Предохранительная кулачковая муфта

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи момента вращения ограниченной величины. Цель изобретения - повышение надежности работы муфты за счет устранения окружных ударных нагрузок и снижения износа профильных поверхностей кулачков при срабатывании. Полумуфта 2 сопряжена со стаканом 1 посредством направляющей шпонки 4. Полумуфта 3 установлена относительно стакана свободно в окружном направлении. Полумуфты контактируют между собой при помощи профильных кулачков. Полумуфта 2 поджата к полумуфте 3 пружиной 5. На торце полумуфты 2 закреплен постоянный магнит 8, аналогичный магнит 7, но с противоположным полюсом, сопряжен со стаканом 1 посредством резьбового соединения. При перегрузке полумуфта 2 под действием осевой реакции на кулачках перемещается вправо, сжимая пружину 5. Одновременно с этим возрастающая сила магнитного взаимодействия магнитов 7 и 8 обеспечивает отвод полумуфты 2 до упора в стопорное кольцо 10, обеспечивая безударное вращение полумуфты 2 со стаканом 1 относительно полумуфты 3. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (сц F. 16 D 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ф

О °

О ° Г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4447768/25-27 (22) 23.06.88 (46) 30.10.90. Бюл. N 40 (75) М.П.Шишкарев (53) 621.825.8(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1434170, кл. F 16 D 7/04, 1986. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ КУЛАЧКОВАЯ

МУФТА (57) Изобретение относится к машинострое нию, в частности к устройствам для передачи. момента вращения ограниченной величины, Цель изобретения — повышение надежности работы муфты эа счет устранения окружных ударных нагрузок и снижения износа профильных поверхностей кулачков при срабатывании. Полумуфта 2 сопряжена со стаканом 1 посредством направляющей Ы,» 1603091 А1 шпон ки 4. Полумуфта 3 установлена относительно стакана свободно в окружном направлении. Полумуфты контактируют между собой при помощи профильных кулачков.

Полумуфта 2 поджата к полумуфте 3 пружиной 5. На торце полумуфты 2 закреплен постоянный магнит 8, аналогичный магнит 7,но с противоположным полюсом сопряжен со стаканом посредством реэьбового.соединения. При перегрузке полумуфта 2 под действием осевой реакции на кулачках перемещается вправо, сжимая пружину 5.

Одновременно с этим возрастающая сила магнитного взаимодействия магнитов 7 и 8 обеспечивает отвод полумуфты 2 до упора в стопорное кольцо 10, обеспечивая безударное вращение полумуфты 2 со стаканом 1 относительно полумуфты 3. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1603091

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи момента вращения ограниченной величины.

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет устранения ударных нагрузок в окружном направлении и снижения величины износа поверхностей кулачков в период срабатывания.

На фиг. 1 изображена предохранительная кулачковая муфта, продольный разрез.

Предохранительная кулачковая муфта содержит стакан 1, на котором установлены ведущая 2 и ведомая 3 полумуфты, Полумуфта 2 установлена подвижно в осевом направлении и связана со стаканом 1 посредством направляющей шпонки 4, полумуфта 3 установлена неподвижно в осевом направлении, но подвижно в окружном.

Полумуфта 2 подпружинена к полумуфте 3 пружиной сжатия 5. Полумуфты 2 и 3 имеют на взаимообращенных торцах кулачки, при помощи которых они взаимодействуют между собой. Кулачки полумуфт могут быть выполнены трапецеидальными, винтовыми и др. Регулирование начального усилия сжатия пружины 5 осуществляется гайкой 6, которая навинчена на резьбовой конец втулки 7, навинченной на стакан 1.

К правому торцу полумуфты 2 прикреплен (например, приклеен) постоянный магнит в виде втулки 8, втулка 7 представляет собой второй постоянный магнит. Магниты обращены друг к другу разноименными полюсами. Ограничение от осевого смещения полумуфты 3 осуществляется за счет наличия бурта на стакане 1 и стопорного кольца

9. Перемещение полумуфты 2 ограничено кольцом 10.

В связи с тем, что полумуфты изготовляют, как правило, из стали, т.е. из магнитного материала, необходима магнитная изоляция магнита 8 от тела полумуфты.2.

Для этого между полумуфтой 2 и магнитной втулкой 8 устанавливается прокладка из немагнитного материала (на чертеже не показана). В этом случае детали 1, 6 и 10 также должны быть выполнены из немагнитного . материала для исключения магнитных наводок.

Для более надежной работы на резьбовой конец стакана 1 может быть нввинчена контргайка.

Предлагаемая муфта работает следующим образом, Крутящий момент со стакана . 1 передается на полумуфту 2 посредством шпанки 4 и далее за счет кулачков полумуфт — на полумуфту 3. В результате этого на кулачках возникает осевая реакция, стремящаяся отжать вправо полумуфту 2, чему препятствует сила упругости пружины 5.

При позникновении перегрузки возникает осевая реакция на кулачках полумуфт. что приводит к перемещению вправо полумуфты 2. В результате этого происходит сжатие пружины 5; одновременно с этим сближение разноименных полюсов магнитов 7 и 8 приводит к возрастанию силы маг10 нитного . взаимодействия, т.е; Силы притягивания. Так как пружина 5 имеет линейную характеристику, т.е, постоянную жесткость, возрастание ее усилия при сжатии происходит пропорционально перемещению полумуфты 2. В то же время сила магнитного взаимодействия магнитов 7 и 8 увеличивается обратно пропорционально

15 квадрату расстояния между ними. Следовательно, по мере перемещения вправо полумуфты 2 уменьшается усилие силового

20 замыкания, что не требует дополнительной силы для выхода кулачков из зацепления друг с другом

Начальное соотношение между силой пружины 5 и силой магнитного взаимодействия магнитов 7 и 8 (в статике), обеспе25 чиваемой определенным начальным расстоянием между магнитными полюсами, принимается таким, чтобы при положении полумуфты 2, соответствующем моменту выхода из зацепления кулачков полумуфт 2 и

3, сила магнитного взаимодействия магни30 тов 7 и 8 несколько превышала силу пружины 5, характерную для данного осевого

35 положения полумуфты 2. Это обеспечивает дальнейшее перемещение последней вправо до ее упора в стопорное кольцо.10 или в торец магнита 7.

Расстояние 1 между магнитом 8 и кольцом 10 (в статике) выбирается из условий

1= H+S, где Н вЂ” высота профиля кулачков полумуфт

2 и 3;. S — гарантированный зазор между

40 кулачками полумуфт после выхода кулачков

45 из зацепления, обеспечивающий безудар-, ное вращение полумуфты 2 относительно полумуфты 3. Величина зазора S может быть принята равной 0,1 мм.

При наличии стопорного кольца перво50 начальное расстояние между магнитами 7 и

8 L будет больше расстояния между магнитом 8 и кольцом 10, и при отсутствии этого кольца расстояние L = i.

Таким образом, в результате срабаты55 вания муфты отсутствуют ударные нагрузки, что объясняется. отсутствием повторных

° сцеплений кулачков полумуфт 2 и 3, Зто в значительной степени уменьшает износ боковых поверхностей кулачков и улучшает динамику срабатывания муфты.

1603091 ность силы реакции стопорного кольца 10 и надежное удержание полумуфты 2 в выключенном положении (после срабатывания муфты).

Уменьшение силы прижатия полумуфт 2 и 3 одной к другой вследствие действия магнитов 7 и 8 для включенного положения муфты, показанного на чертеже, весьма незначительно и не превышает,.как правило, 10 от усилия пружины 5 при правильном подборе всех параметров муфты.

Формула изобретения

1. Предохранительная кулачковая муфта, содержащая размещенные на общем цилиндрическом элементе подвижную в

20 она оснащена ограничителем осевого переL=Í + мещения ведущей полумуфты, один из магнитов закреплен на противоположном от кулачков торце ведущей полумуфты, а второй магнит установлен с возможностью регулировочного перемещения, при этом расстояние между торцом ведущей полу30. Согласно исходному условию

1 >Н, поэтому действительным корнем уравнения я вляется

35 муфты и ее ограничителем больше высоты

Р) профиля кулачков.

2. Муфта по и. 1, отличающаяся

L=Í+ тем, что расстояние L между магнитами определяется из выражения

L=H+ где Н вЂ” высота профиля кулачка;

К вЂ” коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора единиц размерности;

m, М вЂ” магнитные массы постоячных магнитов;

Fnp — начальное усилие пружины;

F> — усилие запаса, принимаемое 1-2 кгс;

Z — жесткость пружины.

50.Доможило в ентал Корректор В.Гирняк

Заказ 3371 Тираж 534 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул.Гагарина, 101

После остановки муфты, т,е. отключения привода, полумуфта 2 возвращается в исходное положение вручную, для чего полумуфты 2 и 3 предварительно взаимно ориентируются в окружном направлении, Для определения упомянутого выше начального расстояния между магнитами 7 и 8 уравнение равновесия полумуфты 2 для ее положения, соответствующего моменту выхода кулачков из зацепления друг с другом, будет иметь вид:

Рм - (Рпр + ZH) = Р1, (1) где Ем — сила магнитного взаимодействия между магнитами 7 и 8 при указанном положении полумуфты 2; F

FM = (Рпр + F)) + Z Н, (2)

Учитывая, что

Г

Ъ („-Н) подставляя это значение в (2) и, решая последнее уравнение, получают:. где К вЂ” коэффициент пропорциональности, зависящий от выбора единиц размерности;

m, M — "магнитные массы" магнитов 7 и 8.

Следовательно, для достижения поставленной цели начальное расстояние между магнитами 7 и 8 должно быть установлено в соответствии с (3).

При регулировке муфты на больший крутящий момент производится дополнительная затяжка пружины 5 при помощи гайки 6, что увеличивает. силу прижатия п,злумуфт 2 и 3 одну к другой, Одновременно с этим должна быть осуществлена регулировка расстояния между магнитами 7 и 8 в ,соответствии с (3). Это обеспечит неизменСоставитель Ю

Редактор М.Товтин . Техред M.Ìîðã окружном направлении ведомую полумуфту и подпружиненную в осевом направлении ведущую полумуфту, связанные посредством профильных кулачков, узел регулирования усилия пружины и, выполненные в виде втулок, постоянные магниты, обращенные друг к другу разноименными полюсами, : отличающаяся тем, что, с целью, повышения надежности в работе муфты за

25 счет устранения ударных нагрузок в окружном направлении и уменьшения износа кулачков в период срабатывания муфты,