SU754140A1

SU754140A1 - G.v. gonsky's friction safety coupling

Info

Publication number: SU754140A1
Application number: SU782673679A
Authority: SU
Inventors: Георгий Викторович Гонский
Original assignee: За витель
Priority date: 1978-07-18
Filing date: 1978-07-18
Publication date: 1980-08-07

Description

Изобретение относится к машиностроению, а точнее к предохранительным муфтам с обратной связью и компенсатором износа и может быть использовано особенно для тех машин и механизмов, у которых в условиях эксплуатации при отсутствии возможности регулировки фрикииона муфты и износе фрикционных дисков необходимо обеспечить постоянство технической характеристики и высокую точность срабатыва10The invention relates to mechanical engineering, and more specifically to safety couplings with feedback and a wear compensator and can be used especially for those machines and mechanisms in which, under operating conditions, when it is not possible to adjust the clutch friction and wear of the friction discs, it is necessary to ensure constant technical characteristics and high accuracy triggered 10

Известна фрикционная предохранительная муфта с кулачковым отжимным устройством и постоянным предельным моментом при износе дисков. Муфта содержит две полумуфты, соединенные фрикционными дисками, упорный и нажимной стаканы, между которыми закреплены отжимные элементы, выполненные в виде двух обойм с радиальными пазами , в которых размещены бочкообразные ролики, установлен- _мные в сепараторе [1).Known friction safety clutch with a cam wringer and constant torque limit when the discs wear. The coupling comprises two coupling halves joined by friction discs, and a pressure resistant glasses, between which are secured squeeze elements made in the form of two yokes with radial grooves in which are placed barrel rollers, ustanovlen- _m nye separator [1).

Известна также фрикционная предохранительная муфта, содержащая ведущую полумуфту в виде связанных отжимными элементами корпуса и втулки с фрикционными дисками и подпружиненные к ним ведомые диски.Friction safety clutch is also known, containing a leading coupling half in the form of housing and bushings connected with squeezing elements with friction disks and driven discs spring-loaded to them.

Отжимные элементы выполнены в виде попарно установленных на ведущей полумуфтекрестовине шарикоподшипников, один из которых взаимодействует с кулачками втулкой, несущей фрикционные диски, а другой с кулачками диска, смонтированного на штоках пружин поджимающих фрикционные диски [2].The squeezing elements are made in the form of ball bearings installed in pairs on a leading half-coupling, one of which interacts with the cams with a sleeve carrying friction disks, and the other with cams of a disk mounted on spring rods compressing friction disks [2].

Однако наличие в этих муфтах отжимных элементов, содержащих ряд подвижных деталей, делает их громоздкими и сложными. Переменность сил трения в них влияет на стабильность технической характеристики муфт, на точность их срабатывания.However, the presence of squeezing elements in these couplings containing a number of moving parts makes them cumbersome and complex. The variability of the friction forces in them affects the stability of the technical characteristics of the couplings, the accuracy of their operation.

Цель изобретения — повышение точности срабатывания и стабильности технической характеристики муфты независимо от износа фрикционных дисков при значительном упрощении ее конструкции.The purpose of the invention is to increase the accuracy of response and stability of the technical characteristics of the clutch regardless of the wear of the friction discs with a significant simplification of its design.

Эта цель достигается тем, что во фрикционной предохранительной муфте, содержащей ведущую полумуфту в виде связанных отжимными элементами корпуса и втулки с фрик3 ционными дисками и подпружиненные к ним ведомые диски, каждый отжимной элемент выполнен в виде самоцентрирующейся планки, шарнирно закрепленной на корпусе и втулке ведущей полумуфты. ₅ This goal is achieved by the fact that in the friction clutch containing the leading coupling in the form of a housing connected to the squeezing elements and the sleeve with friction discs and driven discs spring-loaded to them, each squeezing element is made in the form of a self-centering plate pivotally mounted on the housing and the sleeve of the driving coupling half . ₅

На фиг. 1 изображена предлагаемая муфта, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Т-Т на фиг. 2; на фиг. 4 — схема расчетных параметров.In FIG. 1 shows the proposed coupling, a longitudinal section; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1; in FIG. 3 is a section through a TT in FIG. 2; in FIG. 4 is a diagram of design parameters.

На ведущем валу 1 установлен корпус 2 1р ведущей :полумуфты. С помощью болтов 3, гаек 4, пружин 5 через нажимной диск 6 осуществляется регулировка затяжки фрикциона муфты. На ведомом валу 7 с помощью шлицевого соединения установлены ведомые 15 фрикционные диски 8. На двух шарикоподшипниках 9 центрируется втулка 10 ведущей пэлумуфты, которая с помощью пальцев 11 и планки 12 шарнирно соединяется с корпусом 2 ведущей полумуфты. Диски 13 и 14 закреп- 20 лены при помощи шлидов во втулке 10. Фетровые уплотнения 15 защищают подшипники 9 .On the drive shaft 1, a housing 2 1r of the drive is installed: coupling halves. Using the bolts 3, nuts 4, springs 5 through the pressure plate 6, the tightening of the clutch clutch is adjusted. On the driven shaft 7, with the help of a spline connection, the driven 15 friction discs 8 are mounted. On two ball bearings 9, the sleeve 10 of the drive coupling is centered, which is pivotally connected with the housing 2 of the drive coupling half using the fingers 11 and the strap 12. The disks 13 and 14 are secured by means of slides in the sleeve 10. The felt seals 15 protect the bearings 9.

от загрязнения. Шпонкой 16 соединены ведущий вал 1 и корпус 2 ведущей полумуфты. Сферический палец 17 обеспечивает центрирование 25 планки 12 через палец 11 с корпусом 2 ведущей пэлу муфты.from pollution. A key 16 is connected to the drive shaft 1 and the housing 2 of the leading coupling half. The spherical finger 17 provides centering 25 of the strap 12 through the finger 11 with the housing 2 of the leading clutch.

При движении корпуса 2 через пальцы И, планку 12 и пальцы 17 передается усилие R на втулку 10. Поскольку усилие R направлено 30 под углом а к горизонтальной оси точки 0j, то на втулку 10 и диски 13, 14 действует окружная сила Р и отжимная сила S, которая стремится разжать фрикцион. Величина силы S определяется зависимостью S=f (Μ_χρ). 35When the body 2 moves through the fingers And, the bar 12 and the fingers 17, the force R is transmitted to the sleeve 10. Since the force R is directed 30 at an angle a to the horizontal axis of the point 0j, the circumferential force P and the squeezing force act on the sleeve 10 and the disks 13, 14 S, which seeks to release the friction clutch. The force S is determined by the dependence S = f (Μ _χρ ). 35

Муфта работает следующим образом.The coupling operates as follows.

Крутящий, момент с вала 1 через шпонку 16, корпус 2 ведущей полумуфты, пальцы 11, планки 12, пальцы 17 и болты 3 передается на втулку 10 и диски 6 , 13 и 14. В результате 40 трения между.ведущими дисками 13, 14, втулкой 10 и ведомыми дисками 8, вызываемого затяжкой фрикциона болтами 3, пружинами 5 и гайками 4, крутящий момент от ведомых дисков 8 передается через шлицевое соединение 45 ведомому валу 7.Torque from the shaft 1 through the key 16, the housing 2 of the drive coupling half, fingers 11, straps 12, fingers 17 and bolts 3 is transmitted to the sleeve 10 and discs 6, 13 and 14. As a result of 40 friction between the drive disks 13, 14, the sleeve 10 and the driven discs 8, caused by tightening the friction clutch with bolts 3, springs 5 and nuts 4, the torque from the driven discs 8 is transmitted via a spline connection 45 to the driven shaft 7.

Усилие сжатия фрикционных дисков являет^ ся величиной переменной и зависит от передаваемого муфтой крутящего момента. При M_g(jO усилие сжатия фрикциона будет равно усилию затяжки фрикционных дисков Q_S0E>. Таким образом,· с ростом крутящего момента'в муфте .уменьшается усилие сжатия фрикциона и следовательно, передаваемый муфтой момент принудительно уменьшается, пока не срабатывает муфта.The compression force of the friction discs is a variable and depends on the torque transmitted by the clutch. At M _{g (} jO, the compression force of the friction clutch will be equal to the tightening force of the friction disks Q _S0E> . Thus, with increasing torque in the clutch, the compression force of the clutch decreases and, therefore, the moment transmitted by the clutch decreases forcibly until the clutch engages.

Величина разжимного усилия фрикционных дисков при жестком шарнирном соединении планкой корпуса попумуфты с отжимной втулкой практически зависит от М_кр., что обеспечивает высокую точность срабатывания муфты и стабильность ее характеристики. Это соединение обеспечивает стабильную характеристику муфты и при износе поверхности трения фрикциона благодаря выбору планки определенной длины % (расстояние между центрами шарниров Οι и О₂, фиг. 4), установочного угла наклона планки и величины коэффициен| та затяжки п.The magnitude of the expanding force of the friction discs with a rigid swivel joint by the strip of the body of the popup coupler with the squeezing sleeve practically depends on M _to r, which ensures high accuracy of operation of the coupling and the stability of its characteristics. This connection provides a stable coupling characteristic even when the friction friction surface is worn due to the choice of a strap of a certain length% (distance between the centers of the hinges Οι and О ₂ , Fig. 4), the mounting angle of inclination of the strap and the magnitude of the coefficient | tightening p.

Характеристикой обратной связи муфты является показатель θ3ατ ^П= 0 ’ ⁴ ср где π > 1;The feedback characteristic of the coupling is the indicator θ3ατ ^{P =} 0 ' ⁴ sr where π>1;

усилие затяжки фрикциона;friction tightening force;

Q_cp— усилие затяжки фрикциона, соответствующее; моменту, при котором должна срабатывать муфта (М_ср).Q _cp - the tightening torque of the clutch, corresponding; the moment at which the clutch should operate (M _cf. ).

В результате износа дисков до предельно допустимой величины δ усилие предварительной затяжки фрикциона будет уменьшаться на величину ΔΟ >8ftZ, где Λ — жесткость пружины фрикциона; Ζ — число пружин.As a result of wear of the disks to the maximum permissible value δ, the pre-tension force of the friction clutch will decrease by ΔΟ> 8ftZ, where Λ is the stiffness of the clutch spring; Ζ is the number of springs.

Для обеспечения постоянства технической характеристики муфты отжимное усилие S (фиг. 4) должно пропорционально уменьшаться на величину Δ Q, т. е. Δ S = Δ Q.To ensure the constant technical characteristics of the coupling, the squeezing force S (Fig. 4) should be proportionally reduced by Δ Q, i.e., Δ S = Δ Q.

Используя равенство отношений δ iS V S ’ определяем горизонтальную проекцию планкиUsing the equality of relations δ iS V S ’, we determine the horizontal projection of the bar

где S = (Qjo,;; — Ογ>.) - сила отжатия шлицевой втулки;where S = (Qjo, ;; - Ογ>.) is the pressing force of the spline sleeve;

Δ S — уменьшение силы отжатия шлицевой втулки в результате износа фрикционных дисков; δ — величина износа дисков.Δ S - decrease in the squeezing force of the spline sleeve as a result of wear of the friction discs; δ is the amount of disk wear.

Из фиг. 4 определяем установочный угол наклона планки а и длину ее В а р > cos обFrom FIG. 4 we determine the installation angle of inclination of the strap a and its length B a p> cos r

Таким образом, при износе фрикционных дисков планка поворачивается относительно оси Q1 на угол (α+ Δα), принтом величина отжимной силы S уменьшается на Δ S, а окружная сила Р, соответствующая моменту срабатывания муфты, остается неизменной и обеспечивается, равенство Δ S = Δ Q.Thus, when the friction discs are worn, the bar is rotated relative to the Q1 axis by an angle (α + Δα), by a print the squeezing force S decreases by Δ S, and the circumferential force P corresponding to the clutch actuation moment remains unchanged and the equality Δ S = Δ Q.

Уменьшение величины затяжки фрикциона при износе дисков трения практически не оказывает влияния на точность срабатывания и стабильность технической характеристики муфты потому, что коэффициент затяжки фрикциона выбирается достаточно большим, порядка п = 1,5-1,8. Уменьшение его величины в пределах Δ п = 0,02 — 0,1 в муфтах с обратной силовой связью практически не ощутимо.A decrease in the friction clutch tightening during wear of the friction disks has practically no effect on the accuracy of the clutch and the stability of the technical characteristics of the clutch because the clutch drag coefficient is chosen sufficiently large, on the order of n = 1.5-1.8. The decrease in its value in the range Δ p = 0.02 - 0.1 in couplings with feedback force feedback is almost not noticeable.

Claims

Cycling with 1 discs and slave springs, spring-loaded to them, each squeezing element is designed as a self-centering bar, hinged on the housing and hub of the drive coupling half. FIG. 1 shows the proposed coupling, a longitudinal section; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 is a section of the I-T in FIG. 2; in fig. 4 is a diagram of the design parameters. On the drive shaft 1 is installed the case 2 of the lead: popumufta. By means of bolts 3, nuts 4, springs 5, through the pressure disk 6, the friction clutch tightening is adjusted. On the driven shaft 7, install the friction discs 8 using a slotted joint. On two ball bearings 9, the hub 10 of the leading palumufta is centered, which with the help of fingers Neither pn 12 is pivotally connected to the body of the leading half-coupling. The disks 13 and 14 are fastened with the help of schlides in the sleeve 10. The sub-seals 15 protect the seals 15 from the contaminants 9. The key 16 is connected to the drive shaft 1 and the housing 2 of the leading coupling half. The spherical finger 17 provides the centering of the strap 12 through the finger 11 with the housing 2 leading golumufta. When the body 2 moves through the fingers 11, the bar 12 and the fingers 17, the force R is transmitted to the sleeve 10. Since the force R is directed at an angle a to the horizontal axis of point 0, the circumferential force P and the pressing force S act on the sleeve 10 and the disks 13, 14 , which smarts friction clutch. The magnitude of the force S is determined by the dependence (M). The clutch works as follows. A twisting moment from shaft 1 through pshonka 1 case 2 of the leading half-coupling, pins 11, plan ki 12, pins 17 and bolts 3 is transmitted to sleeve 10 and disks 6, 13 and 14. As a result of the friction between driving disks 13, 14, the sleeve 10 and the driven disks 8, caused by the friction clutch bolts 3, springs and nuts 4, the torque from the driven disks 8 is transmitted through the splined connection to the driven shaft 7. The compression force of the friction disks is variable and depends on the transmitted clutch torque right moment. With the compression force of the friction clutch will be equal to the tightening force of the friction disks Qj. Thus, with an increase in the torque in the clutch, the compression force of the friction clutch decreases and, consequently, the moment transmitted by the clutch decreases compulsively until the clutch disengages. The magnitude of the expanding force of the friction discs with rigid hinged connection of the half-coupling casing with the squeeze sleeve by the fgganka practically depends on, which ensures a high accuracy of the operation of the vehicle and its stability. This connection provides a stable characteristic of the coupling even when the surface of the training is worn out due to the choice of a strip of a certain length 5 (distance between the centers of the DI and Oj runners, Fig. 4), the setting angle of the plate and the tightening coefficient of the coupling. indicator where n 1; Qjgg - friction thrust force; QCP clutch tightening force, appropriate; the moment at which the clutch should operate (). As a result of the wear of the discs up to the extremely sensitive value S, the preloading force of the friction clutch will decrease by the value D Q f Z, where is the stiffness of the friction spring; Z is the number of springs. In order to ensure the constancy of the technical characteristics of the coupling, the squeezing force S (Fig. 4) should be proportionally reduced by D Q, i.e. D S D Q. Using the 8 d5 ratio, we determine the horizontal projection of the slat .55 where S (Q spline sleeve; D S - reduction of force of squeezing of the spherical sleeve as a result of wear of friction disks; S - size of wear of disks. From Fig. 4 we define the installation angle of inclination of the strap a and its length 6. -.L. & COS (X Such Thus, when the friction discs are worn, the strip rotates relative to QI at an angle ("+ Yes), at this point, the squeezing force S decreases by D S and the circumferential force P corresponding to the coupling actuation moment remains unchanged and the equality D S L Q is ensured. Decrease of the friction pulling force The friction practically does not affect the accuracy of operation and the stability of the technical characteristic of the clutch 57, because the drag clutch coefficient is chosen sufficiently large, in the order of 1.5-1.8. A decrease in its magnitude within the range D p 0.02–0.1 is practically negligible in couplings with feedback. Claims of the invention Friction safety device - a coupling containing the semi-coupling leading in the form of body and sleeve sleeves with friction disks and slave disks spring-loaded to them, characterized in that, in order to increase the accuracy of operation, each squeezing element is made View self-centering plan, hinged to the housing and hub of the driving coupling half. Information sources taken into account during the examination 1. USSR author's certificate number 193857, 101. F 16 D 7/02, 1965.

2. USSR author's certificate number 290138, cl. F 16 D 13/52, 1967 (prototype).

View a i i i. JL shgh | FIG. - directing FIG.