Шариковая предохранительная муфта

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСК аЯвым й- ую ЕЛЬ НАЯ(54) (57МУФТА,новленндругоймуфты,бой пос содерж еип стаа к е о аимо дств со- овлен- полуных в выполнен муфт глухих гне ля и подпружинесационных упру полумуфте, о дах ступенчатог ных посредством их элементов к ищ - колич тво шариков, пер крутящий момент, центральной пруомпенторойс я дающи Рпр- усилижины.(71) Всесоюзный проектно-конструкторский и технологический институтсветотехнической промышпенности(53) 621.825.54(088.8) ОВАЯ ПРЕДОХРАНИТщая две сооснодпружиненные одьной пружинойействующие междм шариков, устаных в одной из тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения влиянияпогрешностей изготовления на точность срабатывания и уменьшениябаритных размеров, она снабженаограничителями осевого перемещеншариков, каждый из которых устанлен между шариком и компенсационэлементом с возможностью взаимодствия с дном и уступом соответстщего гнезда, а суммарное усилиекомпенсационных упругих элементок определяется зависимостью1 11789Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства для соединения валов машин и механизмов в условиях повышенных тре" бований к величине передаваемого крутящего момента и точности срабатывания.Цель изобретения - повышение надежности за счет исключения влия О ния погрешностей изготовления элементов устройства на точность срабатывания.На фиг. 1 изображена муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - схема 15 наихудшего сочетания отклонений размеров и расположения рабочих элементов полумуфт от номинальных значений,Шариковая предохранительная 20 муфта содержит полумуфту 1 с ради альными пазами 2, полумуфту 3 со ступенчатыми гнездами 4, рабочие шарики 5, ограничители 6 осевого перемещени шариков 5, компенсационные пружины 7, торцовую шайбу 8, жестко закрепленную на полумуфте 3, центральную рабочую пружину 9, Ход ограничителей Ю определяется разностью между величинами глубины гнезд Ь и длины З 0 ограничителей Г . При компенсации наихудшего сочетания погрешностей изготовления рабочих элементов муфты соответствующие толкатели перемещаются на полный ход и упираются в35 торцовую шайбу 8.Муфта работает следующим образом.До предельного состояния вращение и крутящий момент между полумуфтами 1 и 3 передаются через шарики 5, 40 расположенные в гнездах полумуфты 3 и взаимодействующие с радиальными пазами 2 полумуфты 1, Суммарное усилие поджатия ограничителей 6 компенсационными пружинами 7 больше уси лия рабочей пружины 9 на величину, не менее суммы сил инерции и сопротивления перемещению подвижной полу- муфты при срабатывании устройства, а усилия каждой из пружин 7 в отдель.50 ности меньше .усилия пружины 9. Такое ограничение усилия компенсационных пружин гарантирует постоянство расположения толкателей относительно уступов гнезд, а следовательно, посто янство зазора между полумуфтамии углов давления между элементами сцепления (шариками 5 и пазами 2) 76 2при любых условиях эксплуатации устройства, что является одним из основных условий стабильности момента срабатывания муфты.При возникновении на ведомой полумуфте момента сопротивления, превышающего предельный, на который отрегулирована муфта, полумуфта 3 совместно с элементами .4, 5, 6 и 8 перемещается в осевом направлении, сжимая пружину 9 и проскальзывая относительно полумуфты 1.Ход д ограничителей осевого перемещения шариков 5 выбирается из условия обеспечения компенсации наихудшего сочетания отклонений размеров и расположения рабочих элементов полумуфты от номинальных зна чений, характеризующееся максимальным выступлением шарика из гнезда полумуфты, максимально смещенного в направлении вращения муфты, предельным смешением остальных гнездв обратном направлении, при этомвпадина ответной полумуфты, взаимодействующая с вышеуказанным шариком, предельно смещена против направления вращения муфты, а остальные впадины максимально смещены в обратном направлении.1Для пояснения указанных условий приведена схема такого расположения элементов полумуфт (см. Фиг. 2) .Величина хода ограничителей д определяется из условия упора ограничителя шарика В 1.в шайбу 8 после включения в работу (начало взаимодействия со скосами пазов 2 полумуфты 1) всех остальных шариков: 9 2, Р 3 и т.д., например, условно одинаково выполненных и неблагоприятно смещенных относительно шарика Р 1, Это условие характеризуется следующими предельными размерами: диаметр О шарика 9 1 имеет максимальный размер, диаметр Й отверстия гнезда 9 1 - минимальный размер, размерограничителей всех гнезд максимален, глубина Ь паза под шариком В 1 минимальна, а сам паз максимально смещен ( а В/2) против показанного стрелкой направления силового воздействия полумуфты 3 на полумуфту 1, гнездо В 1 (отверстие с 1 ) максимально смещено ( л/2) в направ. ленни стрелки, диаметры 1) шариков У 2, В 3 и т.д. минимальны, диамет-. ры д гнезд У 2, В 3 и т.д. макси3 1178976 ф 35 чителей, прижатых к уступам гнезд 40 и незначительным по величине, жестко ограниченным ходом К, который: 50 мальны и максимально смещены от номинального положения ( Л " /2) против направления стрелки, глубины ( Ь ) пазов У 2,В 3 и.т.д . максимальны, а положение их смещено ( Ь 5/2) максимально по направлению стрелки, глубины ( Б ) гнезд всех шариков минимальны, Принимая уголнакло на боковых сторон и размер всех пазов условно одинаковыми (по инструменту) минимально гарантированный ход толкателей определяется по формулеа Д.+ЛО+ - /5 Ь +Ли+к Ь +ДО+Ю+ ЬЫ + ЬЗ + д)/ Ы. где Ь, 60, ЛЕ,ЛЬ, ЛЬ и Л - поля допусков соответствующих размеров.Жестко ограниченный и незначительный по величине ход толкателей шариков обеспечивает постоянство угла давления между рабочими элементами муфты, в следовательно, и стабильность момента срабатывания муфты в любых условиях ее эксплуатации, в том числе при существенных динамических нагрузках, при изменении усилий и даже при выходе из строя одной или нескольких компенсационных пружин, В последнем случае шарик с вышедшей из строя компенсационной пружиной продолжает работать воспринимая на себя оставшуюся после перераспределения между другими шариками нагрузку. Таким образом, при проектировании нет необходимости закладывать в конструкцию данной муфты излишний запас шариков для учета условия работы, при котором одна из компенсационных пружин вышла из строя. В результате количество расчетных шариков по сравнению с муфтой по прототипу может быть уменьшено, что дает возможность уменьшить сред" ний диаметр их расположения в полумуфте, а соответственно, и общий габарит муфты по диаметру. Например,. вместо шести шариков в муфте 5 10 15 20 25 30 по прототипу в предлагаемой муфте достаточно установить пять шариков того же диаметра (габарит сокращается на - 177), при четырех шариках в муфте по прототипу - три шарика в предлагаемой муфте (сокращение габарита на " 257). Снижение габаритов предлагаемой муфты обеспечивает также за счет того, что в муфте по прототипу суммарное усилие поджатия шариков резиновыми вкладышами меньше усилия центральной пружины. В связи с этим при снижении в процессе рабты упругости или выходе из строя некоторых резиновых вкладышей (компенсационных упругих элементов) торцы полумуфты начинают сближаться и для предотвращения касания шариков с торцом противолежащей полумуфты в конструкции по прототипу приходится предусматривать соответствующий зазор. Это влечет за собой необходимость увеличения диаметра шариков в муфте по прототипу для обеспечения в процессе ее работы указанного гарантированного зазора между шариками и торцом противолежащей полумуфты при одинаковом расположении центров подпружиненных шариков относительно торца полумуфт в известном и предлагаемом устройствах.В предлагаемой же полумуфте суммарное усилие поджатия шариков больше усилия центральной пружины,поэтому положение шариков относительно полумуфты практически постоянно и определяется торцами ограниучитывается при проектировании,без каких-либо дополнительных запасов т,е, без дополнительного увеличения диаметра шариков, что дает возможность уменьшить габариты данной муфты, и повысить надежность и точность срабатывания, так как касание торцом подвижной полумуфты рабочих элементов ответной полумуфты (что исключено в предлагаемом устройстве)приводит к нарушению расчетногорежима срабатывания муфты.117897 б аказ 5 б 35/33 е д. 4 ая Проектная,Составитель В.Ивановедактор В.Ковтун Техред Ч.Гергель Тираж 898НИИПИ Государственного ком по делам изобретений и от 13035, Москва, Ж, Раушс илиал ППП "Патент", г. Ужгор Корректор Л. Пилипенко Подпитета СССРрытий