

Кроме того, предлагаемое устройство с целью обеспечени  самовключени  при реверсах снабл ено неподвижной стойкой и соосньши с кулачковыми муфтами муфтой обгона и тормозными фрикционными дисками , соответственно соедин ющими ведомый вал с неподвижной стойкой и ведущий вал с ведомой полумуфтой однор дной кулачковой муфты.

Кроме того, кажда  полумуфта однор дной и многор дной муфт может иметь два торцовых кулачка.

На фиг. 1 изображено устройство в сцепленном состо нии в продольном разрезе; на фиг. 2 - положение кулачков при вращении в направлении, в котором требуетс  получить определенный крут щий момент; на фиг. 3 - положение кулачков после реверса , т. е. при вращении в направлении, в котором не требуетс  ограничени  крут щего момента; на фиг. 4 - устройство в расцеплеином состо нии в продольном разрезе; на фиг. 5 - положение кулачков при расцепленном состо нии однор дной кулачковой муфты; на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 1 (пунктиром показан один из тормозных фрикционных дисков, скомпанованных с муфтой обгона); на фиг. 7 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 8 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 9 - разрез Г-Г на фиг. 4; на фиг. 10 - разрез Д-Д на фиг. 4; на фиг. И - разрез Е-Е на фиг. 4.

На ведущем валу 1 устройства установлен на шпонке фланец 2, в выточку которого вставлен переходный диск 3, на который помещен упорный щарикоподщипник 4. В эту же выточку фланца 2 вставлен с возможностью вращени  и осевого перемещени  вал 5. В выточке вала 5 расположены регулировочное кольцо 6 и пружипа 7, упирающа с  в шарикоподщипник 4. На валу

5 смонтирован фрикционный тормозной диск 8, вход щий своими выступами в пазы вала 5. Р дом с диском 8 на вал 5 установлен фрикционный тормозной диск 9, который при помощи болтов 10 и гаек 11 через пружины 12 прижат вместе с диском 8 к плоскости фланца 2. На фланце 2 закреплен стакан 13 с помощью болтов 14 (показаны осевые линии болтов). К внутреннему выступу 15 стакана. 13 прилегает ведуща  полумуфта 16 однор дной кулачковой муфты . Полумуфта 16 помещена своими выступами 17 на торце, противоположном кулачкам , в прорези 18 внутреннего выступа 15 стакана 13. Между полумуфтой 16 и фланцем 2 вставлена втулка 19, преп тствующа  осевому перемещению полумуфты 16, но допускающа  радиальное перемещение полумуфты 16, чтобы оба кулачка 20 полумуфты 16 могли участвовать в передаче крут щего момента. На квадратную часть

21вала 5 надета ведома  полумуфта 22, однор дной кулачковой муфты. Полумуфта

22имеет на торце впадины 23, в которые могут входить кулачки 20 полумуфты 16. Полумуфта 22 может быть сцеплена или расцеплена с полумуфтой 16 в зависимости от положени  вала 5. На квадратную часть 21 вала 5 также надет стакан 24. В пазы 25 стакана 24 вставлены ведущие полумуфты

26многор дной кулачковой муфты. Конец

27вала 5, противоположный концу, вход щему во фланец 2, входит с возможностью вращени  и осевого перемещени  во втулку 28, надетую на шпонке на ведомый вал 29. На втулку 28 установлен с возможностью вращени  фланец 30, который входит в стакан 13. Фланец 30 и стакан 13 ст нуты болтами 31 (показаны осевые линии болтов). На фланец 30 надет упорный шарикоподщипник 32, в который упираетс  одна из ведомых полумуфт 33 многор дной кулачковой муфты. Полумуфты 33 помещены на лыски 34 втулки 28. Выступ 35 фланца 30 под шарикоподщипник 32 таков, что правое кольцо 36 (фиг. 1 или фиг. 4) щарикоподщипника 32 не может сходить с этого выступа при положении кулачков полумуфт 16, 22, 26 и 33, изображенном на фиг. 3, т. е. сумма зазоров а (фиг. 3) должна быть меньше величины b (фиг. 1 и фиг. 4). На втулку 28 помещен на шпонке фланец 37, на который свободно надет имеющий возможность вращатьс  корпус 38 муфты обгона . Корпус 38 св зан щтифтами 39 с фрикционным тормозным диском 40. Штифты 39 вставлены со свободной посадкой в корпус 38 и диск 40. По обе стороны диска 40 помещены тормозные фрикционные диски 41 и 42, выступы которых вход т в пазы фланца 37. Корпус 38 и диски 40-42 через тарельчатую пружину 43 прижаты гайками 44 к плоскости фланца 37. Ролики 45 муфты обгона вставлены между корпусом 38 и неподвижной стойкой 46. Сжатие дисков , фрикционных тормозных муфт должно быть отрегулировано так, чтобы крут щий момент трени  на соприкасающихс  торцах фланца 37, корпуса 38 и дисков 40-42 был больще крут щего момента трени  соприкасающихс  торцов фланца 2 и фрикционных тормозных дисков 8 и 9. Однако, крут щий момент трени  в системе фланца 2 и фрикционных дисков 8 и 9 должен быть достаточным дл  вывода при реверсе иолумуфт 26 и 33 из заклиненного состо ни , а крут щий момент трени  в системе фланца 37, корпуса 38 и дисков 40-42 не должен вызывать нагревани  системы сверх допустимой нормы.

Полумуфты 26 и 33 имеют с одной стороны плоский торец 47 и 48, а с другой кулачки 49 и 50. Располагаютс  они так (счита  слева направо на фиг. 1 и фиг. 4): перва  полумуфта 33 может упиратьс  плоским торцом 48 в щарикоподщипник 32, а кулачками 50 сцепл тьс  с кулачками 49 иолумуфты 26. В плоский торец 47 полумуфты 26 может упиратьс  плоский торец

48следующей полумуфты 33, сцепленной кулачками 50 с кулачками 49 полумуфты 26. Последн   может упиратьс  плоским торцом 47 в торец стакана 24. Кулачки 49 и 50 полумуфт 26 и 33 выполнены так, что дл  вращеии  в том направлении, в котором требуетс  ограничение крут щего момента , они могут контактировать винтовыми иоверхност ми 51 (фиг. 2 и фиг. 5). Винтовые поверхности 51 должны быть такими , чтобы с учетом треии  на плоских торцах 47 и 48 полумуфт 26 и 33 кулачки

49и 50 были самотормоз н ими. Кроме того , кулачки 49 и 50 полумуфт 26 и 33 выполнены так, что дл  обратного вращени  после реверса, дл  вращени  в том направлении , в котором не требуетс  ограничение крут щего момента, они могут контактировать пр мыми поверхност ми 52, проход щими через ось муфты (фиг. 3).

Работает предлагаемое устройство следуюнщм образом.

Под действием пружины 7 вал 5 всегда стремитс  сместитьс  влево (фиг. 1 и фиг. 4). При вращении ведущего вала 1 в том направлении, при котором требуетс  определеииый крут щий момент, полумуфты 16 и 22 сцеплены и прижаты усилием иружи ны 7 к внутреннему выстуиу 15 стакана 13. Вращение вала 1 через фланец 2, стакан 13 и полумуфты 16 и 22 передаетс  валу 5 и сид щему на нем стакану 24 с полумуфтами 26.

Полумуфты 26 своими винтовыми поверхност ми 51 кулачков 49 сцепл ютс  с такими же поверхност ми кулачков 50 полумуфт 33 и вращение получает втулка 28 с ведомым валом 29. Взаиморасположение кулачков 49 и 50 обеих полумуфт 26 и 33 при этом показано на фиг. 2. Муфта обгона при этом не преп тствует врап1ению. При достижении крут щего момента оиределенной величины кулачки полу муфт 26 и 33, смеща сь (проскальзыва ); сдвигают

своими винтовыми поверхност ми 51 через стакан 24 полумуфту 22 с валом 5 вправо (фиг. 4), сжима  иружину 7 до тех пор, пока иолумуфты 16 и 22 не выйдут из сцеплени . Ведущий вал 1 со стаканом 13 и иолумуфтой 16 продолжают вращение, а полумзфта 22 с валом 5 останавливаютс . Поскольку на вал 5 насажен стакан 24 с полумуфтами 26, сцепленными с полумуфтами 33, надетыми на лыски 34 втулки 28, прекращаетс  вращение ведомого вала 29. Взаиморасиоложенпе кулачков обеих муфт при этом показано на фиг. 5.

Вращение фланца 2 и диска 9 продолжаетс . Вал 5 стоит. Диск 8 при этом проскальзывает по торцам фланца 2 и диска 9. Это создает дополнительное условие дл  самоторможени  полумуфт 26 и 33, не вызыва  дополнительного увеличени  требуемого крут щего момента на валу 29.

Спуст  некоторое врем , после остановки ведомого вала 29, ведущий вал 1 реверсируетс . Устройство в начале реверса нахоДитс  в положении, показанном на фиг. 4. так как кулачки 49 и 50 полумуфт 26 и 33 самотормоз щие и, следовательно, заклинены . Фланец 2 через дискн 8 и 9, вал 5. стакан 24, иолумуфты 26 и 33 и втулку 98

стремитс  вращать вал 29 в обратном направлении . Если бы началось такое вращение , то детали муфт устройства не могли бы установитьс  в положение, показанное на фиг. 2 или фиг. 3. Но, ПОСКОЛЬКУ роликами 45 заклиниваетс  в неподвижной стойке 46 корпус 38 муфты обгона и поскольку система фланца 37 корпуса 38 и дисков 40-42 развивает ббльщий КПУТЯЩИЙ момент трени , чем система фланца 2 и ттгсков 8 и 9, вал 29 со вту.пкой 28 и полумуфтами 33 не может повернутьс . Однако от системы фланца 2 и дисков 8 и 9 поворачиваетс  вал 5 со стаканом 24 и полумуфтами 26. Происходит расклинивание кулачков 49 и 50 полумуфт 26 и 33 и они вход т в контакт своими пр мыми поверхност ми 52. При этом все же полумуфты 16 и 22 могут не сцепл тьс , а упиратьс  друг R друга своими торцами 53 и 54. Тогда вал

5 останавливаетс  из-за торможени  системы фланца 37, корпуса 38 и дисков 40-42, но стакан 13 с полумуфтой 16 вращаютс . При этом диск 8 проскальзывает. Следовательно , полумуфта 22 не вращаетс , а полумуфта 16 скользит по ней до тех пор, пока кулачки 20 полумуфты 16 не совпадут со впадинами 23 полумуфты 22, и полумуфты под действием пружины 7 не сцеп тс . После этого начинает вращатьс  вал 29, а

система фланца 37, корпуса 38 и дисков

40-42 проскальзывает. При этом корпус 38 и дпск 40 пе вращаютс . Взаиморасположение кулачков обеих муфт в этом положении показаио па фиг. 3.

Спуст  некоторое врем  реверсивное вращение прекращаетс , и вал 1 включаетс  оп ть иа вращение в иаиравлении, в котором требуетс  ограничение крут щего момента . Кулачкн обеих муфт сдвигаютс  и переход т из положени , показанного иа фиг. 3, в положение, показанное на фиг. . Цикл повтор етс .

Следует отметить, что в конструкции устройства должен быть заложен такой максимальиый отход вала 5 вправо (фиг. 1 и фиг. 4), при котором кулачки 49 и 50 полумуфт 26 и 33 ие могут проскакивать. Это гарантирует снепление ири всех последующих циклах тех же поверхностей кулачков многор диой кулачковой .

Таким образом, положение элементов устройства, от которых зависит величина крут щего момента иа ведомом валу, всегда при всех циклах одинаково. Этим гарантируетс  стабильиость передаваемого крут щего момента.

Констрз кци  устройства такова, что усилие 7 замкнуто в механизме его и ие передаетс  на ведущий и ведомый валы . Дл  уменьщени  трени  в выключенном положении служат упорные щарикоподшипники 4 и 32.

Кулачкова  муфта с винтовыми самотормоз щими кулачками выполнена многор дной дл  обеспечеии  возможности получени  больщего крут щего момента, передаваемого винтовыми поверхност ми кулзчков , при меньшем усилии пружины и меньшем диаметре муфты.

В однор дной кулачковой муфте поверхности контакта кулачков при вращении в направлении, где требуетс  ограничение крут щего момента, выполнены тоже по БИНТОВОЙ поверхности, но с большим шагом дл  того, чтобы трение на этих поверхност х меньше вли ло на процесс выключени  муфты при достижении крут щего момента нужной величины.

Claims (3)

1.Устройство дл  иередачи тарированного крут щего момента, содержащее однор дную кулачковую муфту, ведуща  н ведома  полумуфты которой сценлены е ведущим и ведомым валами н поджаты друг к другу пружииой, а также узел отвода одной полумуфты от другой, о т л и ч а ю щ еее   тем, что, с целью повышени  точности, плавности срабатывани , долговечности, обеспечени  стабильности крут щего момента , уменьшени  радиальных габаритов, узел отвода одной полумуфты от другой выполйен в виде соосной с однор дной кулачковой муфтой многор дной муфты, нолумуфты которой выполнены с взаимодействующими между собой винтовыми самотормоз щимис  торцовыми кулачками, наход щимис  в посто нном зацеплении н св занными с пружпиой однор дной муфты, ири этом ведуща  полумуфта однор дной муфты смонтирована на ведущем валу с возможностью радиального перемещени , а ее ведома  полумуфта н ведущие полумуфты многор дной кулачковой муфты зафиксированы от относительного проворота, причем ведомые полумуфты многор дпой кулачковой муфты установлены на ведомом валу с

возможностью осевого и радиального перемещени .

2.Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью обеспечени  самовключени  при реверсах, оно снабжено неподвижной стойкой и соосными с кулачковыми муфтами муфтой обгона и тормозными фрикционными дисками, соответственно соедин ющими ведомый вал с неподвижной стойкой ц ведущей вал с ведомой полумуфтой однор дной кулачковой муфты.

3.Устройство но пп. 1 и 2, отличающеес  тем, что кажда  полумуфта однор дной и многор диой муфт имеет два торцовых кулачка.

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Ко 425004, кл. F I6D 7/04, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 501214, кл. F 16D 7/04, 1974 (прототип).

Л ЗП 37

К Го 15 22 /

Ш

(ригЛ

-T

7« /5/5 / /J /