Инерционная муфта

О П ИСА" - ЙМЗ ИЗОБРЕТЕН ИЯ111 572612 Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл. Г 16 Р 43/2 с присоединением заявки23) Приоритетпубликовано 15,09.77, Бюллетень3 ата опубликования описания 18,10,77 Гасударственные комитет Совета Министров СССР евам изобретени и открытий 72) Авторы изобретен(54) И Н ЕРЦИ Я МУФТА Изобретен роения и мо непия валов рости ведом ки. Для снижения динамических нагрузок в неустановившихся режимах работ для повышения срока службы предлагаемого устройства внутренняя поверхность направляющих, взаимодействующая с инерционными грузами, выполнена спиральной, например, имеет форму спирали Архимеда.Такое выполнение обеспечивает переменность радиуса относительного движения груза 10 при работе муфты, причем в фазе выбега указанный радиус уменьшается. При этом энергия груза в фазе выбега реализуется на ведомом валу муфты и накопления энергии грузом не происходит.15 На фиг. 1 изображена кинематическая схема описываемой муфты; на фиг. 2 - схема направляющих с инерционным грузом.Муфта содержит ведущий и ведомый валы1 и 2, размещенные в корпусе 3.20 С ведущим валом связано водило 4 планетарного механизма, центральная шестерня 5 которого закреплена на ведомом валу, а сателлиты 6 размещены на опорах 7 в водиле 4. Направляющие 8 имеют внутреннюю поверхность 25 спиральной формы и закреплены на валах 9,размещенных на опорах 10 в водиле 4. Направляющие выполнены уравновешенными относительно оси вращения и с помощью, например, зубчатых (шлицевых) муфт 11 соединены с 30 сателлитами. В направляющих находятся инере относится к области машиностет быть использовано для соедибесступенчатым изменением ского вала в зависимости от нагрузИзвестна инерционная муфта, содержащая водило, несущее сателлиты, входящие в зацепление с центральным колесом, и инерционные грузы, взаимодействующие с внутренней поверхностью направляющих, связанных с сателлитами,В этой муфте центр масс груза перемещается по дуге окружности с центром на оси вращения сателлита, и при работе муфты силы инерции относительно движения груза остаются постоянными. Линия действия указанных сил проходит через ось вращения сателлита, и крутящий момент от них на выходном валу равен нулю; в результате чего при работе муфты в фазе выбега груз накапливает (аккумулирует) энергию 1.Недостатком такого устройства является передача накопленной энергии на выходной вал в течение короткого промежутка времени - в момент контакта груза с концевыми частями направляющих, что приводит к удару и резкому повышению крутящего момента на сателлите, снижающему плавность работы муфты и долговечность зубчатого зацепления сателлитов с центральным колесом.50 55 60 ционные грузы 12, выполненные в виде телкачения. Внутренние поверхности концевыхчастей 13 направляющих выполнены криволинейными (например, по дуге окружности) срадиусом кривизны, превышающим радиус кривизны инерционного груза, и имеют общую касательную с внутренней поверхностью направляющих.Для упрощения чертежа на фиг. 1 и 2 показано, что с каждым сателлитом соединенаодна направляющая с инерционным грузом 12.Для повышения энергоемкости муфты и обеспечения перекрытия импульсов инерционногомомента от инерционных грузов с каждым сателлитом может быть соединено нескольконаправляющих, отличающихся формой и угловой ориентацией спиралей,Инерционная муфта работает циклически,Полный цикл работы соответствует одномуобороту сателлита (направляющих) и состоитиз двух периодов (фаз): период 1 - рабочийход; период 11 - холостой ход (выбег).Период 1. При вращении ведущего вала 1 сугловой скоростью о ведомый вал 2 под действием соответствующего момента сопротивления вращается с угловой скоростью о, причем в)о,Сателлиты 6 и направляющие 8 совершаютсложное движение, вращаясь вокруг собственной и общей оси системы.Инерционные грузы 12, находясь в концевыхчастях 13 направляющих, также совершаютсложное движение, результатом которого являются инерционные силы, действующие нагруз 12.Радиальные (проходящие через ось вращения сателлита) составляющие указанных силпередаются опорами 10 на водило 4, а тангенциальные создают инерционный крутящий момент на валу 9, сателлите 6, центральной шестерне 5 и ведомому валу 2.В течение периода 1 грузы 12, находясь вконцевых частях 13 направляющих, движутсяк общей оси муфты и создают инерционныйкрутящий момент на выходном валу 2,Период 1 заканчивается, когда центр массгруза максимально приближается к общей осимуфты и выходит на прямую соединяющуюуказанную ось с осью сателлита, что соответветствует повороту направляющих на угол от 0до 180.Период 11. При дальнейшем повороте направляющих 8 груз 12 под действием сил инерции переносного (с водилом 4) движения выходит из концевой части направляющей и начинает перемещаться по ее спиральному участку, при этом груз удаляется от общей осимуфты и приближается к оси вращения сателлита.Груз движется по инерции и также совершает сложное движение, состоящее из вращениявокруг собственной оси, оси сателлита и общей оси муфты.Ведомый вал 2 движется по инерции и всясистема находится в фазе выбега,10 15 2 Э 25 ЗО 35 40 45 Затем концевые части направляющих догоняют инерционный груз 12, контактируют с ним, и цикл работы муфты повторяется.В описываемой муфте безударное взаимодействие груза с концевой частью направляющей обеспечено тем, что поверхность концевых частей 13 направляющих выполнена криволинейной с радиусом кривизны, превышающим радиус кривизны инерционного груза,и вместах перехода имеет общую касательную с направляющей. С другой стороны, выполнение направляющих спиральными ликвидирует возмокность аккумуляции грузом энергии в течение периода П за счет передачи ее на выходной вал, в результате чего к моменту начала периода 1 груз обладает минимальной энергией, В предложенной муфте передача энергии груза на ведомый вал 2 происходит в течение всего периода П и осуществляется следующим образом; в каждый момент времени равнодействующая сил инерции груза н реакция направляющей равны по всличине и противоположны по направлению, причем реакция (без учета сил трения) нормальна к профилю направляющей. Вследствие спиральной формы внутренней поверхности направляющей линия действия реакции не проходит черсз ось вращения сателлита, в результатечегоравнодействующая сил инерции груза в течение всего периода 11 создает крутящий момент на сателлите б, центральной шестерне 5 и ведомом валу муфты 2,Таким образом, при двужении груза по спиральному участку направляющей в периоде 11 энергия груза реализуется в виде крутящего момента на ведомом валу 2 и, следовательно, накопления энергии грузом не происходит.Выбором параметров спирального участка направляющих можно обеспечить реализацию всей энергии груза к началу периода 1, что позволяет исключить динамические явления в момент контакта груза с концевыми частями направляющих, повысить плавность работы и долговечность зубчатых зацеплений муфты. При высокой угловой скорости ведущего вала 1 и малом моменте сопротивления на ведомом валу 2 инерционные грузы 12, взаимодействуя с направляющими 8, блокируют муфту напрямую, обеспечивая жесткое соединение валов 1, 2. Соответствующим выбором параметров муфты можно обеспечить сохранение данного положения в широком диапазоне скоростей.Инерционная муфта обратима, т. е. ведущим элементом может быть центральная шестерня 5, тогда ведомым будет водило 4. Формула изобретения 1. Инерционная муфта, содержащая водило, несущее сателлиты, входящие в зацепление с центральным колесом, и инерционные грузы,572612 Составитель И. АнтиповаТехред И. Михайлова Корректор Т. Добровольска Редактор И. Марголи ПодписиСР раж 1154 Министров ытийнаб., д, 4/5 Изд.724 Ти осударственного комитета Совета по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушскаяаказ 2093/14НП пография, пр. Сапунова, 2 5взаимодействующие с внутренней поверхностью направляющих, связанных с сателлитами, отличающаяся, тем, что, с целью снижения динамических нагрузокв неустановившихся режимах работы для повышения ее срока службы, внутренняя поверхность направляющих, взаимодействующая с инерционными грузами, выполнена спиральной. 2. Муфта по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что упомянутая внутренняя поверхность направляющих имеет форму спирали Архимеда,5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство174077, кл.Г 160 43/26, 1962.