Дисковая предохранительная муфта

(54) (57) 1. ДИ ТЕЛЬНАЯ МУФ полумуфту в вид ком и подпружи М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Орловский филиал Всесоюзного заочного машиностроительного института (53) 621.825.56 (088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР284525, кл. Г 16 Р 7/00, 1970.2. Авторское свидетельство СССР804935, кл. Г 16 Р 43/20, 1980 (прототип). СКОВАЯ ПРЕДОХРАНИ. ТА, содержащая ведомую е ступицы с упорным дисенного по оси нажимного ЯО, 1065 диска, ведущую полумуфту с фрикционным диском, расположенным между дисками ведомой полумуфты, и управляющее устройство; включающее упругое звено и двуплечий рычаг, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения точности срабатывания, управляющее устройство снабжено поворотными дисками, установленными на ведомой полумуфте и связанными с двуплечим рычагом, которь 1 й смонтирован на упорном диске и соединен с нажимным диском посредством тяг, один из поворотных дисков выполнен с упорами, расположенными между выполненными на ступице ведомой полумуфты выступами и ограничивающими его угловое перемещение, а другой диск подпружинен в тангенциальном направлении.2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена демпферами, установленными между упорами поворотного диска и выступами ступицы,3. Муфта по п. 2, отличающаяся тем, что демпферы выполнены в виде заполненных рабочей средой сильфонных емкостей, попарно соединенных между собой через калиброванное отверстие, выполненное в каждом упоре1Изобретение отйосится к машиностроению и может быть использовано в устройствах для передачи вращения.Известна дисковая предохранительнаямуфта содержащая две полумуфты, взаимодействующие через фрикционные диски ишариковый механизм управления 1.Недостатком муфты является жесткостьвключения из-за одновременного действиявсех пружин.Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является дисковая предохранительная муфта, содержащая ведомую полумуфту в виде ступицы с упорным диском, подпружиненного по оси нажимного диска, ведущую полумуфту с фрикционным диском,расположенным между дисками ведомойполумуфты, и управляющее устройство,включающее упругое звено и двуплечий рычаг 2.Недостатком известной муфты является низкая надежность из-за большого усилия сжатия дисков при разгоне муфты,Целью изобретения является повышениенадежности путем обеспечения точности срабатывания,Поставленная. цель достигается тем, чтов дисковой предохранительной муфте, содержащей ведомую полумуфту в виде ступицы с упорным диском и подпружиненного по оси нажимного диска, ведушую полумуфту с фрикционным диском, расположен- зОным между дисками ведомой полумуфты,и управляющее устройство, включающееупругое звено и двуплечий рычаг, управляю щее устройство снабжено поворотными дисками, установленными на ведомой полумуфте и связанными с двуплечим рычагом, ко- З 5торый смонтирован на упорном диске и соединен с нажимным диском посредством тяг,один из поворотных дисков выполнен с упорами, расположенными между выполненными на ступице ведомой полумуфты выступами и ограничивающими его угловое перемещение, а другой диск подпружинен в тангенциальном направлении. Муфта снабжена демпферами, установленными между упорами поворотного диска и выступами ступицы. 2Демпферы выполнены в виде заполненных рабочей средой сильфонных емкостей, попарно соединенных между собой через калиброванное отверстие, выполненное в каждом упоре.На фиг. 1 изображена дисковая муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - вид со стороны управляющего узла муфты; на фиг. 3- сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг, 5 - сечение В-В на фиг, 2.Дисковая предохранительная муфта состоит из ведомой ступицы 1 с жестко установленными дисками 2 и 3, между которыми свободно размещены поворорые диски 4 и 5, связанные с противоположными плечами рычага 6. Рычаг 6 свободно вращается в кронштейне 7, жестко установленном на упорном диске 8, причем два других, накрест лежащих плеча рычага, 6 связаны тягами 9 с нажимным диском 10. Между дисками 8 и 10 размещен фрикционный диск 11 с.накладками, смонтированный на ведущей полумуфте 12. Диски 2 - 5 имеют окна 13, причем окна в дисках 2 и 3 выполнены с выступами 14, а в средней части окна в диске 4 жестко установлен упор 15 с калиброванным отверстием 16. Упор 15 несет сильфонные емкости 17 и 18, заполненные рабочей средой и упирающиеся в стенки 19 окна 13 дисков 2 и 3 и не касающиеся стенок дисков 4 и 5. Кроме того в дисках 1 - 5 имеются окна 20 с размещенными внутри несущими пружинами 21, некасаюшиеся диска 4, а на тягах 9 имеются пружины 22 малой жесткости,Устройство работает следующим образом.В покое несущие пружины 21 свободны, а пружины 22 малой жесткости на фрикционных дисках создают момент, способный лишь преодолеть силы трения в свободном вращении диска 8 на ступице 1 и намного меньше номинального момента нагрузки.При пуске момент двигателя намного превосходит фрикционный момент, созданный действием пружин 22, поэтому фрикционный диск 11 проскальзывает относительно опорного 8 и нажимного 10.дисков,065635 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 и поэтому разгон двигателя происходит быстро, практически без нагрузки.Одновременно с проскальзыванием фрикционного диска начинается поворот опорного диска 8 относительно ступицы 1, что приводит после выбора зазоров к сжатию несущей пружины 21 в окнах дисков 2 - 5, а следовательно, диск 5 стремится повернуть рычаг 6 в кронштейне 7, благодаря чему через одну из тяг 9 передается усилие на нажимной диск 10, и таким образом, увеличиваетея сжатие фрикционного диска и момент, передаваемый муфтой. Если соответствующим образом выбрать длины плеч рычага 6, жесткость пружин 21, материал и число фрикционных поверхностей, то нарастание фрикцион ного момента происходит до тех пор, пока момент, развиваемый муфтой, не превысит момент нагрузки, и тогда скольжение муфты прекращается, причем диск 5 относительно дисков 2 и 3 занимает некоторое положение, отличное от первоначального. Процесс смешения диска 5 относительно дисков 2 и 3 замедляется, так как диски 2 и 3 через стенки 19 сжимают, например, сильфон 18, поскольку упор 15 связан через диск 4 с рычагом 6 и далее опорным диском 8. Сжатие сильфонных емкостей 18 возможно лишь при перетекании наполняющей его рабочей среды через калиброванное отверстие 16 в сильфонную емкость 17. Путем соответствующего выбора объема камер сильфонов 17 и 18, проходного сечения калиброванного отверстия 16 и вязкости рабочей среды можно обеспечить требуемую плавность относительного поворота дисков 4 и 5 относительно дисков 2 и,3, и следовательно, плавность нарастания фрикционного момента.При мгновенном выбросе нагрузки повышенное усилие от ступицы 1 через диски 2 и 3 одновременно передается на пружину 21 и сильфон, например, 18. При этом пружина деформируется, а сильфон не может мгновенно изменить свой объем, в результате чего рычаг 6 мгновенно поворачивается в сторону, уменьшения сжатия фрикционных дисков до тех пор, пока фрикционный момент, развиваемый муфтой, не станет близким окружному моменту на диске, несущем пружины. При постепенном перетекании жидкости из сильфона 18 последний деформируется, в результате чего рычаг 6 поворачивается в сторону сжатия фрикционных дисков, и момент, передаваемый муфтой, плавно возрастает, пружина 21 плавно продолжает деформироваться и тем самым процесс нарастания момента продолжаетея до тех пор, пока скольжение фрикционных дисков не прекратится, а момент,4передаваемый муфтой, не станет больше момента нагрузки.Если при увеличении момента нагрузки, последний превысит максимально допусти. мый, то процесс плавного погружения фрикционной муфты, а следовательно, деформации сильфона 18 и пружины 2 происходит до тех пор, пока упор 15 не коснется выступа 14. Дальнейшая деформация сильфона невозможна, так как этот момент меньше мгновенно возросшего момента нагрузки, начинается пробуксовка фрикционных дисков.Поэтому при увеличении нагрузки на муфте, пружина 21 деформируется, в результате чего диск 4 проворачивает рычаг 6 в сторону уменьшения сжатия фрикционных дисков до начала их скольжения и тем самым ограничивает момент, передаваемый муфтой. Поворот рычага 6 относительно кронштейна 7 определяется жесткостью его плеч, тяг 9 и материал и,;":лодок фрикционных дисков и может оыть ьыбран незначительным, отсюда следует, что практически момент, передаваемый муфтой, не зависит от коэффициента запаса сцепления,т.е. превышения фрикционного момента муфты при спокойной работе над номинальным моментом нагрузки, поскольку необходимое для включения муфты дополнительное сжатие пружин 21 относительно их деформации при номинальной нагрузке нсзначительно, Момент, передаваемый муфтой, не зависит от коэффициента трения и определяется практически лишь деформацией пружин 21,. что позволяет независимо от условий эксплуатации путем подбора расположения выступа 14 точно ограничить момент, передаваемый муфтой.При снятии нагрузки под действием пружины 21 все детали возвращаются в исходное положение, а масло из сильфона 17 перетекает в сильфон 18.При реверсировании вращения процессы повторяются с той разницей, что в работе участвует другая из тяг 9 и жидкость из сильфона 17 перетекает по,п давлением в сильфон 18, В случае нереверсивного исполнения муфты рычаг 6 может быть выполнен без одного плеча и соответствующей тяги.Путем соответствующего подбора длин плеч рычага, жесткости пружин, объема камер и величины калиброванного отверстия дисковая муфта может обеспечить быстрый разгон двигателя с малой нагрузкой, плавное нагружение машины и защиту от перегрузок при мгновенных набросах нагрузок при повышенной точности ее срабатывания.