Предохранительная шариковая муфта

)5 Г 16 Р 7 ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГННТ СССР ИЗОБРЕТЕН ИС А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ Киркач Н. Ф. Предо- Киев, 1962, с. 32,НАЯ ШАРИКОЕДОХ РАНИТФТАбретение отноастности к устяшего моментЦель изобрете(56) Дьяченко С. К. ихранительные муфты,рис. 13. долговечности путем обеспечения качения шарика в гнездах полумуфт при срабатывании муфты. Полумуфта (П) 3 сочленена со стаканом 1 при помоши направляющей шпонки 2, П 4 установлена свободно. Силовое замыкание осуществляют при помощи пружины 8. П 3 и 4 связаны одна с другой посредством шариков 5, расположенных в конических гнездах 6 П 3 и 4, выполненных с определенным углом а. При перегрузке осевая реакция на шариках приводит к отходу вправо полумуфты 3. Шарики 5, перекатываясь по коническим гнездам 6, выходят из последних, чем обеспечивается срабатывание муфты. 2 ил.Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для пере 1 ачи крутящих моментов ограниченной величины.Цель изобретения - повышение долговечности путем обеспечения качения шарика в гнездах полумуфт при срабатывании муфты.На фиг. 1 изображена предохранительная шариковая муфта, продольный разрез; (а фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (расчетНая схема).Муфта содержит стакан 1, на котором (ри помощи направляющей шпонки 2 устаовлена ведущая полумуфта 3. Ведомая олумуфта 4 установлена свободно. Полууфты соединены шариками 5. На обращеных друг к другу торцах полумуфт 3 и 4 оответственно выполнены конические гнездапод шарики 5, при этом плоский угол а дри вершине конуса определяется из выра- )кения сола)-д -- ,Ч --Г,О де- коэффициент тр ния между шариками и полумуфт, ми;й - средний диаметр шпоночного сочленения полумуфты и стакана;- коэффициент трения в соединенииполумуфты 3 и стакана 1;0 - диаметр окружности, на которойрасположены центры шариков 5,Конические гнезда б полумуфт 3 и 4 имеют одинаковые геометрические параметры. Шарики 5 заключены в сепаратор 7 для центровки шариков 5 в процессе срабатывания муфты, на торцах полумуфт 3 и 4 соответственно между коническими гнездами б выполнены сферические беговые дорожки. Полумуфты 3 и 4 поджаты одна к другой пружиной 8, регулировка усилия которой производится гайкой 9, навинченной на резьбовой участок стакана 1.Муфта работает следующим образом.Крутягций момент со стакана 1 передается посредством шпонки 2 на полумуфту 3 и далее через шарики 5 на полумуфту 4. Возникающая в результате передачи крутящего момента осевая реакция шариков 5 уравновешивается силой сжатия пружины 8 и силой трения в шпоночном соединении. При увеличении крутящего момента выше предельного полумуфта 3 под действием возрастающей осевой реакции шариков 5 отходит вправо (фиг. 1). Шарики 5, перекатываясь в конических гнездах, выходят из последних и попадают в беговые дорожки, после чего происходит повторное сцепление полумуфты 3 и 4, и далее описанный процесс повторяется до прекращения действия перегрузки.В полумуфте имеет место качение шариков 5. Указанное обстоятельство снижает потери на трение и повышает долговеч ность, так как коэффициент трения качения значительно меньше коэффициента трения скольжения.Анализ процесса срабатывания муфтыпоказывает, что условие качения шариков 5 в конических гнездах полумуфт 3 и 4 может быть обеспечено при соблюдении соответствующих соотношений параметров полумуфт, очевидность которых показана на фиг, 2; где приведена схема сил, действующих на шарик 5.На фиг. 2 приняты следующие обозначения: Р, - окружная сила, действующая на шарик; на Р, - сила нормального давления; Р - осевая реакция шарика 5, рав ная начальной силе сжатия пружины 8 (приусловии, отражающем состояние равновесия полумуфты 3); Р - сила трения между шариком 5 и полумуфтой 3; а - угол между образующей и высотой конуса.Направление действия указанных сил нафиг. 2 дано для случая, когда полумуфта 3 вращается в направлении, показанном стрелкой,Из фиг. 2 следует, что качение шарика 5имеет место в том случае, когда результирующий момент сил, действующих на шарик, совпадает по направлению с предлагаемым направлением вращения шарика вокруг своей оси при его перемещении по гнездам, т.е. против часовой стрелки (при указанном направлении вращения полу муфты 3). Это объясняется тем, что в противном случае имело бы место скольжение шарика, т.е. предлагаемое направление вращения шарика не совпадало бы с направлением действия результирующего момента сил.35 Уравнение моментов относительно точкиО (фиг. 2) дает где й - плечо действия силы Р,;Й 1 - то же, для силы Р,;Й 1 - диаметр шарика 5.Моментом, вызываемым силами трения между шариками 5 и сепаратором 7, пренебрегают ввиду его крайне незначительной величины.Имеем: 40 6=О тяпа;61=0 сова; б55а - =Ро (Да --- 1),пр огде 5 р - сила (начальная) пружины 7;0 - диаметр окружности, на которойрасположены центры шариков; 50где- коэффициент трения между шариком5 и полумуфтой 3,Кроме того,1581913 Формула изобретения или соза) -- ,Ч Ад-4у 3 етценп Фиг, Г Составитель В. ЮдаеваРедактор М. Петрова Техред А. Кравчук Корректор И.МтскаЗаказ 2075 Тираж 535 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 45Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 аг - средний диаметр шпоночного соединения;- коэффициенг трения в шпоночномсоединении.С учетом этого уравнения (1) приобретает видОс. соВА- 1 соза -- =О, (2) В соответствии со сказанным для обеспечения условия качения шарика необходимо, чтобы момент, стремящийся повернуть шарик против часовой стрелки, был больше момента, стремящегося повернуть шарик по часовой стрелке, поэтомуОс сжС- сока -- )О Таким образом, неравенство (3) отражает условие обеспечения качения шариков в процессе срабатывания муфты и, следовательно, достижения цели изобретения. Предохранительная шариковая муфта,содержащая одну полумуфту, соосную и 5 подпружиненную к ней другую полумуфту,соединительные шарики, размещенные в выполненных на обращенных друг к другу торцах полумуфт гнездах, отличающаяся тем, что, с целью повышения дэлговечности путем обеспечения качения шарика в гнездах при срабатывании муфты, гнезда выполнены коническими, а величина угла а между образующей и высотой конуса определяется по зависимости15 соза)ЛОгде- коэффициент трения между шариками и полумуфтами;д - средний диаметр посадочной поверхности подвижной полумуфты;1 - коэффициент трения между подвижной полумуфтой и сопряженным с ней элементом;,0 - диаметр окружности, на которой расположены центры шариков.