Устройство для передачи вращательного движения с возможностью холостого хода

Устройство для передачи вращательного движения с возможностью холостого хода предназначено повысить точность позиционирования ступицы шкива относительно втулки с сохранением возможности их свободного вращения друг относительно друга. Устройство содержит вал со шпоночным пазом, на который установлена втулка с фланцем и шпонкой. На втулке установлена ступица клиноременного шкива с двумя предохранительными штифтами, узел шкива поджат с торца вала болтом через торцевую шайбу. Между ступицей шкива и втулкой с фланцем дополнительно установлены два подшипника качения. В качестве подшипников качения могут быть установлены шариковые или роликовые подшипники.

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в узле привода испытательной машины трения СМЦ-2.

Известна Муфта-шкив [RU патент :2272191]. Муфта включает в себя: центральную ось, корпус с кольцевой расточкой, установленный на центральной оси с возможностью вращения, магнитопровод с катушкой возбуждения магнитного поля, размещенный в кольцевой расточке якоря и смонтированный с возможностью вращения относительно него, якорь, жестко закрепленный на центральной оси посредством плоской кольцевой пружины, и кинематический элемент, выполненный на периферии корпуса. К недостаткам можно отнести сложность конструкции для использования магнитопровода с катушкой возбуждения магнитного поля, в качестве предохранительного устройства. Из-за особенностей муфты шкив установлен консольно относительно опор качения, что повышает нагрузку на вал от изгибающего момента.

Известна конструкция устройства для передачи вращательного движения для испытательной машины трения близкая по технической сущности и принятая нами в качестве прототипа. [Комбалов В.С. Методы и средства испытаний на трение и износ конструкционных и смазочных материалов: справочник / под. Ред. К.В. Фролова, Е.А. Марченко. - М.: Машиностроение, 2008, С. 93-97.] Устройство, включает в себя вал со шпоночным пазом, на который установлена втулка с фланцем и шпонкой, на втулке, по скользящей посадке, установлена ступица клиноременного шкива. Ступица клиноременного шкива соединена с втулкой через два предохранительных штифта. Штифты установлены через втулки штифтов в ступице и фланце втулки. Узел шкива поджат с торца вала болтом через торцевую шайбу.

Основной недостаток прототипа - наличие вибраций и биений в клиноременной передаче, являющийся следствием увеличения зазора скользящей посадки, между втулкой и ступицей клиноременного шкива (подшипник скольжения), что приводит к погрешностям измерений.

Задачей предлагаемого устройства, является повышение точности позиционирования ступицы шкива относительно втулки, с сохранением возможности их свободного вращения друг относительно друга.

Для решения задачи предложено устройство для передачи вращательного движения с возможностью холостого хода, содержащее вал со шпоночным пазом, на который установлена втулка с фланцем и шпонкой. На втулке установлена ступица клиноременного шкива, два предохранительных штифта установлены через втулки штифтов в ступице и фланце втулки, все описанное устройство поджато с торца вала болтом через торцевую шайбу. Между ступицей шкива и втулкой с фланцем дополнительно установлены два подшипника качения. В качестве подшипников качения могут быть установлены шариковые или роликовые подшипники.

Устройство для передачи вращательного движения с возможностью холостого хода (фиг. 1) содержит 1 - ступица клиноременного шкива (сам шкив не показан); 2 - втулка с фланцем; 3 - втулки штифтов; 4 - два предохранительных штифта; 5 - вал со шпоночным пазом; 6 - шайба торцевая; 7 - два подшипника качения; 8 - болт; 9 - шпонка.

Устройство работает следующим образом:

При включенном приводе вращательное движение передается через клиновые ремни на шкив (не показаны), далее через ступицу клиноременного шкива 1 по двум предохранительным штифтам 4 на втулку с фланцем 2 и через шпонку 9 на вал со шпоночным пазом 5. При таком режиме работы устройства ступица клиноременного шкива 1 и втулка с фланцем 2 вращаются вместе с валом 5, а подшипники качения 7 выполняют функцию центрирования осей втулки с фланцем 2 и ступицы клиноременного шкива 1. Такой режим работы устройства соответствует передаче крутящего момента на вал 5 без превышения допустимого для испытательной машины крутящего момента (нормальный режим работы устройства). В процессе испытания возникают условия, когда возможно превышение крутящего момента на валу со шпоночным пазом 5. В этом случае, два предохранительных штифта 4 разрушаются, передача крутящего момента на втулку с фланцем 2 прекращается, вал со шпоночным пазом 5 останавливается под действием сил трения. Ступица клиноременного шкива 1 вращается относительно втулки с фланцем 2 на двух подшипниках качения 7. Таким образом, происходит прекращение подачи крутящего момента на вал 5 с сохранением подачи вращательного движения от привода на клиноременной шкив устройства (аварийный или холостой режимы работы устройства).

Таким образом, за счет применения предлагаемого устройства для передачи вращения с возможностью холостого хода для испытательной машины трения, обеспечивается высокая точность взаимного позиционирования ступицы шкива 1 относительно втулки 2 по оси вращения вала 5, с сохранением возможности их свободного вращения друг относительно друга. Причем высокая точность взаимного расположения втулки с фланцем 2 и ступицы клиноременного шкива 1 по оси вращения вала 5 будет сохраняться более продолжительное время, благодаря значительно более высокой износостойкости подшипника качения, по сравнению с подшипником скольжения в прототипе.

1. Устройство для передачи вращательного движения с возможностью холостого хода, содержащее вал со шпоночным пазом, на который установлена втулка с фланцем и шпонкой, на втулке установлена ступица клиноременного шкива с двумя предохранительными штифтами, узел шкива поджат с торца вала болтом через торцевую шайбу, отличающееся тем, что между ступицей шкива и втулкой с фланцем дополнительно установлены два подшипника качения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве подшипников качения установлены шариковые или роликовые подшипники.