Предохранительная кулачковая муфта

(19) Е 16 О 7/О РЕТЕН ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗС) АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССРЬ 1434170, кл. Е 16 Р 7/04, 1986.(57) Изобретение относится к машинострое нию, 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 1603091 А 1 2шпон 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.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 не- магнитного 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 посредствомшпанки 4 и далее за счет кулачков полу- муфт - на полумуфту 3. В результате этого на кулачках возникает осевая реакция, стре мящаяся отжать вправо полумуфту 2, чему препятствует сила упругости пружины 5.При позникновении перегрузки возникает осевая реакция на кулачках полумуфт, что приводит к перемещению вправо полу- муфты 2, В результате этого происходит сжатие пружины 5; одновременно с этим сближение разноименных полюсов магнитов 7 и 8 приводит к возрастанию силы маг 10 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), обеспе 25 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 магни 30 тов 7 и 8 несколько превышала силу пружины 5, характерную для данного осевого35 положения полумуфты 2. Это обеспечивает дальнейшее перемещение последней вправо до ее упора в стопорное кольцо.10 или вторец магнита 7. Расстояниемежду магнитом 8 и кольцом 10 (в статике) выбирается из условий=Н+Я,где Н - высота профиля кулачков полумуфт 2 и 3;. Я - гарантированный зазор между 40 кулачками полумуфт после выхода кулачков 45 из зацепления, обеспечивающий безудар-,ное вращение полумуфты 2 относительнополумуфты 3. Величина зазора 3 может бытьпринята равной 0,1 мм.При наличии стопорного кольца перво начальное расстояние между магнитами 7 и8будет больше расстояния между магнитом 8 и кольцом 10, и при отсутствии этогокольца расстояние= .Таким образом, в результате срабаты вания муфты отсутствуют ударные нагрузки,что объясняется. отсутствием повторныхсцеплений кулачков полумуфт 2 и 3, Зто взначительной степени уменьшает износ боковых поверхностей кулачков и улучшает динамику срабатывания муфты.. Согласно исходному условию 1 Н,поэтому действительным корнем ур ния является л35 1 =Н+ где К - коэффициент пропорциональности, тем, зависящий от выбора единиц размерности; редел е, М - "магнитные массы" магнитов 7 и 8, 40Следовательно, для достижения поставленной цели начальное расстояние между магнитами 7 и 8 должно быть установлено в соответствии с (3).При регулировке муфты на больший 45 крутящий момент производится дополнительная затяжка пружины 5 при помощи ма гайки 6, что увеличивает. силу прижатия полумуфт 2 и 3 одну к другой, Одновременно с этим должна быть осуществлена регулиров ка расстояния между магнитами 7 и 8 в ,соответствии с (3). Это обеспечит неиэменСоста вител ь Ю.Доможил Редактор М,Товтин . Техред М.Моргентал еН - в ысота профиля К - коэффициент пр висящий от выбора ед в, М - магнитные гнитов; Е,р - начальное усил Е 1 - усилие запаса, улачка;порциональности,ниц размерности;массы постоячныхпружины;инимаемое 1-2 ие пр 7 - жесткость пружины орректор В.Гирняк Заказ 3371 Тираж 534 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 твенно-издательский комбинат "Патент", г; Ужгород, ул.Гагарина,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, 5Для определения упомянутого выше начального расстояния между магнитами 7 и 8 уравнение равновесия полумуфты 2 для ее положения, соответствующего моменту выхода кулачков иэ зацепления друг с другом, 10 будет иметь вид:Ем-(Е., +гн) = Е, (1) где Ем - сила магнитного взаимодействия между магнитами 7 и 8 при указанном положении полумуфты 2; Епр - начальная сила 15 пружины 5; Е - жесткость пружины 5; Е - запасусилия выбирается в пределах 1 - 2 кгс по соображениям достаточно надежного отвода вправо полумуфты 2.( - н)подставляя это значение в (2) и, решая по следнее уравнение, получают:. 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, 100 от усилия пружины 5 при правильном подборе всех параметров муфты.Формула изобретения 1. Предохранительная кулачковая муфта, содержащая размещенные на общем цилиндрическом элементе подвижную в окружном направлении ведомую полумуфту и подпружиненную в осевом направлении ведущую полумуфту, связанные посредством профильных кулачков, узел регулирования усилия пружины и, выполненные в видевтулок, постоянные магниты, обращенные друг к другу разноименными полюсами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе муфтыза счет устранения ударных нагрузок в окружном направлении и уменьшения износа кулачков в период срабатывания муфты, она оснащена ограничителем осевого перемещения 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 полу- муфты и ее ограничителем больше высоты профиля кулачков.2. Муфта по и. 1, о тл и ч а ю щ а яс я что расстояниемежду магнитами опяется из выражения