Предохранительная шариковая муфта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 166150 Е 16 О 7/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР БРЕТЕНИ 6 ь-ИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(56) Авторское свидетельство СССФ 1581914, кл. Р 16 О 7/06, 1988. ие относится к машин сти к средствам перед ния ограниченной ве ния - повышение долг лумуфты (П) 2 и 3 устан подпружинены одна к Между П 2 и 3 в гнезда ны, имеющих форму р установлены в диск б, сцеплен своими кул остроеачи моличины. овечноовлены другой х пере- адиарье(Д) 7 ачками(54) ПРЕДОХР МУФТА (57) Изобретен нию, в частно мента враще Цель изобрете сти муфты, По на стакане 1 и пружиной 11. менной глуби ных пазов 6, шарики 5, Д м АНИТЕЛЬНАЯ ШАРИКОВАЯ с кулачками П 2 и может перемещаться относительно последней в осевом и окружном направлениях. Отверстия 8 в Д 7 имеют вытянутую форму и наклонены к продольной оси радиальных пазов 6 П 2 и 3. При срабатывании муфты шарики(Ш) 5 перемещаются. в пазах П 3; оставаясь при этом в пазах П 2, поэтому изнашиваются в основном пазы П 3. После износа участкоа контакта Ш 5 спазами П 3 Д 7 вручную перемещается влево и поворачивается относительно П 2, в результате Ш. 5 под действием кромок отверстий кольца перемещаются в радиальном направлении по пазам П 2 и 3 и попадают на неизношенные участки пазов П 3. После этого Д 7 вновь вводится своими кулачками в зацепление с кулачками П 2 и удерживает- З ся от смещения в осевом направлении с помощью сил магнитного взаимодействия. 4 ил.25 30 35 свободно установлены шарики 5, Отверстия8 выполнены удлиненной формы, их продальная ось симметрии образует с продоль 45 50 55 Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для передачи моментов вращения ограниченной величины,Цель изобретения - повышение долговечности муфты,На фиг.1 изображена предохранительная шариковая муфта, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З - вид Б на фиг,1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг,1.Предохранительная шариковая муфта содержит установленные на стакане 1 полу- муфты 2 и 3, Полумуфта 2 связана со стаканом 1 с помощью направляющей шпонки 4, полумуфта 3 установлена свободно относительно стакана 1, Связь между полумуфтами 2 и 3 осуществляется посредством шариков 5, расположенных между полумуфтами .в гнездах переменной глубины (фиг,2). Гнезда обеих полумуфт выполнены в виде радиальных пазов 6 (фиг.1 и 4); их боковые поверхности могут быть очерчены прямыми либо кривыми линиями, В данном примере гнезда имеют одинаковые геометрические параметры, такие как глубина и угол наклона боковых поверхностей, что обеспечивает передачу постоянного крутящего момента при неизменной затяжке пружины и одном и том же радиальном положении шариков 5 относительно полумуфт 2 и 3. В общем случае геометрические параметры гнезд одной полумуфты могут отличаться от геометрических параметров гнезд второй полумуфты, что способствует расширению пределов регулирования крутящего момента муфты.Между полумуфтами 2 и 3 установлен диск 7, в сквозных отверстиях 8 которого ной осью симметрии радиальных пазов 6 . полумуфт 2 и 3 острый угол (фиг,4). Ширина каждого отверстия 8 выполнена такого размера, при котором шарики 5 могут свободно перемещаться вдоль них. Диск 7 установлен с возможностью осевого и окружного перемещений относительно стакана 1 и полу- муфт 2 и 3 и снабжен торцевыми кулачками 9, входящими в зацепление с ответными кулачками 10, выполненными на торце полумуфты 2. В данном примере диск 7 имеет кулачки только,со стороны одного торца, однако возможен вариант выполнения кулачков со стороны обоих торцов диска 7. В этом случае и полумуфта 3 должна иметь на торце, обращенном к кольцу, ответные кулачки, Для удобства изготовления кулачки могут быть выполнены на шайбах, прикрепленных к полумуфтам 2 и 3 и к диску 7,5 10 15 20 Кулачки могут иметь прямоугольный либо трапецеидальный профиль с углом в плане 2 - 8. Кулачки диска 7 либо кулачки полумуфты 2 выполнены в виде постояйных магнитов, а ответные кулачки - из магнитного материала. Для исключения магнитных наводок элементы, несущие кулачки, должны крепиться к соответствующим полумуфтам 2 и 3, а также к диску 7 (если последние выполнены из магнитного материала) через магнитоизолирующие прокладки,Силовое замыкание муфты осуществляется с помощью пружины 11 сжатия, сила которой, а следовательно, и величина предельного крутящего момента, передаваемого муфтой, может регулироваться гайкой 12, навинченной на реэьбовой участок стакана 1.Муфта работает следующим образом, Кулачки 9 диска 7 входят в зацепление с ответными кулачками 10 полумуфты 2 и удерживаются в сцепленном положении за счет сил магнитного взаимодействия, При этом определенное угловое положение диска 7 относительно полумуфт 2 и 3 обусл овливает месторасположение шариков 5.в отверстиях 8 диска 7 и пазах 6 полумуфт 2 и 3,В момент срабатывания муфты шарики 5 выходят из пазов 6 полумуфты 3, оставаясь при этом в пазах полумуфты 2, так как окружное усилие на шариках замыкается одновременно на полумуфте 2 и диске 7. В этом случае в основном износу подвергаются пазы полумуфты 3, поскольку здесь имеет место значительное трение скольжения между шариками 5 и полумуфтой 3 в период срабатывания, в то время как относительное перемещение шариков 5,и полумуфты 2 отсутствует.После того, как износ пазов полумуфты 3 в зоне ее контакта с шариками 5 достигнет максимальной величины, диск 7 вручную передвигают влево (по фиг,1) в случае, когда полумуфта 3 также имеет кулачки, При этом левая группа кулачков диска 7 входит в зацепление с кулачками полумуфты 3 и фиксируется в сцепленном состоянии магнитными силами, Правая группа кулачков диска 6 выходит из зацепления с кулачками полумуфты 2, В этом случае при срабатывании муфты шарики 5 перемещаются по пазам полумуфты 2, оставаясь при . этом в пазах полумуфты 3, и муфта может работать до максимального износа пазов полумуфты 2 в зоне ее контакта с шариками 5.После этого диск 7 сдвигают вручную вправо (в случае, когда кольцо имеет кулачки только с одного торца - влево) и, повора 166150910 20 чивая его по часовой стрелке (при виде слева по фиг.1) на определенный угол, обеспечивающий смещение шариков 5 на неизношенные зоны пазов полумуфт 2 и 3, вводят в зацепление с кулачками полумуфты 2 или 3, При этом наклонные стенки отверстий 8 диска 7, воздействуя на шарики 5, перемещают их в радиальном направлении по паэам 6 полумуфт 2 и 3, удаляя при этом от оси вращения муфты, т.е. шарики 5 начинают контактировать с пазами полумуфт на участках, не подверженных износу, По мере износа очередных зон контакта аналогичным образом шарики 5 перемещаются дальше и т,д. Это позволяет существенно (в 15 несколько оаз) повысить долговечность муфты по сравнению с муФтой-прототипом,Расстояние между смежными торцевыми поверхностями полумуфт 2 и 3 в статике выбирается таким, чтобы обеспечивалась возможность беспрепятственного поворота диска 7 после выхода из зацепления кулачков, Это означает, что осевой зазор между смежными торцами полумуфт 2 и 3 должен быть бол:ьше, чем высота диска 7, включая и высоту кулачков последнего. Величина осевого зазора между диском 7 и полумуфтой 3 выбирается в зависимости от размеров муфты, условий ее эксплуатации, силы манитного взаимодействия,Сила магнитного взаимодействия между кулачками диска 7 и полумуфт 2 и 3 выбирается такой, чтобы обеспечивалась воэможность перемещения диска 7 в осевом направлении вручную и вместе с тем надежная фиксация диска относительно полумуфты.Число кулачков каждой полумуфты идиска 7 принимается кратным числу пазов каждой полумуфты, т.е. кратным числу ша. риков 5, Это условие необходимо для обеспечения возможности зацепления кулачков друг с другом при перемещении диска 7 из одного крайнего положения полумуфт 2 и 3 относительно друг друга (когда шарики 5 находятся одновременно в пазах обеих полумуфт). Число кулачков одной полумуфты должно быть равно числу кулачков второй полумуфты, а кулачки на полумуфтах должны быть расположены таким образом по 25 30 35 40с 45 50 окружности, чтобы при осевом перемещении диска 7 от одной полумуфты к другой без его поворота обеспечивалось зацепление кулачков диска и соответствующей полумуфты.Поскольку повооот диска 7 относительно полумуфт 2 и 3 не только определяет радиальное положение шариков 5 в пазах полумуфт, но и зависит от возможности зацепления кулачков кольца и той полумуфты или другой, число кулачков на кольце и каждой полумуфте выбирается в зависимости от угла наклона отверстий диска 7, геометрических параметров пазов полумуфт 2 и 3 и диаметра шариков 5, так как от параметров пазов полумуфт и диаметра шариков зависят размеры зоны износа пазов полумуфт, а число кулачков и угол отверстий диска 7 влияют на величину радиального перемещения шариков 5 при повороте кольца,Поскольку в результате поворота диска 7 изменяется расстояние от оси вращения муфты до шариков 5, необходима регулировка силы сжатия пружины 11 с целью восстановления (при необходимости) первоначальной величины предельного крутящего момента, передаваемого муфтой. Формула изобретения Предохранительная шариковая муфта, содержащая две подпружиненные одна к другой полумуфты с выполненными на их торцах профильными гнездами переменной глубины, связанные посредством шариков, расположенных в гнездах полумуфт, диск с отверстиями под шарики и торцевыми кулачками, установленный между полумуфтами с возможностью осевого перемещения и зацепления за счет сил магнитного взаимо.действия с выполненными на торце одной из полумуфт ответными кулачками, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения долговечности муфты, гнезда полумуфт выполнены в виде радиальных пазов с профильными боковыми гранями, а отверстия в диске выполнены удлиненной формы и их продольная ось образует с продольной осью пазов полумуфт острый угол, при этом диск установлен с возможностью окружного перемещения.1661509 оставитель Ю, Доможиловехред М.Моргентал Корректор Т. Мал едактор О. Юрковецка Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина аказ 2112 Тираж 414 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5