Предохранительная фрикционная муфта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 090 А 1 1)5 Р 16 О 7/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ К АВТО СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(56) Поляков В.С. и Барбаш Н.Д. Муфты. Л,: Машиностроение. 1973, с. 286, рис, 204. (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЪНАЯ ФРИКЦИОННАЯ МУФТА(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для передачи вращения ограниченной величины. Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет снижения уровня динамических нагрузок при плавном срабатывании. Полу- муфты 1 и 2 связаны фрикционным дис 2ком 3, зажатым между упорным и нажимным дисками посредством пружины 5. Отжим-, ное устройство содержит шарики 7 и 8, размещенные в гнездах переменной глубины, промежуточную втулку 6 и пружину сжатия 9, Боковые поверхности гнезд под шарики 8 выполнены криволинейными, выпуклыми в направлении шариков, При передаче крутящего момента на шариках 7 и.8 возникают распорные силы и втулка 6 под дейстивием распорной силы шариков 8,превышающей распорную силу шариков 7 и силу сжатия пружины 9, перемещается влево, Вследствие зтого возрастают угол давления шариков 8 и распорная сила, опережающая рост крутящего момента при перегрузке. 2 ил. ЗИзобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи крутящего момента ограниченной величины.Цель изобретения - повышение надежности за счет снижения уровня динамических нагрузок при срабатывании,На фиг. 1 изображена принципиальная схема предохранительной фрикционной муфты; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг, 1,Предохранительная фрикционная муфта содержит соосные друг другу ведущую 1 и ведомую 2 полумуфты, связанные фрикционным диском 3. Нажимной диск 4 установлен свободно относительно полумуфты 1 и поджат к диску 3 пружиной сжатия 5. Между упорным диском полумуфты 1 и нажимным диском 4 расположена промежуточная втулка 6, между упорным диском и втулкой 6 размещены в гнездах переменной глубиныосновные тела качения в виде шариков 7, а между нажимным диском 4 и втулкой 6 - дополнительные тела качения в виде шариков 8,Боковые поверхности гнезд переменной глубины под шарики 7 выполнены в виде прямолинейных плоскостей, а боковые поверхности гнезд переменной глубины под шарики 8 в виде криволинейных плоскостей, которые своими выпуклостями направлены в сторону шариков 8 (фиг. 2).Между упорным диском и втулкой 6 установлена пружина сжатия 9, которая может иметь начальное усилие затяжки или устанавливаться незатянутой. В последнем случае длина пружины 9 должна быть такой, чтобы в статическом положении был обеспечен контакт шариков 8 с диском 4 и втулкой 6, как показано на фиг. 2, т.е. враспор, что необходимо для уменьшения глубиныгнезд под шарики 8, а значит, и диаметра последних, В том случае, если пружина 9 имеет начальное усилие сжатия, оно должно быть меньше начальной силы сжатия пружины 5.Для регулирования силы сжатия пружины 5; а значит, и величины передаваемого крутящего момента, предназначен регулировочный элемент 10.Для уменьшения трения между нажимным диском 4 и пружиной 5 может быть установлен упорный подшипник (не показан).Муфта работает следующим образом.Половина крутящего момента (при двух поверхностях трения) передается на нажимной диск 4 от полумуфты 1 через шарики 7,промежуточную втулку 6 и шарики 8, Г 1 ри работе нэжимной диск 4 сместится в окружном направлении вместе с втулкой 6 отно 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Тн = (2) где Р - начальная сила сжатия пружины 5;Вср - средний радиус трений фрикционных пар;1 - коэффициент трения.Увеличение крутящего момента приводит к возрастанию распорных сил на шариках 7 и 8, Это, в свою очередь, приводит к сительно полумуфты 1, в результате чего шарики 7 вступят в контакт с гнездами упорного диска и втулки 6 будут участвовать в передаче крутящего момента. В результате этоо на шариках 7 и 8 возникают распорные силы, причем их величины соответственно равны:Т, Т"Р 1 = 2 г тЯаУРг =- 2, т 9 Ргде Т - крутящий момент, передаваемый муфтой;г - радиус окружности, на которой расположены центры шариков 7 и 8;а - угол между боковой поверхностью гнезда под шарики 7 и осевой плоскостью муфты, проходящей через ось шарика;3- угол между касательной в точке касания шарика 8 с гнездом и осевой плоскостью муфты, проходящей центр шарика для положения шарика 8, показанного на фиг. 2, т.е. для статического положения.Гнезда под шарики 7 и 8 профилируются таким образом, чтобы /3 ) а, Отсюда следует, что Рр г ) Рр 1, поэтому в начальный период работы втулка 6 переместится влево до тех пор, пока сумма распорной силы на шариках 7 и силы сжатия пружины 9 не уравновесит распорную силу на шариках 8. Величина угла Р выбирается такой, чтобы распорная сила на шаРиках 8 была достаточной для преодоления суммы распорной силы на шариках 7 и начального усилия затяжки пружины 9. Только в этом случае будет обеспечено перемещение втулки 6 влево в начальный период работы муфты.Осевое равновесие втулки 6 даетЕр 1 + Р 1 = Ерг= 2 г (щР яа) (1)Тнгде Г 1 - сила сжатия пружины 9, соответствующая передаче номинального крутящего момента Тн,Р 1- угол между касательной в точке касания шарика 8 с гнездом и осевой плоскостью муфты, проходящей через центр шарика, соответствующий передаче номинального крутящего момента,Номинальный крутящий момент, передаваемый муфтой, определяется по известной формуле1603090 Формула изобретения Составитель Ю.Доможиловдактор М,Товтин Техред М.Моргентал Коррек Гирня аказ 3371 - Тираж 534 Подгисное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 увеличению правой части равенства(1). Следовательно, осевое равновесие втулки 6 нарушается и она перемещается влево, дополнительно сжимая пружину 9, Перемещение втулки 6 происходит до момента установления ее нового равновесного положения. При этом шарики 8 перекатываются по гнездам переменной глубины, что приводит к увеличению угла 3, Путем подбора формы кривых, очерчивающих боковые поверхности гнезд переменной глубины под шарики 8, а также жесткости пружины 9 и угла а можно добиться того, чтобы соблюдалось следующее равенствоЕ 1 = 2" (сЯР 2 19 а) (3) где р 2 - угол между касательной в точке касания шарика 8 с гнездом и осевой плоскостью муфты, проходящей через центр шарика, соответствующий новому равновесному состоянию втулки 6;Р 1 - сила сжатия пружины 9, соответствующая указанному состоянию втулки 6.Осевые зазоры между шариками 7 и гнездами выбираются такими, чтобы во всем интервале крутящих моментов, которые может передавать муфта, было обеспечено перемещение втулки 6 на величину, обеспечивающую необходимый угол ф . Число пар поверхностей трения может быть больше двух. Для уменьшения трения между пружиной 9 и втулкой 7 может быть установлен упорный подшипник (не показан).Как вариант, начальный угол Р может быть равным или меньшим угла а, в этом случае радиус окружности, на которой расположены центры шариков 8, должен быть меньше аналогичного размера для шариков 7 на величину, достаточную для того, чтобы обеспечивалось условиеРР 2 РР 1 Ввиду малости величины силы трениякачения, действующей при перемещении шариков 7 и 8 в соответствующих гнездах, в приведенных расчетах ее значения не учи тывалось. Предохранительная фрикционная муфта, 10 содержащая расположенные соосно ведущую и ведомую полумуфты, взаимодействующие посредством фрикционного диска, размещенного между закрепленным на ведущей полумуфте упорным и свободно уста новленным подпружиненным в осевомнаправлении нажимным дисками, отжимное устройство, включающее тела качения, расположенйые в гнездах переменной глубины, одни из которых выполнены в упор ном диске, и средство регулированияпружины, поджимающеЧ 1 нажимной диск, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью. повышения надежности за счет сниженияуровня динамических нагрузок при сраба тывании муфты, отжимное устройствоснабжено промежуточной втулкой, размещенной между упорным и нажимным дисками, дополнительной пружиной и дополнительными телами качения, располо жениыми без зазора в выполненных в нажимном диске и .промежуточной втулке гнездах, переменной глубины с выпуклой криволинейной формы боковой поверхностью, на противоположном торце проме жуточной втулки выполнены гнездапеременной глубины под основные тела ка-, чения, а дополнительная пружина сжатия установлена между упорным диском и промежуточной втулкой, причем усилие допол нительной пружины меньше усилияосновной пружины.