Предохранительная фрикционная муфта

(5 ц 4 Г 16 Р 7/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ДЕТЕЛЬСТ ВТОРС КОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1174626, кл. Г 16 Р 43/ 10, 1983.(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЪНАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для пере.дачи момента врашения ограниченной вели.чины. Цель изобретения - повышениенадежности работы муфты в условиях износа фрикционных поверхностей. Соосныеодна другой ведущаяи ведомая 2 полумуфть связаны между собой пакетом фрикционных дисков 3 и 4. Нажимной диск 5установлен свободно относительно полумуфты 1 и контактирует с фрнкциоииь.диском 3, а также с центробежными зами в виде шариков 10, Смежная с шариками торцовая поверхность нажимного диска 5 выполнена конусной. 11 арики установлены в углублениях толкателей 9, имеюших возможность радиального перемеьцения в направляюгцих отверстиях опорного элемента 8. Тол кател и 9 взаимодействуют с конусной втулкой 11, поджатой пружиной 12. При изно е фрикциошьх дисков 3 и 4 нажимной диск 5, а вместе с ним и втулка 11 перемешаются влево на величину суммарного износа, Одновременно с этим шарики 10 с толкателями 9 смешаются в радиальном направлении, в результате чего увеличивается центробежная сила шариков, а вместе с ней и осевая составляюшая центробежной силы. Вследствие этого компенсируется умеиынение начального усилия сжатия пружины2 и стабилизируется усилие попого затьканин пакета фрикционных дисков 3 и 4. 4Изобретение относится к маш и пол ро- нию, а именно к устройствам лля передачи моментов вращения ограниченной вел ичи н ы.Цель изобретенияобеспечение стабилизации передаваемого момента н условиях износа поверхностей фрикционных элемен. тов.Нд фиг. 1 изображенд центробежная муфта, продольный разрез; нд фиг, 2 расчетная схема нажимного устройства муфты; на фиг. 3,4 - семы сил лля расцета параметров муфты.Центробеж на я муфта содержит ве; - шую 1 и ведомую 2 пЬлумуфты, установленные соосно одна другой и связанные между собой пакетом ведущих 3 и веломых 4 фрикционных дисков.,Чиски 3 связаны с полумуфтой 1 посредством шлицевого соединения и имеют возможность перемещенияя в осевом направлении 1 иски 4 связаны аналогичным образом с полумуфтой 2. Нажимной диск 5 установлен свободно и находится в контакте с фрикционным диском 3. В качестве одного из вариантов нажимной диск может быть связан с полу- муфтой 1 при помопи направляюгцей шпонки. Стакан 6 жестко закреплен нд полу- муфте 1 при помощи гайки 7 и несет закрепленный на нем опорный элемент 8. В элементе 8 установлены толкатели 9, имек- шие возможность радиального иереминия. В сферических углублениях толкдтелей расположены шарики 10, причем толкатели 9 одновременно выполняют функцик сепаратора. Толкатели 9 упираются сферическими концами в конусную втулку 11, свободно установленную на полумуфтеи подпружиненную к толкателям рабочей пружиной 12 сжатия. Регулирование усилия сжатия пружины, д следовательно, настройка муфты на необходимый номинальный крутящий момент, производится винтами 13 через опорную шайбу4. Поверхность нджимного диска 5, смежная с шариками 10, выполнена конической таким образом, что образует расширяющуюся к оси вращения муфты кольцевую полость, причем коническая поверхность может быть выполнена и на опорном элементе 8 или только нд лиске 5, или элементе 8.Муфта работает слелх юьцим образом Груж и на 12, воздействуя на коих сих ю втулку 11, созлает радиальные хсилия нд толкателях 9 и шариках 10. Шарики воздействуют на нажимной диск 5, блдголдря чему осуществляется прелвдрительносиловое замыкание пакета фрикционных лисков 3 и 4. При работе муфты лошлнительное силовое замыкание создается центробежными силами шариков 10.В отсутствие износа фрикционных дисков 3 и 4 шарики 10 занимают постоянное радиальное положение. При изесе фрикционных дисков нажимной диск 5 сме Учитывая, что:45 гдпр начальное усилие затяжки пружины;жесткость пружины;о суммарный износ фрикционныхдисков;С суммарный вес шариков 10;ф - ускорение силы тяжести;и частота вращения муфты;х,1,1,),г параметры, изображенные ндфиг. 2.Приведенные расчетные зависимости сделаны без учета действия сил трения во всех кинемдтических парах и без учета действия центробежных сил от веса толкателей 50 55 шается влево (фиг. 1,2) под действием пружины 12 на величину, равную суммарному износу. Это сопровождается радиальным перемещением шариков 1 О с толка тлями 9 за счет осевого перемещениявлево втулки 11 и приводит к уменьшению начального усилия пружины 12. Одновременно с этим увеличивается центробежная сила шариков 10.Для определения условий, при которыхисклкчается влияние износа фрикционных дисков на величину предельного крутящего момента, передаваемого муфтой, необходимо получить уравнение, опред- ляюшее осевую силу нажатия пакета фрикционных дисков. Для этого используются расчетной схемой, приведенной на фиг. 2, исходя из чего определяют:Г,=Г р, с(дскб, (1)Г=(Г,+Гп)(ф, (2)где Г, - радиальная составлякшая от действия пружины на толкатели через втхлку;Г г, - сила пружины при наличии износа;Г: - центробежная сила грузов (шари ков) 1 О.Исходя из обозначений фиг. 2, можноопределить высоту перемещения толкателейи величину перемещения по горизонтали втулки (1) при износе фрикционных лисков на величину о:Л И.( "К, рр лгрлни нли лртии 3;3 но, 3 15г Хл рл,. При 6 лижснно (с учетом топ, что вес толкдтелей меншне веса шариков) можо прелк),о- ЖИТЬ. ЧТО СИЛЫ ТРЕНИЯ РДВНОВЕНИВК)ТСЯ ;ействием нентробежных сил (т веса то,лателей 9.;1 Гя нровеления тоныл р;счетов необхолимо честь укззанные си,ювые идрдметры во всех вышенриве;енных выражениях. Принимая во внимание;опун(ния о возможном равенстве сил трения нент. робежным силам от веса толкдтелей и проводя анализ выражения (5) можю за ключить, то муфта нечувствите,ьндя к изн(су фрикнионных лисков в том случ;с, когда разность в кваЛратных скобкх обр 3- шается в нуль. Из этого слелу(т, чтсул- чарный вес центробежных грузов может 6 ыть оценен выражениемгт( ЗОЛ ттх )-(л 1) Исхгля из Выажения , можно он нить суммарный вес шариков), Ири когорм предельный крутяший чочент не зВ 3(г от износа фрикпионных лисков. Использование изобретения позволит 1- высить ндлежность ра(пты муфты утех ста ИЛИЗ ИИ КРХ 1 Н( ЧЧ( 31,3(В 3;3 .3. 3)СД фРИК 3111311 Л .3 СКн. Прелхраните,ьна фрилишнн;3 чуф);3, солержапдя ве.опхю и нс,очо илхф ы, вздимолействуюиис исне.1 нч фр 33. ионных лисков, р;зчт ни 1313 х чс.к3 ( р- Н ЫМ И Нж 3 М НЫЧ ЛИСЬЧ И ВС. И И Н,3 х х ф ы, нрх ж 1 (ж 11 И 51, 1 он Г)3(ииж 1313( 3 ,) .1 Ь 3, рс 11,1 же н н ье В р 1 с ии р и) исс к с 3 врднения кольеви н,3 с и, бр;.ц)В;333 и н 13 рхностьк) 31;жич 3 г .Нск;3 и нрн 1 Э,ССИТ 1, 13 СРЕ.СТНРЕГ Г 31(1)3 Н 151 Х СИИ я пружин ь 1, О.11(1 т 1 ч( ч .ч, чо, с и ,ь к) о 6( с и с и е и и я с т и 6 и, 3 и з и 3 3 и и 11. р (, ш и;. о чмен 11 В.Гон 51 х и 113( (1 ф 1 к. пи(нных э,ечен он, нд сн;36+.ш лнуни 3)т ЛКОй И ТОЛ К 3) ЕГЯЧ 31) 1,1),Е 3335 Ч 3 торидх пол грез 3. х ст;новас ннычи с ш 1 1Ж НСТЬК) 31.РЕХ 1.33.Н 3 В 1 Ь 313,131(Н 313 Х 33;3 1 Р Н М ЭГЕ Ч С Н ТЕ Р 3 .И;1. 3 Ь Н Ы Х Г и ( Р ( 3 13 51 Х 3 кнтдктирук)ших с н;ружни и;к.н 3 и и Верх 1 стьк) коих (.Ни Вх,к 3, Внх трн 51 и н( рхность ктори к 1 т;кт 31) ст с 133)чж и. ни сжатия.