Предохранительная шариковая муфта

(50 4 г 6 Р 7/06 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНАЯ ШАРИКОВАЯ МУФТА(57) Изобретение относится к области машиностроения, а именно к предохранительным шариковым муфтам. Целью изобретения является повышение надежности путемупрощения конструкции и расширение функциональных возможностей муфты. Для этогополумуфта Г 1 М 2 установлена на шлицахведомого вала 4 с возможностью осевогоперемегцения. ПМ 2 связана с ПМ 1 преобразователем вращательного движения в поступательное в виде ходового винтового сочленения 5. В ПМ 2 установлены радиально подпружиненные шарики (Ш) 6. Шарики 6 взаимодействуют с пазами 8 ПМ 1 с изменяющимся вдоль оси профилем поперечного сечения. Шайба 10 установлена на ПМ 2 с возможностью взаимодействия с регулируемым рычагом 11 выключателя. При врашении ПМ 1 против часовой стрелки Ш 6 вытесняются из паза 8. ПМ 1 проворачивается относительно ПМ 2 против часовой стрелки. ПМ 2 при этом перемешается в осевом направлении до тех пор, пока Ш 6 снова не попадут в пазы 8 в более удаленном от торца 9 сечении с меньшим значением угла давления. Это приводит к чвеличению величины крутящего момента, необ-ходимого для выталкивания Ш 6. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.131Изобретение относится к машиностроению.Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения конструкции и расширение функциональных возможностей муфты.На фиг. 1 схематически изображена муфта, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.Муфта содержит концентрично расположенныее полумуфтыи 2. Полумуфта 1 укреплена на ведущем валу 3. Полумуфта 2 установлена на шлицах ведомого вала 4 с возможностью осевого перемещения относительно него и полумуфтыи связана с последней преобразователем вращательного движения в поступательное, выполненным в виде ходового винтового сочленения 5.В полумуфте 2 установлены промежуточные элементы в виде шариков 6, радиально подпружиненные пружинами 7. Шарики 6 взаимодействуют с пазами 8 полумуфты 1, имеющими изменяющиеся в зависимосги от положения по отношению к торцу параметры профиля поперечных сечений (фиг.3 и 4). Пазы 8 характеризуются следуюц 1 и. ми параметрами профиля поперечных сечений: углами наклона профиля - -,ср (угол наклона правой стенки профиля по отношению к направлению радиуса, проходящего через ось полумуфты и через центр паза 8) и сСр (у 1 гол наклона левой стенки), а также глубиной профиля. Величины к.р и ы- выполнены переменными по длине полумуфты 1 так, что уголр в сечении у торца 9 близок к 90 и тем меньше, чем дальше расположено поперечное сечение от торца 9 и при наибольшем отдалении принимает значение А.р у ( р -- угол трения шарика 6 о полумуфту 1), а ы - наоборот уменьшается при приближении сечения к торцу 9 (фиг. 2) и вблизи торца 9 принимает значение а. (р.Профиль пазов 8 в рассм атриваемом примере образован прямыми, расположенными под углом Р -- с, р+ы ев = сопв 1, сопряженными дугой с радиусом г, превышающим радиус шариков 6. Этот профиль соответствует контуру инструмента, которым выполнены пазы 8, т.е. производящему контуру. Все поверхности выпол нен ы движением производящего контура по дуге окружности радиуса К (фиг. 3), расположенной так, что ось этой окружности скрещивается с осью полумуфты иод некоторым углом г с межосевым расстоянием в. Выбирая )х, в, в и х можно получить требуемую в каждом случае зависимость углов а , а." и (т от положения профиля по длине полумуфты . В предлагаемой муфте размер Ь выполнен меньшим примерно на середине длины полу- муфты не только в связи с указанными выше параметрами, но и потому, что в середине 375692иолумуфты 1 ее диаметр г(, меньше, чем на краях д (фиг. 3). Шайба 10, установленная на иолумуфте 2, может взаимодействовать с рычагом 11 выключателя (выключатели не показаны). Положение рычага 11 (расстояние 8) может регулироваться (регулировочное устройство не показано) . Чем дальше от торца 9 будет выставлен рычаг 11, тем больше будет крутящий момент при выключении электродвигателя (не показан).При рассмотрении работы муфты предположим, что в начале управляющая электродвигателем арматура, находится в положении Открыто и что вначале полумуфта 2 сдвинута вправо, а шарики 6 занимают 15 положение, изображенное на фиг. 1 штрихпунктирной линией, т.е. находится в зоне разреза В-В на фиг. 2 (см. также фиг. 1).В этом сечении выполнено значение а.ев(р.(у - угол трения шарика 6 о иолумуфту 1) и поэтому при вращении в направлении по часовой стрелке, шарик 6 не может быть вытеснен левой стороной профиля из углубления 8 при любой величине крутящего момента и полумуфты 1 и 3 не изменят взаимного расположения, так как зависи мость сил, воздействующих на шарик, определяется формулойР= -- - .1 о( р),где Р - радиальная сила, воздействующая 30 на шарик 6 со стороны полумуфты1, равная силе воздействия на шарик 6 пружины 7;М - крутящий момент;К, - расстояние от оси полумуфты 1 доцентра шарика 6;1 т - количество шариков 6;А - угол давления, равный углу профиля ( гор, или к, в зависимости от направления вращения).При вращении иолумуфты 1 против ча совой стрелки с связи с тем, что угол спр,выполнен в этом сечении намного большим угла трения р, близким к 90, для выталкивания шарика 6 из паза 8 достаточно приложить небольшой крутящий момент. Шарик 6 будет вытеснен из паза 8 и полумуфтапровернется относительно иолумуфты 2 в направлении против часовой стрелки (фиг. 4) Поворот полумуфты 2 относительно иолу- муфты 1 благодаря наличию преобразователя вращательного движения в иостуиа тельное (ходовому винтовому сочленению 5),будет сопровождаться осевым перемещением так, что шарики 6 будуте перемещаться влево от торца 9 (иолумуфта 2 будет навинчиваться на полумуфту 1. Проворот и перемещение будут продолжаться до тех иор, пока шари ки 6 снова не попадут в пазы 8. При этомшарики 6 будут взаимодействовать с профилем паза 8 в сечении, более удаленном от торца 9, и, следовательно, имеющим мень1337569 5 10 Форлула изобретения 15 шее значением чем в начальном положении. Поэтому для последующего выталкивания шарика 6 требуется приложить несколько больший крутящий момент, чем в начале. При дальнейшем нарастании крутящего момента шарики 6 будут выталкиваться из пазов 8, полумуфта 2 свинчивается с полумуфтой 1, перемещая шарики 6 влево, дальше от торца 9, где угол наклона профиля становится меньшим при каждом срабатывании, а в связи с этим требуемый для срабатывания крутящий момент все большим. Нарастание крутящего момента на один оборот ведущего вала 3 зависит от интенсивности изменения угла наклона профиля углубления 8 по длине полумуфты, хода винтового сочленения 5, а также и от характера изменения глубины профиля. Влияние глубины профиля обусловлено тем, что эта глубина определяет величину деформации пружины 7, а следовательно, и усилие с которым пружина 7 удерживает шарик 6 в пазу 8. Влиять на глубину профиля и на указанное усилие пружины 7 можно и изменением наружного диаметра полумуфты 1, В указанном примере уменьшение диаметра средней части полумуфты 1 позволяет уменьшить нарастание крутящего момента на один оборот полумуфты 1 на участке от торца 9 до ее середины, т.е. сделать нарастание крутящего момента таким, чтобы разгон электродвигателя при включении осуществлялся при малой и медленно нарастающей нагрузке. При дальнейшей работе крутящий момент будет нарастать до тех пор, пока не окажется достаточным для приведения в движение подвижных частей арма 20 25 30 35 туры. Когда крутящий момент не возрастает, полумуфты 1 и 2 вращаются, не изменяя своего взаимного расположения. При достижении запорным органом арматуры положения Закрыто, его движение, а следовательно, и вращение полумуфты 2 практически прекращается, крутящий момент нарастает, полумуфта 1 продолжает вращаться. При этом, благодаря винтовому сочленению 5, полумуфта 2 перемещается влево (от торца 9) и когда крутящий момент достигнет предельного значения, шайба 10 нажмет на рычаг выключателя 11. 1. Предохранительная шариковая муфта, содержащая ведущую полумуфту, ведомую полумуфту, установленную на ведомом валу концентрично ведущей полумуфте с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с концевым выключателем электропривода и соединительными шариками, размещенными между полумуфтами, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена преобразователем врагцательного движения в поступательное, связанным с полумуфтами, на ведущей полумуфте выполнен продольный паз по винтовой линни с боковыми стенками, имеющими переменный по длине паза угол наклона по отношению к радиусу, проходящему через ось муфты и центра паза, уменьшающийся в направлении осевого перемещения ведущей полу муфты.2. Муфта по п. 1, отличающаяся тем, что преобразователь вращательного движения в поступательное выполнен в виде ходового винтового сочленения."уСоставитель И д Заказ 4110/31с Корректор Г. Ре:петникекред И. Верес ВНИираж 811 ИПИ Государственного комитета СССР по р 8 Подписноепо дела" изобретений н открытииэ,осква, Ж 85, Раушская наб., д. 415 роизводственно-полиграфическое вреди ият , . Уятие, г. жгород, ул, Проектная, 4