Шариковая муфта

библиотек,-: l1:-Д О П И С А Н И Е 0 а 566980"ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 29.12.75 (21) 2305037/27 М. КлГ 16 В 3,00 с присоединением заявк Государственны нсмит Совета Министров СС(23) ПриоритетОпубликовано 30.07,77. БюллетеньДата опубликования описания 18(54) ШАРИКОВАЯ МУФТА Изобретение относится к области деталеи машин и может быть использовано главным образом в механических устройствах с точной кинематикой для силового соединения между собой взаимно подвижных элементов типа вала и втулки, имеющих малые относительные перемещения, например, несколько миллиметров.В частности, к подобным механизмам относятся точные механические системы контроля сил в манипулирующих устройствах перегрузочных машин ядерных реакторов.Известна шариковая муфта,. содержащая вал и втулку с совмещенными продольными канавками, в которых размещаются шарики, передающие нагрузку 11. Во время движения втулки шарики перемещаются по замкнутой траектории, состоящей из рабочего канала, образуемого канавками вала и втулки, канала возврата, находящегося обычно во втулке, и каналов поворота,Такие шпоночные соединения позволяют обеспечить практически любую необходимую длину хода втулки относительно вала, но отличаются трудоемкостью и сложностью изготовления, а также имеют значительные габариты.Известна также шариковая муфта, которая снабжена трубчатым сепаратором для размещения шариков и работает в сочетании с валом. Для повышения нагрузочнои способности вал и втулка могут быть снабжены канавками для перемещения шариков.При наличии совмещенных продольных ка навок на валу и во втулке устройство можетработать также как шариковая шпонка, и преимущества его сравнительно со шпонками, имеющими замкнутую циркуляцию шариков, особенно значительны в тех случаях, когда 10 взаимные перемещения втулки и вала сравнительно невелики, В этом случае при существенно меньших габаритах и большой простоте конструкция шариковой муфты допускает создание большего числа рабочих каналов с 15 шариками, т, е. позволяет существенно повысить грузоподъемность и жесткость шпоночного соединения.Однако при работе известной шариковоймуфты возможны, особенно при установке се 20 на вертикальном валу, самопроизвольные, т. е.пеобусловленные характером кинематических взаимосвязей в системе втулка - шарик - вал, выдвигания сепаратора из втулки, например, вследствие вибраций в механизме, ли бо под действием сил тяжести самого сепаратора и размещенных в нем шариков и т. п.Одностороннее сползание сепаратора с шариками делает работу известной шариковой муфты ненадежной из-за возможности перио дического проскальзывания втулки по шари5 10 15 20 25 30 35 40 45 Якам, что приводит к нарушению стабильности КПД при передаче крутящего момента. При большой величине самопроизвольных смешений сепаратора сокращается рабочая длина опорной поверхности шарикового шпоночного соединения, в результате чего снижается его расчетная жесткость.Целью изобретения является повышение надежности в работе шариковой муфты.Для достижения указанной цели муфта снабжена ограничителем, выполненным в виде равноплечего коромысла, связанного с сепаратором, а на обращенных друг к другу поверхностях вала и втулки имеются кольцевые пазы, в которых установлены концы коромысла.Это позволяет обеспечить жесткую кинематическую взаимосвязь между перемещениями втулки и сепаратора, согласованную с характером кинематических взаимосвязей в системе втулка - вал и исключает возможность самопроизвольных смещений сепаратора относительно вала и втулки,На фиг. 1 изображена шариковая муфта в продольном разрезе; на фиг, 2 - разрез по А - А на фиг. 1.На цилиндрическом валу 1, снабженном продольными канавками 2 полукруглого профиля и кольцевым трапецеидальным пазом 3, установлена с возможностью продольного перемещения втулка 4, имеющая на внутренней поверхности аналогичные канавки 5 и кольцевой паз 6, совмещенные с парными элементами вала 1. В кольцевом зазоре между валом 1 и втулкой 4 расположен трубчатый сепаратор 7, в гнездах которого удерживаются шарики 8, заполняющие рабочие каналы, образуемые канавками 2 и 5. Корпус сепаратора 7 имеет торцовые выступы 9, в радиальных прорезях которых смонтированы ограничители, выполненные в виде посаженных на оси 10 равноплечих коромысел 11 с криволинейным, например эвольвентным профилем концов, введенных в пазы 3 и 6.Устройство работает следующим образом, При перемещениях втулки 4 вдоль вала 1 шарики 8 перемещают сепаратор 7, причем сепаратор движется вдвое медленнее втулки 4, Одновременно втулка 4 взаимодействует с концом коромысла 11 и разворачивает его, в то время как ось 10 коромысла 11 перемещается вместе с сепаратором 7. Ввиду того, что движение различных точек коромысла 11 при этом подчиняется той же закономерности, что и движение различных точек шариков 8 ,;при условии отсутствия проскальзывания по ним втулки 4 или вала 1), то коромысло 11 не мешает нормальному движению сепаратора 7, но исключает возможность его независимых от вала 1 и втулки 4 перемещений.Технико-экономические преимущества описываемой шариковой муфты по сравнению с известной заключаются в более высокой эксплуатационной надежности, так как исключение самопроизвольных перемещений сепаратора с шариками способствует обеспечению стабильности КПД и постоянства крутильной жесткости при передаче крутящего момента, при этом также достигается повышение срока службы за счет уменьшения износа и устранения возможности задиров на рабочих поверхностях канавок вала и втулки при проскальзывании их по шарикам под большой нагрузкой. Формула изобретенияШариковая муфта, содержащая вал и втулку с совмещенными продольными канавками, в которых размещены шарики, удерживаемые трубчатым сепаратором, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, она снабжена ограничителями, выполненными в виде равноплечих коромысел, связанных с сепаратором, а на обращенных одна к другой поверхностях вала и втулки имеются кольцевые пазы, в которых установлены концы коромысел.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Решетов Д, Н. Детали машин. М., Машиностроение, 1975, с. 177, рис. 94,2. Решетов Д, Н. и др, Детали и механизмы металлорежущих станков. М., Машиностроение, т. 1, 1972, с. 382 в 3, рис. 29.Заказ 1838/1ЦНИИПИ Го ПодписноеСССР 113 ипография, пр. Сапунов Изд,604 дарственног по делам из 5, Москва, Ж ком ите ретении 35, Рау Тир Сове откр кая ж 1154Министртийб., д. 4/5