Предохранительная муфта

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи крутящих моментов ограниченной величины. Цель изобретения - повышение точности срабатывания путем стабилизации величины перемещения пружины в процессе срабатывания муфты. Полумуфты (П) 3 и 4 соединены шариками 5. Силовое замыкание обеспечивается пружиной 10 сжатия, расположенной между П 3 и конусной втулкой (В) 8, установленной свободно относительно полумуфты 3. Ступица последней имеет конусный участок 6. В полостий, образованной конусными поверхностями ступицы П 3 и В 8, размещены шарики (Ш) 7, опирающиеся на опорный диск 9, закрепленный на валу 1. При срабатывании муфты П 3 отходит вправо, Ш 7 перемещаются в радиальном направлении к оси вращения муфты, одновременно с этим В 8 перемещается вправо под действием пружины 10. Благодаря этому фактическая величина дополнительного сжатия пружины 10 при срабатывании будет меньше величины отхода вправо П 3, что повышает точность срабатывания муфты, снижает уровень динамических нагрузок в переходные периоды и повышает долговечность муфты за счет уменьшения износа элементов муфты. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК аа <в рц Г 16 D 7/06, 43/2() ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4615636/25-27 (22) 05,12.88 (46) 07.12.90. Бюл. К - 45 (75) И.П.йишкарев (53) 621.825.5 (088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (56) Тепинкичиев В.К. Предохранительные устройства от перегрузки станков. — tf. 1968, с.60, рис.14. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ИусьТА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи крутящих моментов ограниченной величины. Цель изобретения — повышение точности срабатывания путем стабилизации величины перемещения пружины в процессе срабатывания муфты. Полумуфты (П) 3 и 4 соединены шариками 5. Силовое замыкание обеспечивается пружиной 10 сжатия, расположенной между П 3 и конусной

2 втулкой (В) 8, установленной свободно относительно полумуфты 3. Ступица последней имеет конусный участок 6.

В полости, образованной конусными поверхностями ступицы П 3 и В 8, размещены шарики (Н) 7, опирающиеся на опорный диск 9, закрепленный на валу 1. При срабатывании муфты П 3 отходит вправо, И 7 перемещается в радиальном направлении к оси вращения муфты, одновременна в этим В 8 перемещается вправо под действием пружины 10. Благодаря этому фактическая величина дополнительного сжатия пружины 10 при срабатывании будет меньше величины отхода вправо П 3, что повышает точность срабатывания муфты, снижает уровень динамических нагрузок в переходные периоды и повышает долговечность муфты за счет уменьшения износа элементов муфты.

2 ил.

1612149

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи крутящих моментов ограниченной величины.

Цель изобретения - повышение точности срабатывания путем стабилизации сжатия пружины в процессе срабатывания муфты.

На фиг.1 представлена принципиальная схема муфты, на фиг.2 — схема положения элементов при перегрузке.

На валу 1.при помощи направляющей шнонки 2 утановлена подвижная в осевом направлении фланцевая со ступицей полумуфта 3. Соосная последней фланцевая полумуфта 4 имеет возможность вращения относительно вала 1 и своим левым торцом опирается на .буртик вала. Полумуфты 3 и 4 связа- 2р ны между собой шариками 5, которые .расположены в гнездах постоянного ( сечения фланца полумуфты 3 и входят в гнезда цеременной глубины фланца полумуфты 4. Гнезда последней могут 25 быть выполнецы с прямолинейной либо с криволинейной образующей (тороидальными). Возможен также вариант, при котором передача крутящего момента между полумуфтами 3 и 4 осуществляется за счет контакта шарика с шариком.

Профильные элементы могут быть выполнены также в виде кулачков треугольного, трапецеидального профиля либо винтовой формы, Ступица полумуфты 3 имеет конусный участок 6 с вершиной, обращенной в направлении к шарикам 5. Иярики 7, равнорасположенные по окружности, размещены между конусными поверхнос-. тями ступицы полумуфты 3 и конусной втулки 8, охватывающей ступицу полумуфты 3 и установленной свободно относительно нее, и опираются на опорный диск 9, закрепленный на валу 1, имеющий воэможность перемещения вдоль вала, например, при помощи гайки (не показана), Конусные поверхности участка 6 ступицы полумуфты 3 и втулки 8 образуют сужающуюся в направлении и сближения полумуфт 3 и 4 полость, т.е. угол между образующей конусной поверхности втулки 8 и осью вращения муфты больше аняло)5 гичного угля с6 конусного участка 6 ступицы полумуфты 3 4

Пружина 10 сжатия расположена между полумуфтой 3 и втулкой 8.

Центрирование втулки 8 осуществляется по опорному диску 9.

Регулирование силы сжатия 10 пружины, а следовательно, и крутящзго момента, передаваемого муфтой, осуществляется за счет осевого перемещения опорного диска 9. Для этой цели может быть использована гайка, навинчиваемая на втулку 8 и воздействующая на правый торец пружины

10 (в качестве одного из вариантов выполнения муфты).

Муфта ряботяе следующим образом.

Пружина 10 осуществляет силовое замыкание полумуфт 3 и 4, благодаря чему обеспечивается передача крутящего момента. При перегрузке полумуфта 3 отходит под воздействием возрастающей осевой сипи на шариках 5 вправо (по фиг. 1), конусный участок 6 ступицы полумуфты 3 также смещается вправо, вследствие чего шарики 7 под действием пружины 10, воздействующей на конусную втулку 8, перемещаются в радиальном направлении к оси вращения муфты: втулка 8 при этом перемещается вправо (фиг,2), Положение элементов муфты в конце отхода вправо полумуфты 3 ня фиг. 2 показано тонкими линиями.

Величина осевого перемещения вправо конусной втулки 8

1 = 1,tggctg(5 = htg(%etð .

Тогда фактическая величина сжатия пружины 10 составляет

1 = 11 — 1 = h(1-tgoCetgP). (1)

Из выражения (1) следует, что для максимального повышения точности срабатывания муфты и уменьшения уровня динамических нагрузок в переходный период необходимо, чтобы разность в скобках была минимальной, т,е. член tgkctg P был близок к единице. Это означает, что углы и /5 должны быть близки друг к другу по величине.

Ня конусную втулку 8 воздействуют две силн; Fq и центробежная сила шариков 7, равняя

G ((R11

F !

8 900 где G — суммарный вес шариков 7, g — - ускорение свободного падения;

R — - радиус окружности, на которой находятся центры шарик,"н 7 при их положении, показанном ня фиг.2 тонкой .пинией; п — частота вращения муфты.

16

Тогда осевая сила, отжимающая влево конусную втулку 8, составит: (F„ etgoL+ F ) cg(p-p), где p — - угол трения.

Очевидно, что для возврата в первоначальное, т,е. крайнее левое (по фиг ° 1),положение втулки 8 необходимо, чтобы сила Г„ превышала силу действия пружины 10 на втулку 8:

Fo F p откуда следует

cg(P P)7 F +

Рo cg +

Как следует из выражения (2), с возрастанием F< величина Cg(P-P) уменьшается, а угол Р может быть весьма близок к углу ф . Следовательно, путем подбора величины центробежной силы шариков 7 можно добиться условия 1 1 0 °

Это означает, что при срабатывании муфты дополнительное сжатие. пружины 10 будет незначительньх, либо равным нулю, поэтому для полного выключения муфты не требуется дополнительного возрастания нагрузки на шариках 5.

Следовательно, в процессе срабатывания муфты имеет место как дополнительное сжатие пружины 10 вследствие отхода полумуфты 3 вправо так и уменьшение сжатия пружины 10 за счет перемещения вправо конусной втулки 8. В результате этого фактическая величина сжатия пружины 10 в процессе срабатывания муфты будет

12149 6 минимальна. Это позволяет уменьшить динамические нагрузки в переходный период, повысить точность срабатыва5 ния муфты и ее долговечности.

Формула изобретения

Предохранительная муфта, содержащая установленные на валу две полумуфты в виде ступиц с фланцами и расположенными на торцах фланцев соединительными элементами, одна иэ полумуфт поджата в осевом направлении

15 к другой полумуфте упругим средством, .выполненным в виде соединенного с валом с возможностью регулировочного перемещения опорного элемента, втулки и располг. енной между полумуфтой

20 и втулкои пружины, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности срабатывания путем стабилизации величины перемещения пружины в процессе срабатывания муфты, 25 она снабжена шариками, концевой участок ступицы подвижной полумуфты и обращенная к ней поверхность втулки выполнены коническими, обращенными вершинами конусов к соединительным элементам, при этом угол конусности поверхности втулки больше угла, конусности участка ступицы, втулка установлена концентрично конусному участку ступицы, а шарики расположены равномерно по окружности между коническими поверхностямп втулки и ступицы и поджаты к последним опорным элементам.