Инерционная предохранительная муфта

(51) Г 16 О Й ИЗОБРЕТЕНИф,", .,:ИДЕТЕЛЬСТВУ ИСАНИ Н АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 21 ) 3158747/25-2722) 31,03.82(72 ) А. В. Мурин и В А Осипов (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт им. С, М, Кирова(56) 1. Авторское свидетельство СССР М 3.76612, кл, Г 16 0 113/18.2. Авторское свидетельст.во СССР И 611049 кл. Г 16 О 43/20, 1 Э 72 (прототип).(54 )(57) ИНЕРЦИОННАЯ ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ МУФТА, содержащая ведущую полу. муфту, выполненную в виде водила,установленные на нем сателлиты соступицами в виде барабанов с сыпучими телами, ведомую полумуфту сзубчатым венцом, входящим в зацепление с сателлитае, о т л и ч а ющ ая с я тем, что,с целью повышения долговечности и плавности включения, барабаны выполнены с радиально располоеенными лопастями на наружной поверхности, ведомая полумуфта выполнена в виде герметичного, частично заполненного смаэывающей жидкостью цилиндрического корпуса с зубчатым венцом,на внутреннейповерхности, охватывающего сателлиты, а соотношение радиусов зубчатых колес венцаи сателлитов составляет 2,1-2,6,с 35 40 45 50 55 1, . 1Изобретение относится к машиноатроению, в частности к устройствамдля передачи вращения.Известна инерционная предохранительная муфта, содержащая водило,сателлиты с барабанами, имеющими перегородки на внутренней поверхности,и частично заполненными рабочимтелом, и центральное колесо Я.Недостатками являются повышенныепусковые и тормозные моменты из-затого, что рабочее тело тормозитСяперегородками,Наиболее близкой к предлагаемойпо технической сущности являетсяинерционная предохранительная .муфта, содержащая ведущую полумуфту,выполненную в виде водила, установленные на нем сателлиты со сту-.пицами в виде барабанов с сыпучими телами и ведомую полумуфту сзубчатым венцом, входящим в зацепление с сателлитами 21,Недостатками являются низкаядолговечность и плавность включения.Цель изобретения - повышение долговечности и плавности включения.Поставленная цель достигаетсятем, что в инерционной предохранительной муфте, содержащей ведущую Волу.муфту, выполненную в виде водила, установленные на нем сателлиты со ступицами в виде барабанов с сыпучимителами и ведомую полумуфты с зубчатымвенцом, входящим в зацепление с сателлитами, барабаны выполнены с радиально расположенными лопастями нанаружной поверхности, ведомая полумуфта выполнена в виде герметичногочастично заполненного смазывающейжидкостью цилиндрического корпусас зубнатым венцом на внутреннейповерхности , охватывающего сателлитыа соотношение радиусов зубчатыхколес венцов и сателлитов составляет2,1-2,6.На фиг. 1 схематически представлена инерционная предохранительная муфта, общий вид; на фиг. 2 - разрезА-А на фиг,1.Инерционная предохранительная муф-та содержит водило 1, являющееся ведущим звеном, свободно установленныена его осях 2 сателлиты 3 и жесткосоединенные с ними барабаны 4 с гладкой внутренней поверхностью, частично заполненные сыпучим материалом 5 иснабженные радиальными лопастями 6,расположенными на наружной цилиндрической поверхности барабанов 4 и жестко закрепленные на нем, а также центральный зубчатый венец 7 в виде венца с внутренними зубьями, жестко соединенного с герметичным корпусом 8,яв.ляющимся ведомым (выходным) звеноммуфты. Внутренняя полость кожуха заполнена не более, чем на 50-604, жидкостью, являющейся смазкой, например,в аиде минерального масла.В качестве рабочего тела используется сыпучийматериал в виде стальной или чугуннойдроби или порошка из этих материалов. Для уменьшения износа внутренних поверхностей барабанов и частичек рабочего тела в него добавленасмазка,Предлагаемая муфта работает следующим образом, При разгоне водила 1 вследствие момента от сил инерции массы сателли- тов 3, барабанов 4, момента от сил трения сыпучего материала 5 о внутренние стенки барабанов, обусловденных силой инерции его массы в пере- носном и относительном движениях соответственно относительно оси враще ния водила и сателлита, а также гидравлического момента от взаимодейстаия радиальных лопастей 6 барабанов 4 с жидкостью во внутренней по-,лости муфты, в зацепление сателлита 3с центральным венцом 7 действует плавно возрастающая тангенциальная сила,создающая крутящий момент на выходном валу муфты. Под действием этогомомента ведомый центральный венец 7и жестко соединенный с ним корпус 8приводится в движение, начиная смгновения, когда названный моментстанет равным моменту сил сопротив-.ления,По мере уменьшения разницы вскоростях ведущего 1 и ведомогозвеньев муфты уменьшается относительфная скорость вращения сателлитов 3относительно их собственных осей вращения и становится равной нулюпри равенстве скоростей ведущего иведомого звеньев муфты,Гидравлический, момент сопротивления вращению сателлитов от взаимодействия лопастей барабанов с жидкостью уменьшается с уменьшением относительной скорости сателлитов истановится равным нулю при равенстве скоростей ведущего и ведомого вве:ньев муфты, После разгона водила51 4стенок барабана;частота вращения ведо. мого элемента муфты -центрального коле са муфты -снижается и при чрезмерной перегрузке становится равной нулю, При этом муфта создает оерегрузку, обусловленную принятым допустимым значением коэффициента перегрузки,Проведенные исследования показали, что для обеспечения нормальной работы муфты - для формирования из рабочего тела в барабанах дисбаланса, занимающего положение, необходимое для создания при пуске требуемой величины передаваемого муфтой момента, соотношение между радиусом. центрального колеса с внутренними зубьями и радиусом сателлита должно составлять 2,1-2,6.Процесс разгона привода при нормальной расчетной нагрузке с предлагаемой муфтой происходит более плавно; продолжительность его 1,5-1,6 раза больше,а максимальный пусковой момент, передаваемый муфтой, примерно на 10 меньше,чем в случае использования известной муфты.Аналогичная картина наблюдалась и при стопорении ведомого вала муф-, ты, Тек, при стопорении ведомого вала.предлагаемой муфты за 1,7 с максимальный динамический момент не превышал статического, в то время как у известной муфты при времени стопорения в 4 с максимальный динамический момент был на 104 больше аналогичного момента предлагаемой муфты. Кроме того, у известной муфты эти проЦессы сопровождались ударами сыпучего материала,(рабочего тела) о перегородку внутри барабана, шумом повышенной интенсивности . В упомянутых экспериментах в качестве рабочего те." ла служили стальные шарики диаметром 4-5 мм, смазанные минеральным маслом, а внутренняя полость муфты была выполнена на 403 турбинным маслом Т 2 ГОСТ 32-74.В качестве рабочего тела у предлагаемой муфты успешно может служить также и чугунная дробь, в то время как ж известной конструкции (это показали испытания ) чугунные шарики после нескольких пусков и торможений привода с муфтой раскалываются от ударов о перегородку во внутренней полости барабановТак,например, после 5 брускови торможений число разрушившихся чугунных шариков у известной муфты составило свыше 80,3 10386 становится равным нулю и момент от сил инерции масс сателлитов 3 и бара банов 4; несколько уменьшается при этом вследствие уменьшения силы инерции, прижимающей сыпучий материал 5 к внутренней поверхности барабана, момент от силы трения этого материа.ла о стенку барабана.При относительной скорости сателлитов, равной нулю, момент от сил трения сыпучего материа 10 ла о стенки барабанов вновь несколько возрастает, так как коэффициент трения покоя больше коэффициента трения движения и .сыпучий материал не перемещается относительно стенки барабана. С этого мгновения барабан с сыпучим материалом поедставляют единый элемент со смещенным относительно бси вращения сателлита центром массы, положение которого определяется равенством моментов, приложенных к сателлиту от силы в зацеплении сателлита с центральным колесом и от центробежной силы этой массы в переносном (относительно 25 оси вращения водила) движения, т.е. муфта начинает работать в установившемся режиме. Изменение момента сил .сопротивления на ведомом звене муфты в"этот период приводит к соответствующему (из названного выше усло.вия - равенства моментов, приложенных к сателлиту ) изменению положения центра массы барабана с сыпучим материалом за счет некоторого поворо 35 та сателлита относительно своей оси вращения.При перегрузках муфта работает как предохранительная, так как при увеличении момента сил сопротивления на ведомам звене муфты возрастает крутящий момент на сателлите от силы в зацеплении с центральным колесом; что приводит к првороту сателлита с барабаном, частично заполненным сыпучим материалом, в положение, при котором возрастает момент на сателлите от центробежных сил массы сыпучего материала в переносном (относительно оси вращения водила ) движении. ,Этот поворот сателлита вместе с сы 50 пучим материалом происходит до тех пор, пока момент от центробежных сил не станет равным моменту от сил трения о стенки барабана сыпучего материала, после чего начинается . скольжение последнего относительно1038651 Составитель И, Яцунов Техред И.Гайду Корректор О, Макаренко Редактор шнико аз 6 Висное 4/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 заметно деформировалась при этом иупомянутая перегородка,Таким образом, предлагаемая муфта имеет меньшие габариты, меньший вес, большие надежность и долговечность, лучшие пусковые и динамичес 190/41 ТиНИИПИ Государственнпо делам изобрет13035, Москва, Ж,Г кие характеристики, более спокойнаработа и меньший шум на неустановившихся режимах . К тому же она обладает всеми свойствами предохранитель ных муфт,в том числе и гидродинамических, имея КПД, равным 100 на ус;тановившихся режимах,ж 925О комитета СССРий и открытийРаушская наб.,