Предохранительная муфта с. г. нагорняка

Изобретение относится к машиностроению и может найти применение в различныхотраслях техники для защиты узлов и отдельных деталей от воздействия перегрузок,Цель изобретения - обеспечение быстродействия отключения и повышение технологичности изготовления и сборки.На фиг. 1 схематически показана муфта,общий вид, продольный разрез (первыйвариант); на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; нафиг. 3 - положение элементов муфты послесрабатывания; на фиг, 4 - муфта с изогнутым ступенчатым рычагом, общий вид (второй вариант конструкции).Муфта состоит из ведущей полумуфты,выполненной в виде звездочки 1, установленной с возможностью вращения на валу 2,на торце которой жестко закреплена кулачковая обойма 3, находящаяся во взаимодействии посредством промежуточных элементовсцепления (кулачков) с ведомой полумуфтой,состоящей из кулачковой обоймы 4, жесткозакрепленной на торце шлицевой втулки 5,установленной на валу 2 с возможностьюосевого перемещения, Таким образом, ведомая полумуфта представляет собой подвижную в осевом направлении полумуфту.Полумуфты поджаты одна к другой посредством центральной пружины 6 сжатия, расположенной между дном стакана 7, установленного с возможностью осевого перемещения на ступице упорного фланца 8(между взаимообращенными торцами упорного фланца и ведомой полумуфты и торцомведомой (подвижной) полумуфты) . Торецупорного фланца 8 упирается в регулировочную гайку 9, установленную на резьбовомконце вала 2. По периферии упорного фланцадиаметрально-противоположно жестко установлены радиальные пальцы О, с каждымиз которых шарнирно соединены рычаги 11,связанные шарнирным соединением посредством пальца 12 с рычагами 13, которые в своюочередь посредством радиальных пальцев 14шарнирно соединены со стаканом 7. Пальцы 10 и 14 расположены на одинаковомот оси муфты расстоянии, и оси каждойпары этих пальцев размещены в одной плоскости, проходящей через ось вращения муфты. Таким образом, рычаги 11 и 13 представляют собой шарнирно соединенные рычажные звенья, и их шарнирные соединения(пальцы 12) расположены в промежуткемежду пальцами фланца и стакана.Свободные концы рычагов 13 (ведущих)расположены в промежутке между упорами,выполненными в виде конических пальцев 15,которые установлены диаметрально-противоположно на торце звездочки 1 (в случае двухпар рычагов). Рычаги 11 и 13 установленыс возможностью поворота в тангенциальномнаправлении, В ведущих рычагах 13 выполнены сквозные продольные прорези 16 (внаправлениик полумуфтам), ширина которых равна диаметру пальцев 14 в местесопряжения их с рычагом,5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 В отличие от конструкции муфты (фиг. 1 и фиг. 2) в варианте конструкции, показанной на фиг. 4, свободные (консольные) концы ведущих рычагов выполнены изогнутыми (ступенчатыми) в плоскости, перпендикулярной оси поворота каждого из указанных рычагов, соответственно установлены с возможностью взаимодействия с торцом подвижной полумуфты, при этом между торцами рычагов подвижной полумуфты имеется зазор, величина которого составляет 0,3 - 0,5 от высоты 1 тк кулачков муфты.Работа муфты заключается в следующем.В нормальном режиме работы кулачковые обоймы 4 и 3 находятся между собой в относительном покое, и крутящий момент передается со звездочки 1 на кулачковую обойму 3 и далее посредством элементов сцепления (кулачков) на кулачковую обойму 4, откуда через шлицевую втулку 5 момент передается на вал 2. Силовое замыкание полумуфт в данном режиме работы происходит за счет предварительно сжатой пружины 6. При перегрузке, т. е. при увеличении момента сопротивления на валу 2, звездочка 1 с кулачковой обоймой 3 продолжает вращаться в прежнем направлении, ведомая полумуфта смещается влево, частично сжимая пружину 6, при этом расстояние в окружном направлении между поверхностями б и а пальцев 15 и рычагов 13 соответственно мгновенно уменьшается до нуля (см. вариант конструкции на фиг. 1 и 2). В результате дальнейшего силового взаимодействия пальцев 15 с рычагами3 имеет место поворот последних относительно радиальных пальцев 14, закрепленных на стакане 7. При незначительном повороте рычагов 13 в тангенциальном направлении система теряет устойчивость и рычажные звенья, состоящие из рычагов 11 и 13 разламываются (фиг. 3). При этом рычаг 11 вместе с пальцем 12 поворачивается относительно радиального пальца 10. Расстояние между пальцами 14 и 10 уменьшается, и под действием сжатой до этого пружины 6 стакан 7 смещается влево, что приводит к резкому ослаблению силы сжатия пружины и к размыканию полумуфт. Для обеспечения звукового сигнала от пробуксовки кулачковьх (или шариковых) муфт в ряде случаев необходимо оставлять пружину после срабатывания в деформируемом состоянии. Величина деформации при этом задается конструктивно и определяется разностью между величиной деформации пружины в рабочем состоянии и расстоянием между взаимообращенными торцами стакана и упорного фланца. В процессе выхода кулачков из зацепления осевая сила в кулачковом зацеплении резко падает, что способствует уменьшению контактных давлений на передающих поверхностях полумуфт,Наличие паза в рычаге 13 способствует повышению надежности срабатывания конструкции в начальный момент возникновенияперегрузки и повышает чувствительность рычажной системы, так как в процессе раз- мыкания полумуфт палец 14 имеет возможность скользить в пазу, за счет чего повышается подвижность системы. При устране 5 нии причины перегрузки стакан 7 перемещают в направлении к полумуфтам (напримерс помощью известного эксцентрикового механизма), используя при этом фланец 8 в качестве упора. При этом происходит сжатие пружины 6, а также рычаги 11 и 13 возвращаются в исходное положение, при котором их продольные оси совпадают и параллельны продольной оси муфты (фиг. 2).В дальнейшем весь выше указанный процесс работы муфты повторяется.15 20 При работе муфты согласно второму варианту конструкции (фиг, 4) разламывание рычажной системы происходит при перегрузке за счет осевого смегцения ведомой полумуфты и взаимодействия торца ее шлицевой втулки 5 с концами изогнутых рычагов, В процессе смещения втулки 5 влево выбирается зазор Л, и имеет место ее силовое ззаи модействие с изогнутым и рычагам и. Под действием осевой силы Р (на фиг. 4 показана условно пунктиром, поскольку в нормальном режиме работы она отсутствует) возникает действующий на изогнутые (ступенчатые) рычаги крутящий момент М, который проворачивает их и приводит к разламыванию рычажной системы. В дальнейшем имеет место процесс, описанный для первого варианта конструкции (см. фиг. 1 и 2) и идентичен показанному на фиг. 3. Для использования муфты при другом направлении вращения вала (т. е. в качестве условно реверсивной) необходимо предварительно свободные (консольные) концы рычагов 1335 сместить в окружном направлении относительно конического пальца 15 таким образом, чтобы вблизи к этим пальцам оказались вторые (противоположные) скосы концов рычагов. На торце звездочки 1 пальцы 5 установлены диаметрально противоположно (см. фиг. 1), поэтому в случае перегрузки при другом направлении вращения привода (при реверсе) взаимодействие пальцев с консольными концами рычагов происходит при провороте звездочки 1 относительно ведомой полумуфты на угол, меньше 180. Это вполне приемлемо для фрикционных предохранительных муфт, а также является допустимым и для кулачковых предохранительных муфт с неравномерным шагом кулачков, либо с числом кулачков, равным шести, Во всех других случаях каждый свободный конец рычагов должен охватываться двумя коническими пальцами, образующие которых должны быть выполнены по эвольвенте либо прямолинейными, а концы рычагов должны иметь (в окружном направлени и) форму зуба зубчатого колеса. В этом случае исключается заклинивание рычага между поводковыми пальцами и муфта четко размыкается при перегрузках вне зависимости от направления вращения в начальный мо- мент возникновения перегрузки. Для того, чтобы не устанавливать для свободного конца каждого из рычагов два конических пальца на торце звездочки, целесообразно на концах рычагов делать выемки (не показана) по форме впадины известного зубчатого колеса, которые должны охватывать конические поводковые пальцы.Передача крутящего момента от ведущего звена к ведомому в предлагаемом устройстве может обеспечиваться как посредством кулачковых и шариковых полумуфт, так и посредством фрикционных элементов сцепления (посредством шариковых и кулачковых оба варианта конструкции, а посредством фрикционных - первый вариант конструкции) при этом обеспечивается быстродействие отключения, повышение технологичности, высокая надежность и минимальная динамичность конструкции.Соста Техред Тираж 8 Г 1 И Государственделам изобрет Москва, Ж - 35, П сПатент, г. Редактор С. ЛисинаЗаказ 7139/33ВНИИпо113035,Филиал ПП витель В, ИвановИ. Верес Корректор97 Подписноеного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная,мборская